在采用空氣一水系統(tǒng)方式的建筑空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用中,針對(duì)節(jié)能工程設(shè)計(jì)需求提出的溫濕度獨(dú)立控制的干盤(pán)管加深度除濕冷卻新風(fēng)系統(tǒng),在公共建筑中(尤其是在賓館客房、醫(yī)院病房)的實(shí)用性以及如何保證該系統(tǒng)室內(nèi)全程干工況及其系統(tǒng)優(yōu)化,并在對(duì)此類(lèi)系統(tǒng)及其配套空調(diào)產(chǎn)品的應(yīng)用前景作分析與研究的基礎(chǔ)上,研發(fā)出無(wú)凝水干盤(pán)管系列風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)組。實(shí)驗(yàn)及工程應(yīng)用表明,干盤(pán)管風(fēng)機(jī)盤(pán)管是理想的、溫濕度獨(dú)立控制的末端空氣處理設(shè)備。

    建筑節(jié)能是節(jié)能減排的重點(diǎn)之一,尤其對(duì)于高能耗公共建筑空調(diào)及其設(shè)備,節(jié)能降耗勢(shì)在必行。風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)組單機(jī)功耗相對(duì)雖小,但由于工程上使用的絕對(duì)數(shù)量多,較高的總耗電量不容忽視。與傳統(tǒng)交流(AC)電機(jī)風(fēng)機(jī)盤(pán)管相比,直流無(wú)刷(DCBL)電機(jī)風(fēng)機(jī)盤(pán)管作為一種節(jié)能降耗應(yīng)用技術(shù)產(chǎn)品,對(duì)建筑空調(diào)設(shè)備節(jié)能降耗的推動(dòng)和實(shí)現(xiàn)意義不同一般。

一  干盤(pán)管系統(tǒng)機(jī)組應(yīng)用研究

    在保證干盤(pán)管的干工況運(yùn)行條件下,機(jī)組的進(jìn)水溫度高于進(jìn)風(fēng)露點(diǎn)溫度,但在實(shí)際應(yīng)用中往往有許多局限性。譬如,由于進(jìn)水溫度的局限,導(dǎo)致干盤(pán)管機(jī)組的冷負(fù)荷偏。蝗绾尉飧杀P(pán)管機(jī)組在運(yùn)行中各參數(shù)問(wèn)的關(guān)系;如何提高干盤(pán)管機(jī)組的冷負(fù)荷能力等。筆者針對(duì)上述問(wèn)題作了大量的試驗(yàn)與研究。

    1.1 干盤(pán)管機(jī)組在運(yùn)行中各參數(shù)的關(guān)系

    干盤(pán)管系統(tǒng)風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)組在相同風(fēng)量的情況下,相對(duì)濕度、進(jìn)水溫度、水溫差、冷量之問(wèn)密切相關(guān)。針對(duì)不同參數(shù)作了大量試驗(yàn),探尋到一定的規(guī)律。從圖1和圖2可以看出,在相同進(jìn)風(fēng)參數(shù)和相同水溫差下,進(jìn)水溫度越低,出風(fēng)相對(duì)濕度就越高,冷量越大。

    從圖3和圖4可以看出,在相同進(jìn)風(fēng)參數(shù)和相同進(jìn)水溫度下,水溫差越小,出風(fēng)相對(duì)濕度越高,冷量越小。

    可見(jiàn),各個(gè)參數(shù)之問(wèn)是相互影響、相互制約的。進(jìn)風(fēng)參數(shù)與空調(diào)系統(tǒng)密切相關(guān),進(jìn)風(fēng)參數(shù)與系統(tǒng)的新風(fēng)預(yù)處理機(jī)組也相關(guān)。新風(fēng)機(jī)組承擔(dān)全部的濕負(fù)荷,其除濕能力直接影響干盤(pán)管的運(yùn)行。出風(fēng)相對(duì)濕度與進(jìn)水溫度、水溫差密切關(guān)聯(lián),同時(shí)也是衡量干盤(pán)管是否有冷凝水的指標(biāo)。

    1.2 如何提高干盤(pán)管機(jī)組的冷負(fù)荷能力

    通常,進(jìn)水溫度必須高于進(jìn)風(fēng)的露點(diǎn)溫度,進(jìn)水溫度越高,盤(pán)管冷負(fù)荷越小。筆者通過(guò)大量的計(jì)算,對(duì)進(jìn)風(fēng)在相對(duì)濕度50 和55 ,出風(fēng)的相對(duì)濕度在80%左右運(yùn)行時(shí),能否保證干盤(pán)管狀態(tài)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。如果成立,那么盤(pán)管進(jìn)水溫度就不受進(jìn)風(fēng)的露點(diǎn)溫度制約,可以提高干盤(pán)管機(jī)組的冷負(fù)荷能力。在設(shè)計(jì)應(yīng)用中可以減少風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)組規(guī)格型號(hào),降低設(shè)備初投資,減少設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用,當(dāng)然也減少了建筑物空調(diào)設(shè)備的裝機(jī)容量和電網(wǎng)供應(yīng)容量。

    通過(guò)對(duì)不同型號(hào)的干盤(pán)管風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)組在不同工況點(diǎn)的測(cè)試,發(fā)現(xiàn)進(jìn)水溫度可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)的低于進(jìn)風(fēng)的露點(diǎn)溫度,只要保證出風(fēng)的相對(duì)濕度的80%左右,盤(pán)管均無(wú)凝結(jié)水產(chǎn)生。也就是說(shuō)。只要控制干盤(pán)管系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)盤(pán)管的出風(fēng)參數(shù)。就可以通過(guò)降低進(jìn)水溫度來(lái)提高干盤(pán)管機(jī)組的冷量。從而提高風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)組的利用率。通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明干盤(pán)管系統(tǒng)機(jī)組于常規(guī)水流程盤(pán)管機(jī)組相比,其冷(熱)量可以提高7%~9%。

    為提高機(jī)組的冷負(fù)荷能力,在保證出風(fēng)的相對(duì)濕度為80%的前提下,進(jìn)水溫度可以不受進(jìn)風(fēng)的露點(diǎn)溫度的制約,即可以抵于露點(diǎn)溫度。水溫差不宜太大,考慮控制系統(tǒng)的成本和空調(diào)設(shè)備布置的可能性,最佳溫度差在3攝氏度左右。

    理論計(jì)算盤(pán)管風(fēng)側(cè)顯熱比為1,實(shí)測(cè)顯熱比有時(shí)大于1,有時(shí)又小于1。實(shí)驗(yàn)證明。作為干盤(pán)管評(píng)判,實(shí)測(cè)顯熱比在小于1的情況下,也能保證干盤(pán)管機(jī)組可靠運(yùn)行。

    理想的干盤(pán)管風(fēng)機(jī)盤(pán)管具有不宜結(jié)露、顯熱處理能力強(qiáng)、冷風(fēng)比適當(dāng)和設(shè)備噪音低的特點(diǎn)。理論分析與實(shí)驗(yàn)證明,干盤(pán)管風(fēng)機(jī)盤(pán)管的顯熱負(fù)荷處理能力隨器進(jìn)水溫度、冷水流量、進(jìn)風(fēng)溫度、處理風(fēng)量等的變化而有較大的差異,需要根據(jù)設(shè)計(jì)工況調(diào)整選型。

二  直流無(wú)刷電機(jī)風(fēng)機(jī)盤(pán)管應(yīng)用研究

    2.1 DCBL電機(jī)風(fēng)機(jī)盤(pán)管與AC電機(jī)風(fēng)機(jī)盤(pán)管技術(shù)性對(duì)比(表1)

    2.2 DCBL電機(jī)風(fēng)機(jī)盤(pán)管與AC電機(jī)風(fēng)機(jī)盤(pán)管經(jīng)濟(jì)性對(duì)比

    分別以市場(chǎng)中常規(guī)且多用的臥式暗裝型風(fēng)機(jī)盤(pán)管(規(guī)格大小是#400E12和#600E12各一臺(tái))機(jī)組為例,計(jì)算年耗電量、運(yùn)行費(fèi)用與初投資差價(jià)。

    假設(shè):

    1.機(jī)組運(yùn)行時(shí)間按全年9.5個(gè)月(290天)計(jì)算;
    2.電價(jià)按0.9元/千瓦時(shí)計(jì);
    3.耗電公式按24×290×(0.1×高+0.5×中+0.4×低)/1000千瓦時(shí)為基準(zhǔn)。計(jì)算對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表2。


    可見(jiàn),當(dāng)一棟建筑物的空調(diào)系統(tǒng)使用數(shù)百臺(tái)乃至上千臺(tái)風(fēng)機(jī)盤(pán)管末端機(jī)組時(shí),改用DCBL電機(jī)風(fēng)機(jī)盤(pán)管后可大幅度降低耗電量。

    2.3 DCBL電機(jī)技慨要(表 3)


    2.4 DCBL電機(jī)風(fēng)機(jī)盤(pán)管應(yīng)用特點(diǎn)

    2.4.1 多功能性

    1)電機(jī)調(diào)速及控制型式多樣化

    可采用無(wú)級(jí)調(diào)速或有段多級(jí)調(diào)速(比如3段調(diào)速);

    可直接簡(jiǎn)單替代常規(guī)高中低檔調(diào)速的AC電機(jī);

    可現(xiàn)場(chǎng)控制或網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程控制;

    可單機(jī)控制或組群控制;

    在標(biāo)定的寬供電電壓范圍內(nèi),風(fēng)機(jī)盤(pán)管送風(fēng)量輸出穩(wěn)定連續(xù)。

    2)機(jī)組的電機(jī)與電源具備多種保護(hù)功能

    突發(fā)的異常電壓一過(guò)壓保護(hù);

    異常的工作電流一限流保護(hù)。

    2.4.2 便捷互換性

    滿足在建工程中已完成供貨或安裝的FCU上AC電機(jī)的替換;

    滿足改擴(kuò)建工程中原有FCU上AC電機(jī)的替換。

    2.4.3 管理智能性

    1)實(shí)現(xiàn)FCU 的單控和群控;

    2)實(shí)現(xiàn)FCU 的現(xiàn)場(chǎng)PC機(jī)控制、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)控制;

    3)深化接駁BMS管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)科學(xué)化運(yùn)行與管理。

    經(jīng)諸多工程項(xiàng)目,譬如浦東張江科技園等連續(xù)3年多的實(shí)際運(yùn)行驗(yàn)證,DCBL電機(jī)風(fēng)機(jī)盤(pán)管具有節(jié)能效果顯著,空調(diào)房間溫度控制穩(wěn)定、舒適,有利于房間風(fēng)機(jī)盤(pán)管空氣自動(dòng)獨(dú)立調(diào)節(jié)、熱濕獨(dú)立調(diào)節(jié)、空氣與溫度濕度自動(dòng)嚙合調(diào)控,以及房間風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)組群的集成控制,運(yùn)轉(zhuǎn)安全可靠,使用維護(hù)簡(jiǎn)便,大大降低運(yùn)行成本等功效特點(diǎn)。

三  結(jié)束語(yǔ)

    干盤(pán)管加深度除濕冷卻新風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)用于公共建筑時(shí)所采用的無(wú)凝水干盤(pán)管風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)組,是一種理想的末端空氣處理設(shè)備。與傳統(tǒng)交流電機(jī)風(fēng)機(jī)盤(pán)管相比,直流無(wú)刷電機(jī)風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)組不僅單機(jī)功耗小,而且還解決了長(zhǎng)期存在和困擾業(yè)內(nèi)人士的、難以消除的電機(jī)電磁振動(dòng)噪聲問(wèn)題,作為一種節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用型新產(chǎn)品,對(duì)建筑空調(diào)設(shè)備自身節(jié)能降耗的推動(dòng)和實(shí)現(xiàn),意義非同一般。