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溫濕度獨立控制的工位空調(2)

作者:CEO 時間:2023-01-02

信息摘要:從人體舒適感與送風溫度速度之間的關系來看。送風要承擔室內冷負荷,風速較大的地方室內溫度也較低,容易產生冷吹風感;風速較小的地方室內溫度也較高。這種送風溫度與速度的耦合關系與人體的舒適感正好相反,于是在同一個房間,有的地方由于吹風感而不適,有的地方由于空氣沉悶而不適。即便送風速度和溫度均勻分布,由于個體的差異,對溫度和速度的感受力不同,這種熱環境的滿意度也不會...

溫濕度獨立控制的工位空調(2)

溫濕度獨立控制的工位空調(2)

  

  從人體舒適感與送風溫度速度之間的關系來看。送風要承擔室內冷負荷,風速較大的地方室內溫度也較低,容易產生冷吹風感;風速較小的地方室內溫度也較高。這種送風溫度與速度的耦合關系與人體的舒適感正好相反,于是在同一個房間,有的地方由于吹風感而不適,有的地方由于空氣沉悶而不適。即便送風速度和溫度均勻分布,由于個體的差異,對溫度和速度的感受力不同,這種熱環境的滿意度也不會太高。

  由此可見,新型的空調方式必須打破送風溫度與速度的耦合關系,將溫度和濕度控制分離開來。新風負責消除室內潛熱負荷,顯熱負荷由輻射或對流的方式承擔。而溫濕獨立控制的工位空調與這種思想正相適應。

  3溫濕獨立控制與工位空調的結合

  工位空調按照工作位的送風位置可以分為地板式,桌面式和隔斷式系統。地板式系統不同于地板送風,它的送風口不是均勻布置的,而是根據室內人員的位置確定,一般沒有工作區和背景區之分。桌面式系統送風位于桌面或以上,可以通過水平桌面格柵VDG(VerticalDeskGrill)、垂直桌面格柵HDG(HorizontalDeskGrill)、可移動式風口MP(MovablePanel)、電腦顯示器風口CMP(ComputerMonitorPanel)或個人環境單元PEM(PersonalEnvironmentsModule)送風,送風位置如圖2[3]所示。隔斷式系統即送風口設在個人工作區之間的隔斷上。圖3所示是中原信生博士提出的一種隔斷內圓主體送風末端裝置[6]。桌面式和隔斷式系統容易形成工作區微環境,如果由這些送風單元承擔室內全部負荷,則每個單元承擔的負荷過大,有時會出現空調運行不均勻的現象[4],所以A有背景區和工作區之分。再加上Fanger教授提出的個人熱控系統,工位空調比較完整的組成是:背景空調-工作位送風-個人熱控系統。

  對于有背景區和工作區之分的工位空調適于采用溫濕獨立控制。顯熱負荷以輻射或對流的方式,即背景空調,來消除。背景空調的末端裝置有輻射頂板或輻射墻,干式風機盤管或自然對流冷卻器等,采用18℃-20℃的高溫冷水吸收顯熱。由于水溫一直高于室內空氣的露點溫度,所以不存在結露的問題。高溫冷水的來源可以是地下循環水,土壤源換熱得到的冷水,或者制冷機。從理論上講制取這種高溫冷水的制冷機COP會很高,但此時壓縮比很低。而一般的壓縮機在低壓縮比時效率不高,從而不能達到高效節能的效果,需要專門研究開發可工作于這一工況的高效制冷機.

  潛熱負荷依靠送至工作位的新風來消除,新風事先經過外部低濕源的除濕。按照外部低濕源的種類,除濕的方法可以分為膜法除濕和吸附除濕。

  膜法除濕即將待處理空氣與低濕源用一層薄膜隔開,在低濕源側采取一定的物理化學手段,使空氣析濕。按照在低濕源一側采取的處理方法又分為兩種,真空法和加熱法。真空法即在膜的低濕源側抽真空,依靠兩側水蒸氣的分壓力差使空氣中的水分析出。這種方法所需能耗大,對膜的強度要求也較高。加熱法即在低濕源側加熱,一般是通熱空氣,依靠兩側水蒸氣的化學勢差使新風析濕。這種方法由于膜兩側溫差較小,形成的水蒸氣化學勢差小,析濕的效果很差。

  吸附除濕按照吸附劑的種類,分為固體吸附除濕和液體吸附除濕。

  固體吸附除濕常見的是固體轉輪除濕。空氣處理過程的焓濕圖如圖4所示。室外新風經前置表冷器降溫除濕后進入除濕轉輪,忽略轉輪輪轂帶到吸濕段和再生段的熱量,除濕過程近似等焓升溫的過程。然后經后置表冷器或熱交換器降溫至與室內狀態等焓的狀態點。W點為室外計算點。W1點是前置表冷器所能達到的機器露點,由進入前置表冷器冷水溫度決定。W2為除濕轉輪出口的狀態點,由除濕轉輪的性能決定。W3為后置表冷器或熱交換器出口狀態點。減濕后的空氣利用高溫冷源冷卻降溫,后置表冷器通18℃-20℃高溫冷水,也可利用室內排風,讓減濕后的空氣與排風通過熱交換器換熱。這種方法吸濕材料為多孔材料如硅膠、活性炭、沸石、氧化鋁凝膠,或有機物及鹽類,吸濕能力較強。但是轉輪除濕運行過程是動態的,混合損失大,影響效率。而且很難實現等溫除濕,除濕過程釋放出的潛熱使除濕劑的溫度升高,吸濕能力下降,整個過程傳熱傳質的不可逆損失大,效率不高。

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