热质论文(完整版)

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1、热质交换实例一温湿度独立控制分析（完整版）摘要：热湿独立控制空调策略：采用新风去除室内的余湿、承担室内空气质量的任务，采用高温冷源去除室内的余热。并提出了温湿度独立控制空调方式对室内末端装置、新风处理、制备高温冷源的要求与影响，介绍了温湿度独立控制系统的应用实践工程。关键字：温湿度独立控制新风余湿、余热高温冷源干燥新风室内末端装置1.背景温湿独立控制的必要性。目前空调方式的排热排湿都是通过空气冷却器对空气进行冷却和冷凝除湿，再将冷却干燥的空气送入室内，实现排热排湿的目的。目前北方地区大量的热电联产集中供热系统在夏

2、季由于无热负荷而无法运行，使得电力负荷出现高峰的夏季热电联产发电设施反而停机，或者按纯发电模式低效运行。如果可以利用这部分热量驱动空调，既省下空调电耗，又可使热电联产电厂正常运行，增加发电能力。这样即可减缓夏季供电压力，乂提高能源利用率，是热电联产系统继续发展的关键。由于空调负荷在一天内变化显著,与热电联产电厂提供热能并不是很好匹配，如何实现有效的蓄能,以协调二者的矛盾也是热能使用当中存在的问题。我们假设夏季人体舒适区为25°C,相对湿度60%,此时露点温度为16.6°Co空调排热排湿的任务可以看成是从25七环境

3、中向外界抽取热量，在16.6。。的露点温度的环境下向外界抽取水分。从负荷变化的动态角度来看。潜热负荷的主要来源是室外新风和室内人员。新风的潜热负荷随室外气候变化较大，室内人员引起的潜热负荷与室内人数有关。显热负荷则随室外气候、室内设备的状况的变化而变化。对于冷凝除湿，潜热负荷和显热负荷只能按照一定比例变化。两者之间的变化关系实际上不耦合，如果处理过程耦合显然是不合理的。如果按照基本不变的潜热显热之比处理，当动态的热湿负荷Z比与这个比例不符的时候，一般是优先消除显热负荷，于是导致室内相对湿度与设计值相比或大或小。相

4、对湿度过大，人体容易感觉不舒适；相对湿度过小，处理新风的能耗增大，造成不必要的能源消耗和浪费。现有的热湿联合处理的空调方式存在如下问题。（1）热湿联合处理的能源浪费，难以适应热湿比的变化。由于采用冷凝除湿方法排除室内余湿，冷源的温度需要低于室内空气的露点温度，考虑传热温差与介质输送温差，实现16.6°C的露点温度需要约7°C的冷源温度，这是现有空调系统采用5~7七的冷冻水、房间空调器中直接蒸发器的冷媒蒸发温度也多在5弋的原因。在空调系统中，占总负荷一半以上的显热负荷部分，本可以釆用高温冷源排走的热量却与除湿一起共

5、用5〜7弋的低温冷源进行处理，造成能量利用品位上的浪费。而且，经过冷凝除湿后的空气虽然湿度（含湿量）满足要求，但温度过低，有时还需要再热，造成了能源的进一步浪费与损失。通过冷凝方式对空气进行冷却和除湿，其吸收的显热与潜热比只能在一定的范围内变化，而建筑物实际需要的热湿比却在较大的范围内变化。一般是牺牲对湿度的控制，通过仅满足室内温度的要「来妥协,造成室内相对湿度过高或过低的现象。过高的结果是不舒适，进而降低室温设定值，通过降低室温来改善热舒适，造成能耗不必要的增加；相对湿度过低也将导致rh于与室外的焰差增加使处理

6、室外新风的能耗增加。（2）室内空气品质问题。大多数空调依靠空气通过冷表面对空气进行降温除湿，这就导致冷表血成为潮湿表血甚至产生积水，空调停机后这样的潮湿表血就成为霉菌繁殖的最好场所。空调系统繁殖和传播霉菌成为空调可能引起健康问题的主要原因。另外，目前我国大多数城市的主要污染物仍是可吸入颗粒物，因此有效过滤空调系统引入的室外空气是维持室内健康环境的重要问题。然而过滤器内必然是粉尘聚集处，如果再漂溅过一些冷凝水，则也成为各种微生物繁殖的最好场所。频繁清洗过滤器既不现实，也不是根本的解决方案。（3）室内末端装置的问题，

7、输配能耗的问题。为排除足够的余热余湿同时又不使送风温度过低，就要求有较大的循环通风量。例如每平方米建筑面积如果有80W/m2显热需要排除，房间设定温度为25。。当送风温度为15七吋，所要求循环风量为24m3/hr/m2,这就往往造成室内很大的空气流动，使居住者产生不适的吹风感。为减少这种吹风感，就要通过改进送风口的位置和形式来改善室内气流组织。这往往要在室内布置风道，从而降低室内净高或加大楼层间距。很大的通风量还极容易引起空气噪声，并且很难有效消除。在冬季,为了避免吹风感，即使安装了空调系统，也往往不使用热风，而

8、通过另外的暖气系统通过釆暖散热器供热。这样就导致室内重复安装两套环境控制系统，分别供冬夏使用。为了完成室内环境控制的任务就需要有输配系统，带走余热、余湿、CO2、气味等。在中央空调系统中,风机、水泵消耗了40〜70%的整个空调系统的电耗。在常规中央空调系统中，多采用全空气系统的形式。所有的冷量全部用空气来传送，导致输配效率很低。1.温湿度独立调节空调系统组成温湿度独立控制