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單風管再熱型VAV系統知識及周邊[2]---暖通小識6--表冷器除濕

作者:CEO 時間:2023-02-08

信息摘要:2017.6.28修訂在我回顧本文的時候,發現一個錯誤的地方,特地指出,在冷梁系統中,新風負擔了新風負荷,全部的室內濕負荷,并且還負擔了部分的室內顯熱。這是因為新風一般處理到露點,所以低溫新風可以處理一部分顯熱,原文中已

單風管再熱型VAV系統知識及周邊[2]---暖通小識6--表冷器除濕

單風管再熱型VAV系統知識及周邊[2]---暖通小識6--表冷器除濕

  2017.6.28修訂

  在我回顧本文的時候,發現一個錯誤的地方,特地指出,在冷梁系統中,新風負擔了新風負荷,全部的室內濕負荷,并且還負擔了部分的室內顯熱。這是因為新風一般處理到露點,所以低溫新風可以處理一部分顯熱,

  原文中已經修改

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  1.表冷器的原理

  2.常見系統中的表冷器除濕的過程線的錯誤

  3.機器露點

  4.什么情況下需要除濕

  5.換熱溫差

  6.干冷以及應用

  7.干冷的意義

  8.低于露點的冷凍水是否可以干冷

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  1.表冷器原理

  目前的空調系統,使用噴淋室的系統不多,而用表冷器的系統較多。

  表冷器的簡單解釋就是,冷水在盤管內部流動,空氣在盤管表面掠過,然后在冷盤管的表面空氣被降溫,可能還會被除濕。

  因此7度的冷凍水通入盤管,最強的情況下,可以將空氣降溫除濕到10.5-11度左右。即空氣溫度僅僅比冷水的進口溫度高4-5度。大部分舒適性空調的空氣溫度比冷水溫度高8-10度

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  2.常見的熱濕過程線的圖表錯誤

  大家常見的過程線是這樣的

  從M點到機器露點L的線是直線,對嗎?

  告訴大家,這是錯誤的,圖表中這么畫完全是一種簡略的畫法,但是會引起很多人的誤解。

  正確的過程是

  看到差別了嗎?

  空氣在表冷器掠過的過程,是先被降溫,降到該狀態下的露點,然后沿著露點一直下降,最后達到設定的機器露點L點的過程。

  即空氣掠過表冷器的過程是先被垂直降溫到狀態露點,再一路下行到設定點。

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  3.機器露點

  即表冷器對空氣降溫除濕以后,空氣離開盤管的時候,能夠達到的溫度點

  一般我們認為,空氣離開表冷器的時候,空氣的相對濕度可以被處理至95%,但是有的表冷器廠家表示,可以處理至100%,這不是原則性問題。

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  4.什么情況下需要除濕?以及對冷凍水溫度的要求

  我們假定室內的溫度是25度,相對濕度是65%,得知露點為

  得知露點為17.8度

  因此只要室內有濕量產生,則必然要求表冷器處理室內的濕量,這就要求有下面三個條件被滿足

  1.冷凍水的溫度一定要低于室內空氣狀態的露點,這樣才有可能除濕空氣

  2.機器露點必須設定為低于室內空氣狀態的露點,因為要除濕

  3.還有第三個隱蔽條件即機器露點的設定至少也得高于冷凍水溫度4-5度

  同理我們也可以理解,為什么有的時候,比如秋天,明明溫度不高,為什么還要開冷盤管呢?這時因為要除濕,而并不是要降溫。但是我們需要明白,表冷器的特點是一旦除濕,必然降溫。因此導致了降溫也同時發生,結果導致了再熱的發生。

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  5.傳熱溫差

  理論上而言,只要表冷器盤管面積足夠大,空氣的溫度是可以冷卻到7度的,但是實際運行中,則不可能這么做,因為涉及到壓損,能耗,成本等等方面的問題,因此傳熱溫差至少為3.5度,即空氣的表冷器出口溫度至少比冷凍水溫度高3-5度。

  更加常見的情況是,冷凍水溫度是7度,實際機器露點溫度為14-17度常見

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  6.干冷盤管

  干冷盤管的常見項目為

  6.1電子行業的FFU+DCU系統:即新風單獨處理,進入吊頂,然后采用風機高效過濾單元進行送風,并且室內的顯熱由干冷盤管處理的系統。

  新風承擔新風全部濕負荷,室內無濕負荷,干冷盤管只承擔室內顯熱負荷

  6.2冷梁系統,新風由新風空調箱處理,作為一次風誘導進入冷梁末端,然后根據室內的負荷變化控制末端干冷盤管的輸出冷量

  新風承擔新風濕負荷和室內全部濕負荷,干冷盤管不承擔室內濕負荷,只承擔室內顯熱負荷

  一般冷梁干冷盤管送入17-18度中溫水,回水溫度20-21度;可以將室內空氣溫度從25度降低到21度左右。

  6.3云計算中心的水冷機架

  服務器的機架內通入中溫水,

  注:中溫水即指水溫高于室內空氣狀態的露點,從第四部分我們知道,這時冷凍水的溫度高于露點,則不可能除濕,只能降溫,即只能承擔顯熱負荷,不能承擔濕負荷。

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  7.干冷的意義

  干冷的意義就在于不除濕,這樣對于需要避免水患的項目是一種非常好的處理方法。

  由于采用干冷盤管,可以采用中溫水進行,理論上提高了冷機的蒸發溫度,可以節能。實際在項目中,需采用低溫冷凍水和中溫冷凍水,必須配套兩套機組。初投資和ROI需要論證

  并且通常干冷盤管會和新風空調箱一起使用,如果有室內濕負荷的情況下,新風空調箱處理室內的濕負荷

  一般干冷的水溫會比室內的空氣露點高1-2度,比如室內的露點是14度,則可以設定干冷盤管中的中溫水為16度,回水溫度一般設計為19度,這樣可以保證室內的空氣溫度從25度下降到20度左右,實現干冷的過程。

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  8.低溫水是否能夠實現干冷

  高于空氣露點溫度的冷凍水必定實現空氣的干冷,那么低于室內露點溫度的冷凍水是否可以實現空氣的干冷呢?

  再看這張圖,從M點開始,第一階段是直線下降的到達狀態露點才開始析出水分,因此理論上說,只要控制合理,低溫冷凍水一樣可以對空氣進行干冷。比如M點的溫度為28度,70%,其對應的狀態露點為23.8度,90%.

  因此,只要控制邏輯合理,7度的冷凍水是可以將28度的空氣從28度干冷到23.8度以上的任何溫度。

  那么有人問了,既然這樣,我們為什么還要用干冷盤管進行降溫呢?用7度冷凍水也可以???

  同學們,你們可長點心吧

  工程設計上考慮的是安全第一,有效第二,節能第三

  萬一這個控制沒控制住,溫度降到了機器露點以下怎么辦?

  有水析出,這可咋整?

  所以,盡管理論上沒問題,實際中我們還是用干冷盤管.

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