建筑节能原理与技术(6)—空调系统.pptVIP

建筑节能原理与技术 （6） 安徽工业大学 建筑工程学院 建筑环境与能源应用工程系 张 治 第5章 空气处理系统节能技术 冷热源制取的冷量、热量通过输配系统传至空气处理系统，最终与被处理空气进行冷、热交换。因此，空气处理方式和空气处理系统的节能对建筑节能有根本性的影响。 5.1 蒸发冷却空调节能技术 蒸发冷却空调技术是一种绿色空调，以水作制冷剂替代传统制冷剂-氟利昂，可减少温室气体的排放以及对大气臭氧层的破坏；并且有效地利用天然能源改善室内空气品质。 特点：环保、节能及较高COP 5.1.1蒸发冷却技术的原理及分类 原理：利用不饱和的空气与水接触，利用水蒸发吸热的原理获得低温的冷水或冷风。 分类： 直接蒸发冷却（简称DEC)：利用循环水直接喷淋未饱和湿空气形成的增湿、降温、等焓过程称为直接蒸发冷却。 间接蒸发冷却(简称IEC)：利用DEC 处理后的空气(二次空气)或水，通过换热器冷却另外一股空气(一次空气)，其中一次空气不与水接触，其含湿量不变，这种等湿冷却过程称为间接蒸发冷却。 直接一间接蒸发冷却：由上述两种方法的联合而成，即由两级组成，第一级为间接蒸发冷却器，经间接蒸发冷却后的一次空气再送入直接蒸发冷却器进行等焓加湿冷却。 （1）直接蒸发冷却 原理：空气与雾化的水直接接触，由于水的蒸发，空气和水的温度都降低，而空气的含湿量有所增加，使用加湿后的空气对房间进行空调或降温。 适合地区：在空气比较干燥的地区，如我国西北地区，加湿也正好符合需要，因为过低的相对湿度也会引起许多疾病。 图1 直接蒸发冷却装置原理图 图2 直接蒸发冷却i—d图表示 该过程要在冷却塔、喷水室或其他绝热加湿设备内实现，其装置原理如下图1所示，对应的蒸发冷却过程的i～d图如下图2。由图2可知，状态①的室外空气在接触式换热器内与水进行热湿交换后，温度下降，含湿量增加，沿绝热线变到状态②，温度由T1下降到T2。 （2） 间接蒸发冷却 原理：将直接蒸发冷却得到的湿空气或循环水的冷量，通过非直接接触式换热器传递给待处理的空气，实现空气的等湿降温。间接蒸发冷却是通过各种类型换热器来实现的，其主要类型有管束式、板式、热管式等形式。 间接蒸发冷却的两种形式： ①将一部分空气进行直接蒸发冷却处理后，使其（二次空气）温度降低，再将这部分空气经过热交换器冷却需要处理的另一部分空气（一次空气），进行减湿降温处理，一次空气送至室内，二次空气排出室外； ②将水直接喷淋在间壁式换热器的二次空气侧，使之进行直接蒸发吸热，需要处理的一次空气流经换热器的另一侧，实现等湿降温。 （a）间接蒸发冷水机组原理图 （b）冷却过程在焓湿图上的表示 1-空气-水逆流换热器； 2-空气-水直接接触逆流换热器； 3-循环水泵； 4-风机； 图5-3 间接蒸发冷水机组原理图 上图为间接蒸发冷却器的原理图，状态为O的空气从进风口进入空气冷却器1，被从塔底部流出的冷水冷却到A状态，之后进入塔的尾部喷雾区和B状态的冷水进行充分热、湿交换后，近似等焓过程到达接近饱和的状态。在排风的作用下，空气进一步沿塔内填料层上升，上升过程中与顶部淋水逆流接触，沿饱和线升至C后排出。塔部分的热湿交换过程同时产生B状态的冷水，一部分进入空气冷却器冷却进口空气，一部分输出到用户，两部分回水混合到塔部分喷淋产生冷水，完成水侧循环。 5.1.3 蒸发冷却空调系统的设计原则 （1）蒸发冷却技术的适宜性 蒸发冷却技术有广泛的应用空间，但也同时存在自身的不足，如：受气候环境因素的制约、缺乏除湿功能等。 （2）满足室内舒适度的要求。 1)?由于蒸发冷却空调系统的送风量较传统空调系统的送风量大，风感较强。一般在相同舒适条件下，室内空气设计干球温度的设定值可以高于传统参数的设定值。2)?正确地确定蒸发冷却的级数，合理控制送风除湿能力，以满足室内的相对湿度。 3)?蒸发冷却空调系统的换气次数较大，空气品质好，合理的气流组织(如：下送风、置换通风等)会带来更舒适的空气环境；4)?蒸发冷却系统的室外空气采集口(进风口)是决定室内空气品质的重要因素。 （3）设计参数的选择 （4）水资源条件 设计时要考虑地区的水资源条件，保证用水质量。系统设计时要明确定期对水质的管理和系统的维护，以便更好的控制蒸发冷却水系统的硬度，减少水垢的产生。 5.2 温湿度独立控制空调系统 该系统在国外称为独立新风系统（dedicated outdoor air system），简称DOAS系统。 基本原理：只将新风独立处理到较低的温度（7℃左右），让新风承担室内全部的湿负荷和部分或全部的显热负荷，其余的负荷由室内的干工况设备来承担。 特点：室内没有凝