单风管再热型VAV系统知识及周边[2]---暖通小识6--表冷器除湿

单风管再热型VAV系统知识及周边[2]---暖通小识6--表冷器除湿

  2017.6.28修订

  在我回顾本文的时候,发现一个错误的地方,特地指出,在冷梁系统中,新风负担了新风负荷,全部的室内湿负荷,并且还负担了部分的室内显热。这是因为新风一般处理到露点,所以低温新风可以处理一部分显热,

  原文中已经修改

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  1.表冷器的原理

  2.常见系统中的表冷器除湿的过程线的错误

  3.机器露点

  4.什么情况下需要除湿

  5.换热温差

  6.干冷以及应用

  7.干冷的意义

  8.低于露点的冷冻水是否可以干冷

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  1.表冷器原理

  目前的空调系统,使用喷淋室的系统不多,而用表冷器的系统较多。

  表冷器的简单解释就是,冷水在盘管内部流动,空气在盘管表面掠过,然后在冷盘管的表面空气被降温,可能还会被除湿。

  因此7度的冷冻水通入盘管,最强的情况下,可以将空气降温除湿到10.5-11度左右。即空气温度仅仅比冷水的进口温度高4-5度。大部分舒适性空调的空气温度比冷水温度高8-10度

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  2.常见的热湿过程线的图表错误

  大家常见的过程线是这样的

  从M点到机器露点L的线是直线,对吗?

  告诉大家,这是错误的,图表中这么画完全是一种简略的画法,但是会引起很多人的误解。

  正确的过程是

  看到差别了吗?

  空气在表冷器掠过的过程,是先被降温,降到该状态下的露点,然后沿着露点一直下降,最后达到设定的机器露点L点的过程。

  即空气掠过表冷器的过程是先被垂直降温到状态露点,再一路下行到设定点。

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  3.机器露点

  即表冷器对空气降温除湿以后,空气离开盘管的时候,能够达到的温度点

  一般我们认为,空气离开表冷器的时候,空气的相对湿度可以被处理至95%,但是有的表冷器厂家表示,可以处理至100%,这不是原则性问题。

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  4.什么情况下需要除湿?以及对冷冻水温度的要求

  我们假定室内的温度是25度,相对湿度是65%,得知露点为

  得知露点为17.8度

  因此只要室内有湿量产生,则必然要求表冷器处理室内的湿量,这就要求有下面三个条件被满足

  1.冷冻水的温度一定要低于室内空气状态的露点,这样才有可能除湿空气

  2.机器露点必须设定为低于室内空气状态的露点,因为要除湿

  3.还有第三个隐蔽条件即机器露点的设定至少也得高于冷冻水温度4-5度

  同理我们也可以理解,为什么有的时候,比如秋天,明明温度不高,为什么还要开冷盘管呢?这时因为要除湿,而并不是要降温。但是我们需要明白,表冷器的特点是一旦除湿,必然降温。因此导致了降温也同时发生,结果导致了再热的发生。

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  5.传热温差

  理论上而言,只要表冷器盘管面积足够大,空气的温度是可以冷却到7度的,但是实际运行中,则不可能这么做,因为涉及到压损,能耗,成本等等方面的问题,因此传热温差至少为3.5度,即空气的表冷器出口温度至少比冷冻水温度高3-5度。

  更加常见的情况是,冷冻水温度是7度,实际机器露点温度为14-17度常见

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  6.干冷盘管

  干冷盘管的常见项目为

  6.1电子行业的FFU+DCU系统:即新风单独处理,进入吊顶,然后采用风机高效过滤单元进行送风,并且室内的显热由干冷盘管处理的系统。

  新风承担新风全部湿负荷,室内无湿负荷,干冷盘管只承担室内显热负荷

  6.2冷梁系统,新风由新风空调箱处理,作为一次风诱导进入冷梁末端,然后根据室内的负荷变化控制末端干冷盘管的输出冷量

  新风承担新风湿负荷和室内全部湿负荷,干冷盘管不承担室内湿负荷,只承担室内显热负荷

  一般冷梁干冷盘管送入17-18度中温水,回水温度20-21度;可以将室内空气温度从25度降低到21度左右。

  6.3云计算中心的水冷机架

  服务器的机架内通入中温水,

  注:中温水即指水温高于室内空气状态的露点,从第四部分我们知道,这时冷冻水的温度高于露点,则不可能除湿,只能降温,即只能承担显热负荷,不能承担湿负荷。

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  7.干冷的意义

  干冷的意义就在于不除湿,这样对于需要避免水患的项目是一种非常好的处理方法。

  由于采用干冷盘管,可以采用中温水进行,理论上提高了冷机的蒸发温度,可以节能。实际在项目中,需采用低温冷冻水和中温冷冻水,必须配套两套机组。初投资和ROI需要论证

  并且通常干冷盘管会和新风空调箱一起使用,如果有室内湿负荷的情况下,新风空调箱处理室内的湿负荷

  一般干冷的水温会比室内的空气露点高1-2度,比如室内的露点是14度,则可以设定干冷盘管中的中温水为16度,回水温度一般设计为19度,这样可以保证室内的空气温度从25度下降到20度左右,实现干冷的过程。

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  8.低温水是否能够实现干冷

  高于空气露点温度的冷冻水必定实现空气的干冷,那么低于室内露点温度的冷冻水是否可以实现空气的干冷呢?

  再看这张图,从M点开始,第一阶段是直线下降的到达状态露点才开始析出水分,因此理论上说,只要控制合理,低温冷冻水一样可以对空气进行干冷。比如M点的温度为28度,70%,其对应的状态露点为23.8度,90%.

  因此,只要控制逻辑合理,7度的冷冻水是可以将28度的空气从28度干冷到23.8度以上的任何温度。

  那么有人问了,既然这样,我们为什么还要用干冷盘管进行降温呢?用7度冷冻水也可以啊?

  同学们,你们可长点心吧

  工程设计上考虑的是安全第一,有效第二,节能第三

  万一这个控制没控制住,温度降到了机器露点以下怎么办?

  有水析出,这可咋整?

  所以,尽管理论上没问题,实际中我们还是用干冷盘管.

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