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《广州大学》 2010年
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夏热冬暖地区溶液除湿空调系统的湿度控制研究

廖柱  
【摘要】: 溶液除湿空调系统基于温湿度独立控制的方法,以湿度控制为优先,能有效避免传统空调系统中湿度控制能力不足和过度冷却引起再热损失的现象,提高空调房间的热舒适性和空调系统的能源利用效率。本文结合夏热冬暖地区全年室外工况的特点和溶液除湿空调系统中各空气处理设备的运行特性,提出了夏热冬暖地区溶液除湿空调系统的全年工况分区及各分区下的系统控制方案。 夏热冬暖地区全年湿度较高。以广州地区为例,室外空气含湿量高于夏季室内设计点含湿量上限(12.6g/kg)的时间长达5135小时,约占全年时间的58.6%。全年高湿的气候特点对空调系统的除湿能力和各工况下的连续运行提出了较高的要求。溶液除湿空调系统分为温度控制和湿度控制两个子系统,将空调房间的空气温度和湿度分开调节,保证了空调系统在各个运行工况下的除湿能力。 在分析溶液除湿空调系统的控制方案之前,针对夏热冬暖地区的室外工况特点,进行了溶液除湿空调机组的性能测试实验。实验结果表明,各运行工况下机组的送风相对湿度维持在65%左右,具有较高的除湿能力。当新风工况为33.5℃、21.3g/kg,机组满负荷运行时,送风参数约为20℃、10g/kg,基本保证不需要再热以减小送风温差。机组的能效比(EER)随着送风量的减少和送风含湿量的增加,整体呈上升的趋势。机组的最高EER值可达7.864,最低EER值为1.725。为了提高空调系统的整体能源利用率,达到节能的目的,机组送风参数的控制应尽量利用送风含湿量值,减少送风量。 根据夏热冬暖地区全年室外工况的特点和溶液除湿空调系统的特性,将溶液除湿空调系统的全年运行工况划分为五个分区,并分析了各工况分区的空气处理过程、运行调节方法和工况转换条件。在此基础上,提出了各工况分区的系统控制方案和判断逻辑。对系统控制方案的实现进行了初步的研究,提出了空气处理设备运行模式的逻辑判断控制器及温湿度控制系统的方框图。为了验证溶液除湿空调系统的湿度控制方案,选取湿度预处理过程进行了实验研究。由实验结果可知,随着送风量的降低和初始室内空气含湿量的增加,预处理过程所需的时间相应延长。考虑到预处理过程对系统稳定运行和室内空气热舒适性的影响,在溶液除湿空调系统的性能与空气处理速度之间应优先保证预处理过程的空气处理速度。
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