房间焓值法热工性能实验装置节能分析
1.概述 房间焓值法是测试空调设备制冷、制热量常用的方法之一。该种方法需要通过独立设置的空气预处理机组控制被试设备所在恒温、湿小室内的空气参数,使被试设备入口及周边的空气温度、湿度、气流场达到标准规定的要求。 利用房间焓值法进行空调设备冷、热性能测试的过程是一个能量相互抵消达到稳定热平衡的过程,如:测试被试设备制冷工况时,通过空气预处理机组对测试房间内的空气加热、加湿,平衡房间内由于被试设备降温除湿产生的房间热湿负荷,热制测试相反,在这过程中,空气预处理设备耗费的能量随着被试容量的增大以及测试所须平衡稳定时间的加长大而增大。 随着我国经济建设的迅猛发展,工程中需要的非标准、非定型产品的生产数量越来越多,为保证产品质量,空调设备测试的工作量越来越大,能源消耗矛盾日渐突出,所以在实验室设计、运行中考虑节能就显得非常有意义。 本文就房间焓值法实验装置中,对空气预处理机组这一环节的设计、运行进行节能分析,供有关人员参考。 1.房间焓值法原理图及空气处理过程 图1是一个风机盘管机组、组合式空调机组等空调设备热工性能测试用房间焓值法实验装置的空气侧的原理图。 为保证测试小室内空气温、湿度稳定和气流均匀,空气预处理机组送风量一般不变,采用定露点控制方式时,被试设备 进行制冷工况测试时,控制方式可有以下三种: 方式一:
不开二次风风门(或原设计未考虑安装二次风门),小室内空气通过预处理机组被冷却、去湿和再热后,送入静压箱,与被试机组的出口空气混合,达到试验工况参数后,通过孔板均匀送至小室。
图2 是方式一,在i—d图中空气处理过程。 方式二:
打开二次风门,小室内一定百分比的空气首选通过一次风门,进入空气预处理机组,被冷却、去湿,再与二次风门引入的小室内空气混合、再热、加湿之后,同方式一,送入小室内。
图3 是方式二,在i—d图中空气处理过程。 方式三: 利用二次风门,将被试机组的出风沿着图1虚线部分的管道,进入空气预处理机组,与从一次风门进入的房间内一定百分比的空气先混合,然后被冷却、除湿,再与二次阀门引入的空气混合后,再热和加湿,送入静压箱,均布送入小室。
图4 是方式三,在i—d图中空气处理过程。
2.实际应用中能耗分析 某一房间焓值法实验装置,进行一台FP-5风机盘管机组的实验,空气预处理机组的风量8000m3/h,表冷器4排,在标准规定的进风状态下,被试设备和空气予处理设备各自的空气处理状态结果见表1。 表 1设备名称 | 风量 m3/h | Tg1 ℃ | Ts1 ℃ | i1 kJ/kg | d1 g/kg | Tg2 ℃ | Ts2 ℃ | I2 kJ/kg | d2 g/kg |
FP-5 风机盘管机组 | 565 | 27.05 | 19.56 | 55.2 | 10.95 | 15.00 | 13.68 | 38.2 | 9.19 |
8000m3/h 空气预 处理机组 | 8000 | 27.00 | 19.50 | 55.0 | / | 14.38 | 13.30 | / | / |
表2 为采用方式一、方式二(一次风混合比分别为30%,60%)和方式不同方式的能耗比较 表 2
方式1 | 方式 2 | 方式 3 | ||
一次风 比例30% | 一次风 比例60% | 通过一次风阀的空气比28%,被试机组2%,合计30% | ||
能耗之和 (kW) | 125.72(100%) | 83.55(66%) | 57.97(46%) | 74.0(59%) |
空气冷却能耗(kW) | 46.72(100%) | 32.70(69%) | 18.70(40%) | 31.26(67%) |
空气再热能耗(kW) | 48.00(100%) | 36.16(75%) | 27.92(58%) | 34.32(72%) |
空气加湿能耗(kW) | 31.00(100%) | 14.67(47%) | 11.35(37%) | 8.33(26.9%) |
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