大溫差環(huán)境下空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計

桑海濤

摘 要： 針對傳統(tǒng)的空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)在大溫差環(huán)境下不能很好地進行送風(fēng)的問題，提出一種大溫差環(huán)境下空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方案。對機器露點機組進行有效的優(yōu)化，改變了傳統(tǒng)露點機組對濕度以及溫度的敏感程度，把內(nèi)耗的溫度差降到了最低，對焓濕和室內(nèi)送風(fēng)量從新進行設(shè)定，針對大溫差環(huán)境利用敏感芯片進行了有效的控制計算，方便針對不同環(huán)境的溫差進行自我重新設(shè)定。對風(fēng)機和風(fēng)道溫升系統(tǒng)進行了優(yōu)化，保證在大溫差環(huán)境下的調(diào)節(jié)能力，同時保持較低的耗電功率。為了驗證設(shè)計的大溫差環(huán)境下空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案的有效性，設(shè)計了對比仿真試驗，實驗數(shù)據(jù)表明，設(shè)計的優(yōu)化方案能夠進行有效的對大溫差進行調(diào)節(jié)。

關(guān)鍵詞： 大溫差環(huán)境； 送風(fēng)系統(tǒng)； 露點機組； 焓濕； 敏感芯片

中圖分類號： TN911?34； TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2017）20?0150?03

Abstract： Since the traditional air supply system of air conditioner can't supply the air better in large temperature difference environment， a new optimization design scheme of air supply system for air conditioner in large temperature difference environment is put forward. The dew point unit of the machine is effectively optimized to change the sensitivity of the traditional dew point unit for humidity and temperature， and reduce the temperature difference of the internal friction to the minimum. The enthalpy and indoor air supply are reset， and effectively controlled and calculated by means of the sensitive chip in large temperature difference environment， which is convenient for self?reset according to temperature difference in different environments. The temperature rising systems of draught fan and air duct are optimized to maintain the low power consumption while ensuring the regulation ability in large temperature difference environment. In order to verify the validity of the optimization scheme for the air conditioner′s air supply system in large temperature difference environment， the contract simulation experiment was designed. The experimental data shows that the optimization scheme can adjust the large temperature difference effectively.

Keywords： large temperature difference environment； air supply system； dew point unit； enthalpy； sensitive chip

0 引 言

隨著氣候的變化，溫室效應(yīng)、厄爾尼諾效應(yīng)等效應(yīng)突發(fā)的概率越來越多，加上現(xiàn)代城市中的綠植面積的減少，城市的溫差變得越來越大[1?2]。室內(nèi)外的溫差較大造成普通的空調(diào)設(shè)備出現(xiàn)超負(fù)荷的工作環(huán)境，雖然空調(diào)的調(diào)節(jié)能力很強但是依然無法滿足在大溫差環(huán)境下室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)[3?5]，特別是在高溫的環(huán)境下，由于溫差較大同時送風(fēng)功率的極限值是一個定值，因此需要對空調(diào)的送風(fēng)系統(tǒng)進行有效的優(yōu)化，這樣才能滿足在大溫差環(huán)境下的室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)[6?8]。針對上述問題，提出一種大溫差環(huán)境下空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案，為了驗證本文設(shè)計的大溫差環(huán)境下空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案的有效性，設(shè)計了對比仿真試驗，通過實驗數(shù)據(jù)有效的證明了本文設(shè)計的優(yōu)化方案有效性。

1 空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計

1.1 硬件系統(tǒng)的選擇

本文設(shè)計的大溫差環(huán)境下空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案的硬件設(shè)備包含風(fēng)機、過濾器、加熱器、冷卻器、加濕器、減濕器、制冷機組。這些硬件系統(tǒng)根據(jù)不同型號的空調(diào)設(shè)備會有所調(diào)整，但是整體的框架結(jié)構(gòu)是不變的。其硬件框架結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

1.2 露點機組的優(yōu)化

本文設(shè)計的大溫差環(huán)境下空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案，需要對露點機組進行有效優(yōu)化，保證露點機組能夠?qū)Υ鬁夭瞽h(huán)境下溫度、濕度保持較高的靈敏度，特別是在高溫的環(huán)境下。大溫差環(huán)境下的露點機組的內(nèi)設(shè)與外設(shè)之間的存在很大的設(shè)置差值，想要協(xié)調(diào)內(nèi)設(shè)與外設(shè)的平衡關(guān)系，需要進行相應(yīng)的內(nèi)差適用性計算，計算過程如下：

通過函數(shù)關(guān)系進行有效的設(shè)定，能夠保證在大溫差的環(huán)境下有一個良好的溫差靈敏度。

1.3 焓濕和室內(nèi)送風(fēng)量的重新設(shè)定

焓濕和室內(nèi)送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)定是非常重要的環(huán)節(jié)。房間內(nèi)的溫度、濕度都是通過焓濕和室內(nèi)送風(fēng)系統(tǒng)所決定的，因此在大溫差的環(huán)境下需要進行重新的設(shè)定。假設(shè)房間內(nèi)的空調(diào)冷熱負(fù)荷為[Q]以及濕負(fù)荷為[y]，根據(jù)大溫差的房間濕熱比可以得到公式為：

1.4 確定風(fēng)機和風(fēng)道溫升系數(shù)

在對露點機組以及焓濕和室內(nèi)送風(fēng)量進行重新設(shè)定以后，需要對風(fēng)機和風(fēng)道溫升系數(shù)進行估算。針對不同的風(fēng)機使用的風(fēng)道溫升系數(shù)也是不同的，但是由于大溫差的環(huán)境因此可以針對大溫差進行系統(tǒng)的調(diào)整。大溫差系統(tǒng)風(fēng)機和管道溫升計算方法與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)相同，通下列步驟可以進行確定。首先進行系統(tǒng)輸送方程比：

通過上述計算過程可以對大溫差環(huán)境下的空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)進行有效的優(yōu)化。

2 仿真實驗分析

2.1 評價指標(biāo)

評價空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)的指標(biāo)主要有魯棒性和溫度調(diào)配差系數(shù)兩種。

魯棒性：

2.2 結(jié)果分析

在實驗過程中，對傳統(tǒng)送風(fēng)系統(tǒng)與本文設(shè)計的方案的試驗結(jié)果進行記錄，如表1所示。

分析表1結(jié)果得知：本文設(shè)計的大溫差環(huán)境下的空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化方案，其溫度調(diào)配差系數(shù)明顯高于傳統(tǒng)的送風(fēng)系統(tǒng)，說明本文設(shè)計的方案能夠進行更加準(zhǔn)確的溫度調(diào)控；魯棒性是衡量系統(tǒng)穩(wěn)定性的指數(shù)，本文設(shè)計系統(tǒng)明顯高于傳統(tǒng)的方法，說明本設(shè)計系統(tǒng)更加穩(wěn)定。

分析圖2結(jié)果得知，本文設(shè)計的大溫差環(huán)境下的空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化方案，對溫度的調(diào)控能力更加精準(zhǔn)，同時溫度的調(diào)控能力更加強。

3 結(jié) 語

本文設(shè)計的大溫差環(huán)境下的空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化方案，改變了傳統(tǒng)露點機組對濕度以及溫度的敏感程度，把內(nèi)耗的溫度差降到了最低，對焓濕和室內(nèi)送風(fēng)量從新進行設(shè)定，能夠針對不同環(huán)境的溫差進行自我重新設(shè)定。希望通過本的設(shè)計能夠促進空調(diào)在大溫差環(huán)境下的使用。

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