内容摘要:本文分析了风机盘管的特性和变工况条件下运行的性能、提出按房间热、湿负荷比确定风机盘管处理空气焓差,根据焓差选择风机盘管的方法。
一、概述
风机盘管是集中空调系统中广泛应用的空气处理设备,其特点是结构紧凑、使用灵活、安装方便、噪声较低、价格便宜、是一种适用于不同功能建筑舒适性空调的通用型设备,由于风机盘管的性能是按统一标准设计和标定的,当用于使用条件不同的房间时,风机盘管的选型,应进行换算和修正。
二、风机盘管的特性
1、风机盘管的构造
风机盘管主要由风机,换热盘管和机壳组成,按风机盘管机外静压可分为标准型和高静压型、按换热盘管排数可分为两排和三排,换热盘管一般是采用铜管串铝翅片,铜管外径为10~16mm,翅片厚度约0.15~0.2mm,间距2.0~3.0mm,风机采用双进风前弯形叶片离心风机,电机采用电容式4极单相电机、三档转速、机壳和凝水盘隔热。
2、风机盘管的特性
(1)风机盘管的标准
风机盘管机组标准中规定了风机盘管的各项性能指标,现将部分内容摘录如下。
(2)风机盘管风量一定,供水温度一定,供水量变化时,制冷量随供水量的变化而变化,根据部分产品性能统计,当供水温度为7℃,供水量减少到80%时,制冷量为原来的92%左右,说明当供水量变化时对制冷量的影响较为缓慢。
(3)风机盘管供、回水温差一定,供水温度升高时,制冷量随着减少,据统计,供水温度升高1℃时,制冷量减少10%左右,供水温度越高,减幅越大,除湿能力下降。
(4)供水条件一定,风机盘管风量改变时,制冷量和空气处理焓差随着变化,一般是制冷量减少,焓差增大,单位制冷量风机耗电变化不大。
(5)风机盘管进、出水温差增大时,水量减少,换热盘管的传热系数随着减小。另外,传热温差也发生了变化,因此,风机盘管的制冷量随供回水温差的增大而减少,据统计当供水温度为7℃,供、回水温差从5℃提高到7℃时,制冷量可减少17%左右。
风机盘管的供水量,供水温度、供、回水温差、风量及进风的温、湿度是相互影响的,其中某一项发生变化,都将改变风机盘管的性能。
三、风机盘管的运行
风机盘管标准工况下的风量和制冷量是按一定比例关系设计的,单位风量处理的冷(热)量称之为空气处理焓差(W/kg),风机盘管制冷量包含有显热和潜热两部分。
Q=Qx+Qq
=G.(In-Io)………………………………(1)
Qx=G、C、(tn-to)……………………… (2)
Qq=G(dn-do)r………………………… (3)
式中:Q——全热(W)
Qx——显热(W)
Qq——潜热(W)
G——风量(Kg/h)
r——汽化潜热(W/kg)
C——空气比热(W/kg℃)
tJ——进风温度(℃)
tc——出风温度(℃)
风机盘管制冷工况时,对空气的处理是冷却除湿过程,风机盘管的制冷能力与房间湿负荷有密切关系,风机盘管的控制一般是采用温控电动两通阀对供不进行开、停两位控制,只控制室温,不控制相对湿度。也就是说风机盘管对空气处理的终状态取决于风机盘管的冷却能力。
风机盘管标准工况的供冷能力可由空气处理焓差确定,用下式表式。
QL——G·(In-Io)ρ…………………………(4)
图1 图机盘管运行状况
图1中,(In—Io)即为风机盘管对空气处理的焓差,O点(φ=95%)为空气处理终状态点,以房间湿负荷很小为例热、湿比εn接近无穷大,当风机盘管运行稳定后送风状态O沿εn`=α送入室内,室内温度控制到tn,相对湿度为φ`此时,风机盘管运行的进风参数(n`点)为tn,φ`、空气处理焓差为(I`n-Io),因此,风机盘管在此工况下的实际制冷量Q’为:
Q`=G`(I`n-Io)ρ……………………(5)
随着房间湿负荷的增大,风机盘管对空气处理焓差逐渐增大、制冷量也相应增大。
四、风机盘管选型
如前所述,风机盘管在标准工况下运行时,空气处理终点取于空气处理焓差,风机盘管的制冷量与房间湿负荷有关,一般热、湿比越大,制冷量越小,见图2所示,可以通过房间热湿比线,空气处理终点参数及室内空气参数确定风机盘管的空气处理焓差,然后,可通过不同的热、湿比房间的空气处理焓差计算出风机盘管的制冷量:
图2 风机盘管空气处理过程
1 焓差修正法:
采用风机盘管实际运行焓差与标准工况焓差的比值m进行修正,计算风机盘管的实际制冷量,再根据实际制冷量选择风机盘管。
Q`=QH·(△Im/△IH)
=mQH…………(6)
式中:Q`——风机盘管实际制冷量(W)。
QH——风机盘管标准状况下额定制冷量(W)
△Im——风机盘管实际空气处理焓差(W/kg)
△IH——风机盘管标准状况下空气处理焓差(W/kg)
m——修正系数
2 风量选型法
根据空调冷负荷和风机盘管实际空气处理焓差计算出空调风量,再根据风量选择风机盘管。
G=Q/△Im(W)………………(7)
式中:G——空调风量kg/h
另外,当空调供水温度、供、回水温差,供水量、进风温度与标准工况不同时,应根据生产厂家资料再时行修正。
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