羅俊

摘 要：在蒸發(fā)冷卻空調(diào)應用這一方面，為全面的實現(xiàn)國家提出的節(jié)能減排這一目標，對濕度較大的一些地區(qū)需要結(jié)合機械制冷技術并通過實驗的方式尋找最佳的節(jié)能設計，文章主要論述蒸發(fā)冷卻與機械制冷復合空調(diào)系統(tǒng)實驗臺設計問題，在具體的論述中，主要從機組的外形設計、試驗臺系統(tǒng)設計、全年的運行調(diào)節(jié)等方面進行詳細論述。通過這一試驗臺的設計，達到降低能耗的目的。

關鍵詞：蒸發(fā)冷卻；機械制冷；復合空調(diào)系統(tǒng)；實驗臺設計

中圖分類號：TU831.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）26-0029-01

當前，我國面臨著嚴峻的資源以及環(huán)境形勢，其中節(jié)能減排就是一個有效地措施，為達到節(jié)能減排這一目的，在蒸發(fā)系統(tǒng)和機械制冷復合空調(diào)系統(tǒng)搭建過程中，需要結(jié)合當?shù)氐臍夂蛱卣?，存在的問題主要有：能耗高、水堵、使用年限較短、維修工作量大。適用范圍有限，只能使用在干燥地區(qū)，如新疆，同時還沒有冷熱回收功能，造成能源浪費。

1 機組外形設計

外形設計過程中需要根據(jù)實際情況進行設計，所以需要參照其他組合臺式空調(diào)的外形尺寸，在本次設計中主要參照的組合臺式空調(diào)節(jié)型號包括美的、臺佳以及開利等，在此基礎上根據(jù)本次設計的實際需求對相應的機組外形進行優(yōu)化設計，并對不同功能段的相關尺寸做了改動。

機組結(jié)構(gòu)在設計過程中既要從蒸發(fā)冷卻“免費供冷”這一優(yōu)點出發(fā)，同時還要保證機械冷卻除濕功能的正常發(fā)揮，此外還要根據(jù)實際情況，保證機組各功能在不同季節(jié)條件下可以正常發(fā)揮。綜合以上各項因素設計出在一年四季均可正常發(fā)揮功能的全年運行空調(diào)機組。

2 實驗臺系統(tǒng)設計

2.1 設計依據(jù)

設計依據(jù)包括：

《組合式空調(diào)機組設計規(guī)范》GB/T14294-93；

《采暖通風和空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》GB50019-2003；

《全國民用建筑工程設計技術措施—節(jié)能專篇》暖通空調(diào)·動力2007。

2.2 機組外形設計

機組外形設計過程中需要根據(jù)組合式空調(diào)機組設計規(guī)范進行設計，同時參照其它一些組合式空調(diào)機組外形尺寸確定合適的外形尺寸，如美的、臺佳、開利等，在此基礎上根據(jù)該機組設機功能要求，適當?shù)貙C組外形相關尺寸做出優(yōu)化設計。

2.3 機組各功能段結(jié)構(gòu)設計

機組結(jié)構(gòu)設計過程中需要綜合考慮各項因素進行設計，其中既包括機械冷卻除濕功能以及蒸發(fā)冷卻“免費供冷”這一優(yōu)勢，同時還要考慮一年中不同季節(jié)條件下機組功能的切換使用。在全面考慮之后，最終設計出了一種全年運行空調(diào)機組，該空調(diào)機組包括：新風過濾段、管式間接蒸發(fā)冷卻段、直接蒸發(fā)段、熱管（熱回收）間接蒸發(fā)冷卻段、機械制冷表冷器段、再熱段、加濕段等，此外還包括擋水板以及送風機這兩部分。

2.4 風系統(tǒng)設計

①風管管路設計。風管管路設計過程中，主要考慮的是不同季節(jié)條件下運行模式的變化性，同時還要從節(jié)能減排出發(fā)，做到回收利用，根據(jù)這兩點內(nèi)容搭建了實驗臺風系統(tǒng)。

②風管尺寸的確定。根據(jù)《實用供熱空調(diào)設計手冊》中關于風管尺寸的有關規(guī)定，采用假定流速法計算空調(diào)系統(tǒng)風管水力，結(jié)合流量以及規(guī)范中建議使用的流速確定出風管尺寸，在計算過程中不要忘記相關阻力的計算。

③風系統(tǒng)阻力計算結(jié)果及風機選型。

2.5 水系統(tǒng)設計

①蒸發(fā)冷卻水系統(tǒng)。

②機械制冷水系統(tǒng)。

冷水機組選型：在實驗臺二層屋頂放置實驗臺冷水機組，采用的是HLZ30型蒸發(fā)式空調(diào)機，該蒸發(fā)式空調(diào)機的使用減少了使用水泵以及修建冷卻塔方面的投資，該設備結(jié)構(gòu)緊湊，具有廣泛使用性，該設備相對于普通的風冷式以及水冷式空調(diào)主機，熱泵的性能循環(huán)系數(shù)顯著提高。其制冷量30 kW，功率9 kW，冷凍水泵揚程為22 m，冷凍水流量為5.0 m3/h。機組表冷器配備主機選用蒸發(fā)式冷水機組。

表冷器選型。表冷器設計參數(shù)：

管排數(shù)：4；制冷量：25 kW；運行工況：回風工況；水量：4.2 m3/h；水阻：25 kPa；進出水溫：7/12 ℃；進出水管徑：DN40。

3 系統(tǒng)全年運行調(diào)節(jié)

3.1 夏 季

當室外空氣狀態(tài)點W落在第Ⅳ象限區(qū)域，也就是說在空氣焓值室外超過室內(nèi)，同時室外空氣濕度大于室內(nèi)空氣濕度的情況下，單純使用蒸發(fā)冷卻空調(diào)不具備制冷功能，如果想獲得較好的制冷性能，需要聯(lián)合使用機械制冷主機以及間接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，在此條件下需要開啟管式間接段、熱管間接段以及機械表冷段。

3.2 過渡季節(jié)

當室外空氣狀態(tài)點W位于第Ⅱ象限區(qū)域，也就是說在空氣焓值方面，室外大于冬季送風狀態(tài)點，而且送風狀態(tài)空氣濕度大于室外空氣濕度，這個時候一級間接加直接蒸發(fā)冷卻處理系統(tǒng)就可以滿足要求，這時需要開啟直接蒸發(fā)冷卻段以及熱管間接段。當室外空氣狀態(tài)點W處于第Ⅲ象限區(qū)域時，也就是在空氣焓值方面，室內(nèi)小于室外，同時室內(nèi)空氣濕度大于室外空氣濕度，使用直接蒸發(fā)冷卻處理聯(lián)合兩級間接段就可以滿足需要，開啟的功能段有：直接蒸發(fā)冷卻段、管式間接段以及熱管間接段。

3.3 冬 季

當室外空氣狀態(tài)點W處于第Ⅰ、Ⅱ象限區(qū)域，也就是說在空氣焓值方面，室外小于冬季送風狀態(tài)點，送風狀態(tài)濕度大于室外空氣濕度時，使用直接蒸發(fā)冷卻處理和熱管間接預熱之后通過再熱段就可以滿足實際需求。開啟功能段包括直接蒸發(fā)冷卻段、熱管間接預熱段以及再熱段。

4 實驗臺復合空調(diào)機組的特點及應用領域

4.1 機組的特點

①在設計過程中可以對空調(diào)系統(tǒng)的排風進行冷熱回收，采用預冷或者預熱處理系統(tǒng)，減小了空氣冷卻器盤管尺寸，提高了復合空調(diào)機組的能效比。

②設計過程中采取優(yōu)化措施，減小了冷卻器盤管尺寸，在春秋季節(jié)可以利用冷卻塔進行冷卻，運營和維護成本低。

③在制冷過程中將水作為制冷劑，減少了氯氟烴的排放，保證了排放物的無污染，達到了減排的目的，同時針對不同的氣候特點，具有相應的空氣處理功能，便于推廣使用。

4.2 機組的應用領域

該機組應用廣泛，在我國高濕度地區(qū)、干燥地區(qū)、中濕度地區(qū)的建筑物均可使用，工業(yè)建筑如：食品、造紙、卷煙、光學儀器、橡膠、機械加工、印刷、紡織等；公共場所比如：車站、機場、醫(yī)院、寫字樓、商場、影劇院、體育館、旅館飯店、娛樂場；此外在農(nóng)業(yè)溫室、地下建筑、禽畜養(yǎng)殖場、糧食倉庫等均顆使用。

5 結(jié) 語

當前條件下，隨著科學技術的進一步發(fā)展，中濕度地區(qū)冷卻空調(diào)技術的應用研究已經(jīng)有了重大突破，我們堅信在不久的將來，中濕度地區(qū)氣候條件下的蒸發(fā)冷卻技術也會得到廣泛應用。

參考文獻：

[1] 黃翔，徐方成，武俊梅.蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術在節(jié)能減排中的重要作用[J].制冷與空調(diào)，2008，（4）.

[2] 黃翔，王玉剛，于向陽，等.管式間接蒸發(fā)冷卻器工作原理與試驗研究[J].棉紡織技術，2007，（4）.

[3] 吉仕福，余霞，王文.間接蒸發(fā)冷卻用于空調(diào)新風預冷的實驗研究[J].暖通空調(diào)，2006，（4）.