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焓差实验室室外侧室的节能解决方案
作者: 本站 来源: 本站 时间:2019-03-05

     下图为实际案例中焓差实验室室外侧室各个设备的运行功率占比。与室内侧室相同,空气处理系统中产冷的大部分被加湿和加热消耗掉了(占60%),其次是制冷压缩机和循环风机本身的输入功率。因此,要降低能耗,主要要解决冷热平衡问题,其次尽可能解决设备本身能耗大的问题。

图1.jpg

 
    解决方案:根据焓差试验室室外侧室的工况要求,干球温度-15~52度;湿球温度-8~31度。室外侧室空气温度湿度控制范围广,处理机的制冷压缩机采用了半封闭式压缩机,配合制冷系统双蒸发器设计、变流量及变蒸发压力设计以及循环风机能量随动设计和冷热四分程控制设计、压缩机的分组设计,使冷热平衡量最小、系统达到最佳匹配。下图为空气处理系统原理简图和制冷系统的理论循环图。
 
图2.jpg
 
图3.jpg
 
    工作原理:制冷系统为逆卡诺循环,采用了双蒸发器、双蒸发压力及热气旁通设计,系统的潜热和显热可进行分别控制。
 
    (1)显热控制:上图中蒸发器5为显冷蒸发器,采用机器露点及蒸发器过热温度对蒸发压力进行差分控制,使其蒸发温度接近露点且出口制冷剂密度x≥1,从而尽可能减少蒸发器除湿量,降低加湿器平衡补偿加湿量;同时,上图中电子膨胀阀9调节热气旁通量,控制蒸发器显冷产冷量。过程的理论循环按上图中1→2→3→4→5;2→6→5(混合点)→1。
 
    (2)潜热主控制:图1中蒸发器4为潜冷蒸发器,通过热力膨胀阀6和蒸发器上的调节风阀控制机器的除湿量。过程的理论循环按上图1→2→3→7→1。
 
    上述方案保证了系统最佳的产冷量潜/显比;同时,通过热气旁通解决了冗余冷量问题,最大限度降低补偿加热和补偿加湿量;并且能够满足各种工况,包括极限工况的实验要求。
 
    系统实施要点:为了达到上述运行状态,系统必须满足以下几点。
 
    (1)应保证制冷系统冷凝压力的稳定,并利用图1的背压控制阀13、回气换热器12,使压缩机在使用范围内任一点都能稳定运行。
 
    (2)双蒸发器设计换热面积比例必须合理,满足蒸发器降温除湿效率的要求。
 
    (3)通过循环风机的能量随动系统和压缩机的分组运行,可以进一步减少(特别是进行小冷量空调测试时)运动部件的能耗。
 
    节能焓差实验室的研究迎合了我国经济社发发展的需要,改善高精度恒温恒湿系统、焓差试验室以及空调制冷行业有待进步的技术现状,加快了行业相关建设的步伐,促进经济发展。
 
    目前我国现有的焓差实验室或类似的大型人工气候实验室保守估计有上千台(套),每年还要新增该类项目上百台(套),如果这些实验室都能按节能方案去改造或建造,其节能效果不可估量。
 
 
 
 
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