基于低品位熱源再生溶液除濕方式的空調(diào)系統(tǒng)研究.pdf

1、暖通空調(diào)系統(tǒng)的舒適性和能耗問(wèn)題日益受到重視，對(duì)傳統(tǒng)冷凍除濕空調(diào)系統(tǒng)提出了新的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)為了除濕需要將空氣處理到露點(diǎn)狀態(tài)，既增加了壓縮機(jī)的耗功，又降低了空氣的舒適度，不能完全適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的要求。目前以濕度控制為突破口，國(guó)內(nèi)外研究者提出了一些新的空氣調(diào)節(jié)方式和系統(tǒng)。
　　本文從傳質(zhì)動(dòng)力角度利用理論和實(shí)驗(yàn)手段研究了LiCl溶液除濕和再生過(guò)程。試驗(yàn)測(cè)試了傳統(tǒng)冷凍除濕空調(diào)機(jī)組的變工況運(yùn)行特性。在上述理論分析和試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)

2、上，設(shè)計(jì)了低品位熱源再生的小型溶液除濕復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)，并分析了系統(tǒng)能耗情況。
　　從理論角度，基于溶液除濕過(guò)程傳質(zhì)動(dòng)力的分析，依據(jù)LiCl溶液和濕空氣的物性參數(shù)關(guān)系，編程計(jì)算了等溫除濕過(guò)程的平衡曲線。在假設(shè)水蒸氣凝結(jié)潛熱全部進(jìn)入溶液中的條件下，計(jì)算了溶液溫升平衡曲線。以溶液和空氣進(jìn)口溫度為25℃、30℃和35℃為例，將溫升平衡曲線和與之對(duì)應(yīng)的等溫除濕平衡曲線比較發(fā)現(xiàn)，兩者差距隨溶液濃度降低而減小，而且進(jìn)口溫度越高，兩者差距越明顯。<

3、br>　　開展了LiCl溶液除濕試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明:凝結(jié)熱主要引起溶液溫升;除濕量隨空氣流量增加而增加，并非隨溶液流量單調(diào)增加;當(dāng)滿足空氣和溶液充分接觸條件時(shí)，除濕效率隨空氣流量增加而降低;除濕效率隨溶液流量的變化類似于除濕量隨溶液流量的變化特點(diǎn)。通過(guò)兩種高度的填料的除濕性能比較發(fā)現(xiàn)，除濕量隨填料高度增加而增大，但總?cè)莘e傳質(zhì)系數(shù)減小。說(shuō)明除濕過(guò)程同傳熱過(guò)程類似，存在入口段效應(yīng)。
　　LiCl溶液再生試驗(yàn)結(jié)果表明，再生效果隨溶液

4、質(zhì)量濃度增加而下降。再生量隨溶液進(jìn)口溫度上升而增加，當(dāng)溶液進(jìn)口溫度低于50℃時(shí)，再生效果較差。
　　為進(jìn)行復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)熱泵機(jī)組變工況條件下的能效分析，試驗(yàn)研究了傳統(tǒng)冷凍除濕空調(diào)機(jī)組變工況運(yùn)行性能并獲得機(jī)組能效比隨蒸發(fā)溫度和冷凝溫度變化的修正系數(shù)。試驗(yàn)表明，室內(nèi)環(huán)境參數(shù)對(duì)制冷量和除濕量有明顯的影響。對(duì)于一定溫濕度環(huán)境，單位除濕量耗功與循環(huán)風(fēng)量呈二次曲線關(guān)系，具有極小值。濕度越大，該極值越小，而且向大風(fēng)量偏移。
　　基于熱濕獨(dú)立

5、控制原理和上述理論分析和試驗(yàn)研究結(jié)果，提出了二次回風(fēng)兩級(jí)溶液除濕方案，設(shè)計(jì)了低品位熱源再生的小型溶液除濕復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)。復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)以保證出風(fēng)參數(shù)優(yōu)先，同時(shí)滿足溶液再生溫度和最大需熱量要求。為此，設(shè)計(jì)使用了兩臺(tái)小熱泵機(jī)組提供17℃高溫冷水用于冷卻空氣和溶液，同時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)冷凍水流量分配實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)綜合能效比的最大化。
　　最后，以上海地區(qū)一三層別墅為例，分別建立了獨(dú)立風(fēng)冷熱泵空調(diào)系統(tǒng)、地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)、復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)的能耗分析模型。以夏季7