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热回收型热管式两级蒸发冷却空调系统性能实验研究

郑久军  
【摘要】: 本文系统地阐述了国内外热管式蒸发冷却技术的研究进展,总结了研究的主要系统形式,分析了各种形式的特点,并结合上一届研究生所做的一些前期研究,对实验装置进行了改造,配备了变频器、数显温湿度传感器、室内降温设备,同时还采取了房间隔热措施。在此基础之上,提出了热回收型热管式两级蒸发冷却空调系统。 此系统一个重要的部件是热管换热器。设计了一台暖通空调用平置吸液芯铝-氨热管换热器,可以全年性使用。该换热器共96根热管,热管呈正Δ错排。换热器外形尺寸为:1400×800×950mm(长×宽×高)。 单独的热管换热器可以用于空调新、排风的能量回收,为了增强冷凝段散热能力,对排风实行了蒸发冷却处理。本文排风共有四种处理方式,方式1:排风→冷凝段→室外;方式2:排风→喷水室→冷凝段→室外;方式3:排风→填料式直接蒸发冷却器→冷凝段→室外;方式4:排风→冷凝段(顶部直接喷水)→室外。为了加大新风温降,新风经过热管蒸发段降温后,再经过填料式直接蒸发冷却器进一步降温。对上述四种空气处理方式,进行了一系列夏季对比实验,结果表明: (1)方式4处理新风的综合效果最佳; (2)最佳排风、新风风量比为0.9; (3)当新风入口干球温度为32.9℃时,方式4新风进出口干球温度差为9.5℃,换热效率为67.6%,比不采取任何降温措施的方式1分别提高了2.4℃、16.2%; (4)当新风入口湿球温度为22.3℃时,方式4新风出口干球温度为20.8℃,较方式1,降低了2.8℃。方式4的效率最高,可达68.0%; (5)当排风入口干球温度为22.0℃时,方式4的新风进出口干球温度差为9.3℃,效率为65.7%; (6)当排风入口湿球温度为19.2℃时,方式4效率最高,达65.0%,比方式1提高了23.3%。 冬季进行热管换热器的热回收实验,结果表明: (1)最佳排风、新风风量比为1.0; (2)新风入口干球温度为1.5℃时,出口干球温度为14.3℃,换热效率为74.3%; (3)排风入口干球温度为22.6℃时,新风出口干球温度为18.6℃,换热效率为76.8%。 本文所做的研究对拓展蒸发冷却应用领域、掌握热管式两级蒸发冷却空调系统性能规律、开发此种形式的空调机组有一定的参考意义。开发出的空调机组将对节约空调系统新风能耗、提高室内空气品质、减少臭氧层破坏起到一定的积极作用。


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