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楼主: nanjingpingri

中央空调水系统为何设计7℃-12℃供回水温度?都是洋首是瞻的谬误

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发表于 2017-1-9 09:31:19 | 显示全部楼层
(上楼最后一段之前漏了一段)

从空调选型开始,首先制冷空调的作用在于给室内提供舒适环境,舒适环境是由客户决定的,取美国人的标准干球温度25℃,RH50%为例,常规选型是选择末端机组额定冷量=室内热负荷*120%。为什么末端要选大1.2倍呢?有人拍脑袋说:“因为末端便宜,所以加保险系数”,那是睁眼说瞎话,纯属揣测!原因是额定冷量是在干球温度=27℃,湿球温度=19.5,RH=50.2%的回风工况下的冷量;当回风工况变成干球温度=25℃,RH=50%时,同一个末端机组所能产生的冷量只有额定冷量的83%,或额定冷量=运行冷量*1.2。,就是说上述120%只是刚好满足要求而已。

选择一个FP85的常规7-12℃供回水风机盘管,其冷量为4870W,从前段讨论,已知室内热负荷=实际运行冷量=4870W*83%=4042W。选型软件可运行处送风干湿球温度,送的室内,热湿负荷将把送风加热加湿到过渡平衡状态,而这个过渡平衡状态的回风再进入风机盘管循环。经过多次循环将得稳定状态。
发表于 2017-1-9 21:31:12 | 显示全部楼层
选择一个FP85的常规7-12℃供回水风机盘管,其冷量为4870W,从前段讨论,已知室内热负荷=实际运行冷量=4870W*83%=4042W。选型软件可计算出送风干湿球温度、相对湿度、含湿量和焓,加上热湿负荷就能计算出室内空气的过渡平衡状态点。接着这个过渡平衡状态的回风再进入风机盘管循环,经过多次循环后将得室内平衡状态点,包括其相对湿度。

到底分配不均造成部分末端水流量太小而影响制冷或除湿的问题有多严重呢?于是我就直接把水流量减小到70%,重复上述运算。

我最感兴趣的是当回水温度提升,室内相对湿度作何变化。于是我又把水温提升做计算,结果发现不管是水温上升还是水流量减小或加大,室内平衡相对湿度守恒。这是完全出乎我意料之外的结果,开始时我实在不敢相信,但是很快我就找到了证明,于是就不由我不相信了,我称之为等相对湿度定律。

了解等相对湿度定律后,再回过头来看除湿问题,决定室内相对湿度的直接因素就是室内热湿负荷、风量和送风相对湿度而已,不是我们一直揣测的水温!7-12度供回水风机盘管的送风相对湿度不到87%,比设计院所设计的95%送风相对湿度小了8%,设计的不合理性于是就一目了然,空调房内过于干燥了原来是设计的谬误。按照设计院95%送风相对湿度标准来设计的空气处理机组就没有这个问题。

如果存在15%的新风,在夏季高温高湿工况下,新处理机组将无法把新风处理到室内状态的等焓线上。这时新风负荷大幅加大。我于是建立主机末端结合的稳态数学模型来计算出水温漂移和末端在漂移后的制冷能力。这是我在设计零再热(保持小量微调用的再热量)恒温恒湿净化空调所采取的手段。考虑性价比,在舒适性空调我没有这么做而只是把9-17中温大温差机组设计在性能比常规7-12空调稍微优越而已。为啥常规舒适性空调不考虑满足极端恶劣工况的要求呢?我的揣测是在短暂的极端恶劣工况下,舒适性空调可以把新风阀关闭。
发表于 2017-1-10 07:27:02 | 显示全部楼层
平日科技
表1前五行数据是计算出来常规7-12FP85风盘在4.042kW热负荷(即机组额定冷量的83%)下,在缺水、大水流量、正常12度回水和12.5度回水的运行数据。

首先,第三行是现场人员都十分熟悉的数据,那就是7-12度末端机组实际运行的供水温度并非7度,而是8度左右。当室内负荷下降的时候,供水温度还会上升。
为了节能,胆子大的工程公司经常是把进水温度控制在9度而发觉问题也不大。

第五行12.5度回水温度显示,在设计的负荷下运行,这时候的供水温度=8.3度,室内平衡干球温度=25.6度,RH=52%。大部分时间内,室内负荷要比设计负荷稍小,
所以供水温度要比8.3度稍高。因此,胆子大的工程公司也不会出事,只是不知其所以然而已。

第二行加大水流量30%运行的数据应该更接近工程公司的设定状况。这时,供水温度=8.8度,回水温度控制在12度,送风干球温度=14.8度,湿球温度=13.5度,
室内平衡干球温度=25.4度,RH=52.1%,一切正常。

水泵的选择通常要比设计的要求稍大,虽然不会加大30%,但是10-20%则是正常的事,所以供水温度应该是很接近上述的8.8度了。

第四行水流量加大30%,回水温度加高0.5度到12.5度的数据更接近上述胆生毛的工程公司的作法。这时供水温度是9.3度,室内平衡干球温度=25.8度,RH=51.9%。
运行仍然正常。

上述计算不但和工程公司的经验符合而且和我们实际测试的数据也吻合。
发表于 2017-1-10 07:40:00 | 显示全部楼层
最有趣的是平欧空调董事长梁金羡的经验。梁总是前约克国际的副总裁和约克亚太区的总裁,圈内的人叫他Kan Leong。
三年前,我们在平欧空调的平常厅装了一台11-16度风冷模块机组+11-16度风机盘管的中温机组。当时我还未发现等相对湿度定律
而是利用机组的显热和潜热曲线来创建一个能表示室内负荷的图表来比较11-16度机组和常规7-12度机组的性能,做傻瓜式的替代。

梁总显然不相信我们敢为美国人所不敢为,把水温提高4度之多!他带了一个温度计和测相对湿度的仪器来,在小会议室测了一个上午。
结果让他感到十分惊讶,干球温度设在25度时,相对湿度=55%;干球温度提高到26度,相对湿度还是55%。
这个在美国学空调制冷专业的硕士,这显然是在美国没学到的东西。
中国人的科技。
发表于 2017-1-11 08:06:13 | 显示全部楼层
先生的存疑精神值得学习,学生受教了。
发表于 2017-1-11 12:33:43 | 显示全部楼层
FCU/AHU的换热面积加大?
发表于 2017-1-11 21:24:53 | 显示全部楼层
yzm038 发表于 2017-1-11 12:33
FCU/AHU的换热面积加大?

光是大并不行,长度厚度和风量必须恰当地匹配。
发表于 2017-1-11 21:37:00 | 显示全部楼层
zhuangzhou 发表于 2017-1-11 21:24
光是大并不行,长度厚度和风量必须恰当地匹配。

如果有新风的还要计算水温漂移
发表于 2017-1-12 09:59:40 | 显示全部楼层
请问这个验证是否进过实验室的验证以及实际验证,不能只按照选型软件的模拟。当然西方思维模式是先进行理论计算再落地。另外一个疑问实际验证是室内的温湿度负荷时候是按照理论计算模型的提供。
发表于 2017-1-12 13:29:25 | 显示全部楼层
这样的做法是不是要把末端做的好大呢。如果做的很大,那理论上逆流只需要低于12.5度的进水就可以实现。但这样做性价比如何呢?这什么现在的节能主流是温湿度独立控制,而不是提高水温呢?
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