《低温送风系统》讲义

低温送风系统 1.低温系统与常规空调系统的比较 低温送风空调是随着冰蓄冷技术的发展而兴起的,而冰蓄冷技术的发展是随着人们生活 水平的提高、用电峰谷差愈来愈大而发展起来的。低温冷冻水具有相对大的冷量,在输送中 可以减小管道的尺寸,减少泵的电耗。在空气处理设备中,由于低温水的送人,可减小空气 处理设备的尺寸,同样也可减少风机电动机的电耗。因此,低温送风空调愈来愈引起人们的 重视。在与冰蓄冷系统相结合的集中空调系统中,应用低温送风,具有降低一次投资、降低 峰值电力的作用,同时可减少电耗,节省建筑物面积和空间。所以,低温送风空调具有较强 的发展势头。 盘管.风钒 盘管风机 新风g 风N为凉水 回风N爸温水 回风N 图9-19常规空调风机盘管 920低温送风末端装置 由于冰蓄冷系铰可以提供较低温度的冷冻水(一般在1.5~4℃之间),因此低温送风空调 系统具有较强的降湿能力。根据 ASHRAE手册,1977的舒适图:在风速都是0.15m/s,而相 对湿度30%,干球温度26℃:或相对湿度50%,干球温度25℃:或相对湿度70%,干球 温度为23℃,这三种不同组合的环境条件,给人体的舒适感是一样的。所以低温送风空调 系统,由于相对湿度较低,如果适当提高1~2℃左右的干球温度,可以获得同样的舒适感。 图9-19是常规空调的风机盘管。图9-20是低温送风空调中的末端装置。两者均带有独 立新风,未经处理。在焓-湿图上的处理过程详见图9-21,其中虚线表示常规空调盘管处理 过程。 从图9-21中可以看出,常规空调盘管处理的比焓差为: 532-343=189KJ/kg 低温送风盘管处理的比焓差为: 53.2-268=264KJ/k

低温送风系统 1．低温系统与常规空调系统的比较 低温送风空调是随着冰蓄冷技术的发展而兴起的，而冰蓄冷技术的发展是随着人们生活 水平的提高、用电峰谷差愈来愈大而发展起来的。低温冷冻水具有相对大的冷量，在输送中 可以减小管道的尺寸，减少泵的电耗。在空气处理设备中，由于低温水的送人，可减小空气 处理设备的尺寸，同样也可减少风机电动机的电耗。因此，低温送风空调愈来愈引起人们的 重视。在与冰蓄冷系统相结合的集中空调系统中，应用低温送风，具有降低一次投资、降低 峰值电力的作用，同时可减少电耗，节省建筑物面积和空间。所以，低温送风空调具有较强 的发展势头。 图 9-19 常规空调风机盘管 图 9-20 低温送风末端装置 由于冰蓄冷系铰可以提供较低温度的冷冻水(一般在 1.5~4℃之间)，因此低温送风空调 系统具有较强的降湿能力。根据 ASHRAE 手册，1977 的舒适图:在风速都是 0.15m/s，而相 对湿度 30％，干球温度 26℃；或相对湿度 50％，干球温度 25℃；或相对湿度 70％，干球 温度为 23℃，这三种不同组合的环境条件，给人体的舒适感是一样的。所以低温送风空调 系统，由于相对湿度较低，如果适当提高 1~2℃左右的干球温度，可以获得同样的舒适感。 图 9-19 是常规空调的风机盘管。图 9-20 是低温送风空调中的末端装置。两者均带有独 立新风，未经处理。在焓-湿图上的处理过程详见图 9-21，其中虚线表示常规空调盘管处理 过程。 从图 9-21 中可以看出，常规空调盘管处理的比焓差为： 53.2-34.3＝18.9KJ/kg 低温送风盘管处理的比焓差为: 53.2-26.8＝26.4KJ/kg

由此得出,低温送风盘管处理的比焓差,比常规空调盘管处理的比焓差增加(6,3~4.5)4.5 40%。可见,空气处理设备在冷负荷不变的条件下,可缩小40%左右的大小。风管尺寸 送风机功率也可相应减少40%左右。当然这是粗略的计算,是以常规空调送风温度为13℃、 低温送风空调送风温度为10℃为条件的,而且新风占送风量的15%;室外新风状态以上海 地区为准,即以t=34℃,ts=28.3℃(湿球温度),室内设计状态tn=22℃,φ=60%为根据 的。如果上述条件变化,计算结果会有所差异。但低温送风系统一次性投资比常规空调送风 3℃ 234.31 =2.8以 次投资少,这是肯定的。至于相差多少,与设计条件等诸多因素有关。 日9-21空气处理过程 由于低温送风系统风机功率减少,使高峰电力需求降低,可以减少电增容费,同时也可 节省运行费用。由于低温送风空调一次风的送风温度低,因而含湿量低,空气的相对湿度降 低。由上面分析可知,在同样舒适感的条件下,可适当提高室内的干球温度1-2℃,因而 也可节省空调的冷负荷和运行费用。由于空气中含湿量低,因而室内空气品质较好 在低温送风空调系统中,由于空气处理设备和风管比常规空调的小,因而可少占用建筑 空间和建筑面积,从而降低建筑造价。特别是新建筑物的层高由于送风管的减少而降低,减 少建筑物造价的优点更加突出。 低温送风空调是指从集中空气处理设备送出温度较低的一次风经高诱导比的末端装置 送人空调房间的送风系统。由于一般低温送风空调的一次风送风温度在8-11℃之间,所以 低温送风空调系统末端只要加设一般风口即可,而不需要高诱导比的空气混合箱的末端装 置。详见图9-22,图9-23。 神获区形欢短形通风营 (○ 间 60%R,H

由此得出，低温送风盘管处理的比焓差，比常规空调盘管处理的比焓差增加(6.3~4.5)/4.5 ＝40％。可见，空气处理设备在冷负荷不变的条件下，可缩小 40％左右的大小。风管尺寸、 送风机功率也可相应减少 40％左右。当然这是粗略的计算，是以常规空调送风温度为 13℃、 低温送风空调送风温度为 10℃为条件的，而且新风占送风量的 15％；室外新风状态以上海 地区为准，即以 t=34℃，ts＝28.3℃(湿球温度)，室内设计状态 tn＝22℃，φ＝60％为根据 的。如果上述条件变化，计算结果会有所差异。但低温送风系统一次性投资比常规空调送风 一次投资少，这是肯定的。至于相差多少，与设计条件等诸多因素有关。 图 9-21 空气处理过程 由于低温送风系统风机功率减少，使高峰电力需求降低，可以减少电增容费，同时也可 节省运行费用。由于低温送风空调一次风的送风温度低，因而含湿量低，空气的相对湿度降 低。 由上面分析可知，在同样舒适感的条件下，可适当提高室内的干球温度 1~2℃，因而 也可节省空调的冷负荷和运行费用。由于空气中含湿量低，因而室内空气品质较好。 在低温送风空调系统中，由于空气处理设备和风管比常规空调的小，因而可少占用建筑 空间和建筑面积，从而降低建筑造价。特别是新建筑物的层高由于送风管的减少而降低，减 少建筑物造价的优点更加突出。 低温送风空调是指从集中空气处理设备送出温度较低的一次风经高诱导比的末端装置 送人空调房间的送风系统。由于一般低温送风空调的一次风送风温度在 8~11℃之间，所以 低温送风空调系统末端只要加设一般风口即可，而不需要高诱导比的空气混合箱的末端装 置。详见图 9-22，图 9-23

图9-22常规空调风管送风 RH一空气相对湿度(%):CDB一空气干球温度(℃) 團形或矩形送风質 风机 8~10排 叉风 排冒 30%-3%RH 6 CDR 图9-23低温送风空调 RH一空气相对湿度(%):CDB一空气干球温度(℃) 2.低温送风的特殊问题 由于低温送风系统送风温度低,一般为4~-10℃。比常规空调系统的12~-15℃要低,因 此在风口、风管、末端送风装置的表面很容易结露。所以在这些地方的保温应特别要加强: 要高度重视,无论是设计和施工都要有严格要求。保温好,也可减少热损失。低温送风空调 系统中的水管内流动的是低温水,一般在14~5℃,所以水管壁结露问题也要同风管结话问 题一样引起特别重视。这也是减少热损失不可缺少的一环。 由于低温送风空调系统送风温差大,也就是送风温度低,所以当送风量小时,必须防止 低温空气直接进入工作区,或是空调房间内温度不均匀而导致舒适感差的后果。由于在低温 送风空调系统中,设计的重点往往放在低温送风上而忽视了冬季送热风问题,影响冬季室内 人体舒适感,所以设计人员在设计低温送风空谰系统时,应顾及到冬季送热风问题。 室内热源的位置也会影响到低温送风的效果,这在工程设计中应引起重视,或采取相应 的措施。在低温送风空调系统中,风管的制作必须严格符合密闭性要求。因为风管。泄漏不 但会造成冷空气损失,而且泄漏的、低于室内空气露点温度的这部分空气,会便风管表面结 露,使风管长期潮湿而腐蚀,并且还会凝聚成水滴从天花板上滴落。 对于单一应用低温送风空调系统的末端装置:不采用二次盘管;因为低温送风末端装置 主要是卷吸部分室内空气,提高送风温度,避免送风时的结露现象产生。如果二次盘管使用 不当,即失去了低温送风末端装置的意义。据有关资料介绍,二次盘管通入的冷冻水是几经 处理设备的回水,这样就提高了进人二次盘管的进水温度,而且进水开关由自动控制系统来 控制。设计和使用的合理,可减小新风管道尺寸和一次风处理设备的尺寸。 冰蓄冷低温送风中,不冻液的供应温度随蓄冰系统类型的不同而有所差异。如制冰滑落 式、冰泥式可达I℃,而冰盘管式一般为2~4℃。但在融冰末期桶内剩余的冰量减少时,供 应温度可升至3~5℃。如果系统中再加上热交换器,则冷冻水的温度还要增加1~2℃ 如果要使蓄冷装置保持恍较低的冷冻水供给温度。可根据要求增加蓄冰桶的蓄冷量或延 长融冰时间,延续融冰速度,或设置主机在下游,即蓄冷装置优先等措施来解决

图 9-22 常规空调风管送风 R.H.—空气相对湿度（%）；CDB—空气干球温度（℃） 图 9-23 低温送风空调 R.H.—空气相对湿度（%）；CDB—空气干球温度（℃） 2．低温送风的特殊问题 由于低温送风系统送风温度低，一般为 4~10℃。比常规空调系统的 12~15℃要低，因 此在风口、风管、末端送风装置的表面很容易结露。所以在这些地方的保温应特别要加强； 要高度重视，无论是设计和施工都要有严格要求。保温好，也可减少热损失。低温送风空调 系统中的水管内流动的是低温水，一般在 1.4~5℃，所以水管壁结露问题也要同风管结话问 题一样引起特别重视。这也是减少热损失不可缺少的一环。 由于低温送风空调系统送风温差大，也就是送风温度低，所以当送风量小时，必须防止 低温空气直接进入工作区，或是空调房间内温度不均匀而导致舒适感差的后果。由于在低温 送风空调系统中，设计的重点往往放在低温送风上而忽视了冬季送热风问题，影响冬季室内 人体舒适感，所以设计人员在设计低温送风空谰系统时，应顾及到冬季送热风问题。 室内热源的位置也会影响到低温送风的效果，这在工程设计中应引起重视，或采取相应 的措施。在低温送风空调系统中，风管的制作必须严格符合密闭性要求。因为风管。泄漏不 但会造成冷空气损失，而且泄漏的、低于室内空气露点温度的这部分空气，会便风管表面结 露，使风管长期潮湿而腐蚀，并且还会凝聚成水滴从天花板上滴落。 对于单一应用低温送风空调系统的末端装置；不采用二次盘管；因为低温送风末端装置 主要是卷吸部分室内空气，提高送风温度，避免送风时的结露现象产生。如果二次盘管使用 不当，即失去了低温送风末端装置的意义。据有关资料介绍，二次盘管通入的冷冻水是几经 处理设备的回水，这样就提高了进人二次盘管的进水温度，而且进水开关由自动控制系统来 控制。设计和使用的合理，可减小新风管道尺寸和一次风处理设备的尺寸。 冰蓄冷低温送风中，不冻液的供应温度随蓄冰系统类型的不同而有所差异。如制冰滑落 式、冰泥式可达 l℃，而冰盘管式一般为 2~4℃。但在融冰末期桶内剩余的冰量减少时，供 应温度可升至 3~5℃。如果系统中再加上热交换器，则冷冻水的温度还要增加 1~2℃。 如果要使蓄冷装置保持恍较低的冷冻水供给温度。可根据要求增加蓄冰桶的蓄冷量或延 长融冰时间，延续融冰速度，或设置主机在下游，即蓄冷装置优先等措施来解决

正确地选择冷却盘管是低温送风系统设计中很重要的一环,选择冷却盘管酌考虑因素包 括传热性能、盘管表面风速、风扇布置位置等。低温送风系统所使用的盘管通常为8-12排, 翅片间距每片不超过2lmm,铜管径小于127mm。在设计中,尽量减小冷冻水流量以减小 泵的功率,并获得最大温升。,在某些部分储冷的储冷系统中,具有高回水温度的冷冻水先 通过主机降温后,再进入储冷槽降温,以得到最低的冷冻水供应温度。冷冻水温升主要取决 于翅片间距、铜管材质及盘管的排数,在设计上,常常高达l0~16℃。 盘管的表面风速主要取决于空调箱的冷却容量、送风量和盘管尺寸。表面风速低则出口 温度也低,而表面风速高则要减少盘管的换热面积,以节省盘管费用。通常,传统空调系统 盘管的表面风速限制在3m/s以下,最好在1.6-2.3m/s之间,最大不超过25ms,以免过高 的风速携带盘管表面的水珠、使低温送风系统的除湿量增大。风机和盘管间的相对位置布置 会影响到低温送风系统的效果。如果将风机安排在盘管之前与安排在盘管之后作一比较,会 发现后者由于将电动机的发势量带入送风的窜气中,使送风温度比前者高出约1~1.5℃。但 风机置于盘管之前不利于气流均匀分布,除非风机和盘管之间的距离大于风扇直径的3~5 倍

正确地选择冷却盘管是低温送风系统设计中很重要的一环，选择冷却盘管酌考虑因素包 括传热性能、盘管表面风速、风扇布置位置等。低温送风系统所使用的盘管通常为 8~12 排， 翅片间距每片不超过 2.1mm，铜管径小于 12.7mm。在设计中，尽量减小冷冻水流量以减小 泵的功率，并获得最大温升。，在某些部分储冷的储冷系统中，具有高回水温度的冷冻水先 通过主机降温后，再进入储冷槽降温，以得到最低的冷冻水供应温度。冷冻水温升主要取决 于翅片间距、铜管材质及盘管的排数，在设计上，常常高达 l0~16℃。 盘管的表面风速主要取决于空调箱的冷却容量、送风量和盘管尺寸。表面风速低则出口 温度也低，而表面风速高则要减少盘管的换热面积，以节省盘管费用。通常，传统空调系统 盘管的表面风速限制在 3m/s 以下，最好在 1.6~2.3m/s 之间，最大不超过 2.5m/s，以免过高 的风速携带盘管表面的水珠、使低温送风系统的除湿量增大。风机和盘管间的相对位置布置 会影响到低温送风系统的效果。如果将风机安排在盘管之前与安排在盘管之后作一比较，会 发现后者由于将电动机的发势量带入送风的窜气中，使送风温度比前者高出约 1~1.5℃。但 风机置于盘管之前不利于气流均匀分布，除非风机和盘管之间的距离大于风扇直径的 3~5 倍