从人的舒适性角度考虑,空调系统的最小新风量在不断地提高,在冬夏两季,空调新风负荷占总负荷的20% ̄30%,而在新风入口处设置热回收装置则可以回收部分排风的能量,降低新风负荷,从而达到节能的目的。
  本文就板式换热器性能进行试验研究,并分析其在空调系统应用的节能性。
  1试验装置、内容及目的1.1试验装置采用UPVC管材、普通风阀、塑料软接、板式全热交换器内置排风机。测点布置,风速测点布置原则是离气流入口干扰的距离大于10倍管径,离出口干扰的距离大于4倍管径;温湿度测点的布置原则是避免管道传热的影响,将测点紧靠换热器的出入口。
  测试工具有温湿度自动记录仪、热线风速仪和钳式功率表。
  1.2试验内容试验对夏季不同工况的温湿度、风速及全热交换器的耗电量进行测试。试验有:在某温差范围内改变风量测试不同的相对湿度;在某风量范围内测试不同温差范围下的相对湿度;在某温差范围和一定风量条件下测试室外不同湿度。
  1.3试验目的通过对数据的分析,找出板式全热交换器换热效率及电耗的影响因素。并为其在空调系统中应用的节能性分析。
  2数据分析2.1计算公式2.1.1空气状态参数的计算式根据文献
  ,计算湿空气的含湿量、焓值的公式如下:湿空气含湿量公式:
  d=0.622pqB-pq=0.622!?
  pq.bB-"?
  pq.b(1)湿空气焓值计算公式:i=1.055×t+d×(2501+1.863×t)(2)式中:d、
  ―――分别是湿空气的含湿量和相对湿度;Pq、Pqb―――分别为湿空气中水蒸气分压力和饱和水蒸气分压力;B―――大气压强;t、i―――分别为湿空气的干球温度和湿空气的焓值。
  利用MATLAB和EXCEL
  给定计算空气饱和分压力Pq.b=f(T)的公式计算水蒸气饱和分压力,代入公式(2)计算空气的焓值。
  2.1.2效率计算在保证新风和排风风量相同的条件下,全热交换器的效率计算公式是:显热效率:SE=t1-t'1t1-t2(3)潜热交换效率:ME=d1-d'1d1-d2(4)全热交换效率:EE=i1-i'1i1-i2(5)式中:t1、t2、t'1―――分别为新排风进口及新风出口的温度,℃;d1、d2、d'1―――分别为新排风进口及新风出口的含湿量,kg/kg;i1、i2、i'1―――分别为新排风进口及新风出口的焓值,kJ/kg;SE、ME、EE―――分别为显热、潜热及全热交换效率。
  2.2试验数据分析2.2.1不同风量下的效率分析试验条件是新、排风温差为6.6 ̄7.6℃,含湿差为0.0051 ̄0.0072kg/kg,该条件是在某阴天测得,温差较大,湿差大。通过风量控制开关和风阀控制风量,读取各组不同风量下的温湿度值和风机功率。计算效率绘制风量效率曲线。记录功率并绘制风量电耗曲线如。
  3条曲线趋势相同,随着风量的增加,先后出现2个高效区。小风量的高效区是因为低速时空气停留在换热器内的时间较长,换热较充分。而高速时的高效区则是因为空气流速快增强了换热纸板两侧的对流传热、传质。换热充分要求风量小而对流增强要求风量大,2个提高效率的因素互相矛盾,可根据实际需要选择第1个或第2个高效区。另外,从图上可看出,显热效率随风量变化不明显,而潜热效率随风量变化明显,说明风量对传质的影响更大。根据公式(2)显热部分为1.005t,经计算本组数据中显热换热量占全热换热量的15% ̄20%,所以潜热效率曲线和全热效率曲线较为接近。
  2.2.2不同温差下的效率分析保证风量相同取不同的新排风温差下的数据按风量绘制曲线如图3,其中平均温差分别为4.5℃和7.5℃。显热效率随温差的增加而增加,但增加量有限。显热效率的增加无疑会增加全热效率,晴天情况下全热效率近似等于显热效率。
  2.2.3不同含湿量差下的效率分析保证风速相同的条件下选取含湿量不同的数据进行分析,表1风量为555.2m3/h的温差和效率关系:从表1可看出,潜热效率随着含湿量的增加而增加并且不到1g/kg的增量就使潜热效率增加了8.2%,效果明显。
  潜热效率的增加可以更有效地利用排风对夏季湿热的新风除湿(空气除湿概述)。而且,潜热效率的增加会增加全热效率,在阴天时全热效率主要由潜热效率决定,潜热和全热效率曲线相近说明了这一点。
  2.2.4耗电及节能分析改变风量,测试7组风量-效率值。
  板式换热器的功率(主要是风机的电耗)随风量的增加而增加,且曲线的斜率有减小的趋势。此曲线与风机的风量-功率曲线相符。在不考虑与空调系统配合使用的情况下,当回收的能量即新排风的焓差大于用电量时体现为节能。而在一天中温度、湿度都在变化,回收的效率就会不同,不同的时间段的回收效果不同,比如晴天的夜间温度低于室内有可能出现负回收现象(室外空气被室内空气加热)。
  通过试验可得出如下结论:板式全热交换器的评价指标是全热交换效率,全热交换效率随着换热温差增加、传湿湿度差的加大而增加;随着风量的增加出现两段高效区,小风量的高效区耗电低,适用于风量小的场合;大风量的高效区尽管效率高却耗电多,应用时应予以考虑。在阴天时,潜热交换量占很大比例,如2.2.1的数据分析,尽管温差达到7℃,显热回收量仅占了全热回收量的15% ̄20%,说明全热交换器在潮湿的夏季应用效果很好。


 

页底导航:山东庆邦换热器  山东庆邦等离子体换热器  山东庆邦等离子体换热机组  山东庆邦无负压供水设备 
山东庆邦囊式膨胀水箱  山东庆邦容积式换热器  山东庆邦板式换热器
版权所有:山东庆邦能源科技有限公司
  | 联系我们 | 山东庆邦网站地图 鲁ICP备17021569号-3