夏热冬暖地区溶液除湿空调系统的湿度控制研究

【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。 【关键词】：溶液除湿 夏热冬暖地区 湿度控制 工况分区 湿度预处理
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TU834.9
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目录8-11
• Contents11-14
• 第一章 绪论14-24
• 1.1 引言14
• 1.2 研究背景14-18
• 1.2.1 空调系统中的湿度控制14-16
• 1.2.2 传统空调系统湿度控制中存在的问题16-17
• 1.2.3 基于温湿度独立控制方法的溶液除湿空调系统17-18
• 1.3 国内外研究现状18-22
• 1.3.1 溶液除湿空调技术18-20
• 1.3.2 余热去除末端装置——干式风机盘管20-21
• 1.3.3 空调系统中的自动控制21-22
• 1.4 研究方向及主要内容22-24
• 第二章 夏热冬暖地区室外工况特点和新风负荷分析24-33
• 2.1 引言24
• 2.2 广州地区的室外工况特点24-29
• 2.2.1 室外气象参数的分布特点24-26
• 2.2.2 室外空气温度的变化特点26-27
• 2.2.3 室外空气湿度的变化特点27-29
• 2.3 新风负荷分析29-32
• 2.3.1 新风负荷分析方法29-30
• 2.3.2 广州地区新风负荷特点30-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第三章 溶液除湿空调系统分析33-43
• 3.1 引言33
• 3.2 溶液除湿空调系统的组成33-34
• 3.3 溶液除湿空调机组34-38
• 3.3.1 溶液除湿空调的基本理论34-36
• 3.3.2 热泵驱动的溶液热回收型空调机组36-38
• 3.4 干工况末端设备——干式风机盘管38-40
• 3.4.1 影响干式风机盘管运行的因素38-40
• 3.4.2 干式风机盘管的性能40
• 3.5 溶液除湿空调机组与干式风机盘管的联合运行40-42
• 3.6 本章小结42-43
• 第四章 溶液除湿空调机组的性能测试43-60
• 4.1 引言43
• 4.2 实验系统及设备43-46
• 4.3 实验方案46-48
• 4.4 实验仪器及测试方法48-50
• 4.4.1 实验仪器48-49
• 4.4.2 空气温湿度的测量49
• 4.4.3 风量的测量49
• 4.4.4 功耗的测量49-50
• 4.5 实验步骤50-51
• 4.6 实验结果与分析51-59
• 4.6.1 送风参数的周期性变化52-53
• 4.6.2 设定送风参数与实际送风参数的关系53-54
• 4.6.3 各运行状态下的性能分析54-59
• 4.7 本章小结59-60
• 第五章 空调工况分区和控制方案60-75
• 5.1 引言60
• 5.2 夏热冬暖地区室内空气参数的设计要求60-61
• 5.3 夏热冬暖地区空调系统全年工况分区61-67
• 5.3.1 常规的空调全年工况分区61-63
• 5.3.2 基于溶液除湿空调系统的全年工况分区63-67
• 5.4 各工况分区下溶液除湿空调系统的控制方案67-74
• 5.4.1 空调工况分区的判断68-69
• 5.4.2 各工况分区的控制方案69-74
• 5.5 本章小结74-75
• 第六章 溶液除湿空调系统控制方案的实现75-82
• 6.1 引言75
• 6.2 设备运行模式的逻辑判断75-76
• 6.3 湿度的自动控制76-79
• 6.3.1 除湿模式76-77
• 6.3.2 送风模式77
• 6.3.3 加湿模式77-78
• 6.3.4 控制环节的湿负荷分析78-79
• 6.4 温度的自动控制79-81
• 6.5 本章小结81-82
• 第七章 预处理过程的实验研究82-91
• 7.1 引言82
• 7.2 实验系统及设备82-83
• 7.3 实验方案83-84
• 7.4 实验仪器及测试方法84
• 7.5 实验步骤84-85
• 7.6 实验结果与分析85-90
• 7.6.1 实验过程中湿度的变化86-88
• 7.6.2 实验过程中温度的变化88-90
• 7.7 本章小结90-91
• 第八章 结论与展望91-94
• 8.1 结论91-93
• 8.2 问题与展望93-94
• 参考文献94-100
• 攻读学位期间发表的论文100-102
• 致谢102

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