对西北地区置换通风与混合通风空调系统的能耗比较

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1、维普资讯http://www.cqvip.com西安工程科技学院学报JournalofXi’anUniversityofEngineeringScienceandTechnology第21卷第6期(总88期)2007年12月Vo1．21，No．6(SumNo．88)文章编号：1671-850X(2007)06—0807—04西北地区置换通风与混合通风空调系统的能耗比较向瑾，黄翔，武俊梅(西安T程大学环境与化学工程学院，陕西西安710048)摘要：比较了置换通风和混合通风的特性．结合西北地区某一办公建筑，对蒸发冷却+混合通风和蒸发冷却+置换通

2、风空调系统在同设计工况下进行了能耗分析．结果表明，后一种方案比前一种节省能耗39．8；在利用室外空气免费供冷时间上，后者比前者多利用186h／a．关键词：蒸发冷却；置换通风；混合通风；能耗中图分类号：TB657．2文献标识码：A随着建筑业的蓬勃发展，出现了能源日益紧张的状况和环境问题，空调系统设计时应考虑其高效节能性问题．目前，在我国西北地区，特别是新疆地区已有100多项工程应用蒸发冷却空调，其中包括纺织厂等工业建筑和体育馆、商场、宾馆、写字楼、医院等民用建筑．在这些工程中，一般采用的是全新风的直流式空调系统，即蒸发冷却+混合通风空调系统．

3、然而，由于此类空调系统所需新风量较大，导致了风管的横截面积较大，在房间吊顶高度较小时难以布置等问题．文献[2]对蒸发冷却+干式风机盘管空调系统与蒸发冷却+混合通风空调系统作了能耗对比，得出前者比后者节能21．9以上．蒸发冷却与置换通风相结合的空调系统已在新疆的一些体育馆等民用建筑中得到应用，目前尚没有这部分的能耗分析统计．本文通过一具体工程实例，对蒸发冷却+置换通风与蒸发冷却+混合通风两种空调系统作了全面的能耗比较，为空调系统的初步设计选型提供依据．1蒸发冷却系统及气流分布方式1．1蒸发冷却系统蒸发冷却技术是一种节能、环保、经济和可提高室内

4、空气品质的冷却方式[3]．它具有较低的冷却设备成本，能大幅度降低用电量和用电高峰期对电能功率的要求，能减少温室气体和CFCs的排放量等优点．由空气蒸发冷却器与空气输送及分配系统所构成的蒸发冷却空调系统，实际上也是一种直流式(全新风)空调系统．文献E4]规定，在满足使用要求的前提下，对于夏季空气调节室外计算湿球温度较低，日温差较大的地区，空气的冷却过程，宜采用直接蒸发冷却，间接蒸发冷却或直接蒸发冷却与间接蒸发冷却相结合的二级或三级冷却方式．1．2气流分布方式目前空调区的气流分布有顶部(混合)送风系统、置换通风系统、工位与环境相结合的调节系统和

5、地板下送风系统等4种方式．通常把后3种称为下部送风系统．(1)混合送风系统混合送风系统是将调节好的空气通常以高于室内人员舒适所能接受的速度从房间上部(顶棚或侧墙高处)送出．送入的高速紊动空气射流，与房间空气产生强烈的混合，送风射流的温收稿日期：2007—08—27通讯作者：黄翔(1962一)，男，北京市人，西安工程大学教授．E-mail：huangx@xpu．edu．c“维普资讯http://www.cqvip.com8O8西安工程科技学院学报第21卷度迅速地趋近于整个房间的温度．当射流进入房间时，它诱导房间(二次)空气进入主射流，引起射流

6、尺寸的不断扩大，因此空气流速降低．设计和运行顶部送风系统时，要使顶棚上的送风射流，在进人人员活动区(高达1．8m)之前，把气流速度减低至容许的速度(不高于0．25m／s)．(2)置换通风系统置换通风是基于空气的密度差形成的热气流上升而冷气流下降的原理．送风以低速在房间下部送风，气流以类似层流的活塞流状态依靠自身的浮生力缓慢向上移动，到达一定高度受热源和顶板的影响，发生紊流现象，产生紊流区．气流产生热力分层现象，出现下部单向流动区和上部混合区2个区域．空气温度场和浓度场在这2个区域有明显的不同特性，下部单向流动区存在明显的垂直温度梯度和浓度梯

7、度，而上部紊流混合区温度场和浓度场则比较均匀，接近排风的温度和污染物浓度[5]．(3)混合通风与置换通风的特性比较混合通风与置换通风相比，两者在通风机理、气流分布、温度场等方面都有明显的差别，具体比较见表1．表1混合通风与置换通风的比较2方案比较2．1设计方案现选取新疆某一实际工程来分析两种方案在夏季运行时的能耗情况，该建筑为某栋二层高级办公楼，空调面积1200m，人员密度JD一8m／A．，冷负荷为120150W．方案I，蒸发冷却与混合通风相结合，顶棚送风，送风方式为上送下回．参考设计资料，取送风温差△f一8℃，空气处理机组选三级蒸发冷却机

8、组，室外新风首先经两级间接蒸发段进行等湿降温，然后再经直接蒸发段进行等焓加湿，最后沿e线把处理过的空气送到室内．空气处理过程图如图1(a)所示．方案Ⅱ，蒸发冷却与置换通风相结合，