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    基于雙蒸發(fā)溫度的戶式化冷水機(jī)組運(yùn)行特性試驗(yàn)研究

    2020-09-10 10:00:30楊尚卿劉春慧陳劍波
    流體機(jī)械 2020年7期
    關(guān)鍵詞:制冷量環(huán)境溫度溫濕度

    李 釗,楊尚卿,張 蕾,劉春慧,陳劍波,顧 娟

    (1.上海理工大學(xué) 環(huán)境與建筑學(xué)院,上海 200093;2.上海海立電器有限公司,上海 201206)

    0 引言

    隨著生活水平的提高,人們對(duì)生活質(zhì)量的要求也越來越高[1]。我國(guó)長(zhǎng)江流域等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)全年濕度較大,尤其在過渡季及多雨季節(jié)濕度較大,持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),因此住宅建筑舒適性有較大需求[2-3]。目前中小型建筑中大部分使用直膨式空調(diào)系統(tǒng)對(duì)溫濕度進(jìn)行耦合控制,濕度控制只是降溫的副產(chǎn)品,這樣的控制方式,系統(tǒng)能效不高,且出風(fēng)溫度較低,進(jìn)一步造成能源的損耗[4]。采用溫濕分控系統(tǒng)不僅使人們居住的環(huán)境更加舒適健康,而且還可以達(dá)到節(jié)能減排的目的,可以在一定程度上緩解能源問題[5]。近年來對(duì)溫濕度獨(dú)立控制的相關(guān)研究,主要包括溶液除濕[6]、固體除濕、蒸發(fā)冷卻干式風(fēng)機(jī)盤管[7]、串聯(lián)型混水模式系統(tǒng)[8]、冷凍除濕[9]、雙溫冷源溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)[10-11]。與傳統(tǒng)空調(diào)相比,溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)由兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)來分別處理顯熱負(fù)荷與潛熱負(fù)荷,可以減少新風(fēng)處理能耗,提高室內(nèi)的衛(wèi)生要求,以低品位熱能為動(dòng)力,盡量減少電能的使用[12-14]。但是目前研究較多的溶液除濕和固體除濕型溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)存在初投資高、機(jī)組龐大、需要再生熱能、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高等缺點(diǎn),阻礙了溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)在中小型建筑中的推廣與普及[15]。

    針對(duì)溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)中存在的一些問題,張蕾等[16-19]研發(fā)了可用于溫濕度獨(dú)立控制的轉(zhuǎn)子式雙吸氣壓縮機(jī),實(shí)現(xiàn)控制2個(gè)不同的蒸發(fā)溫度,并對(duì)此壓縮機(jī)進(jìn)行了測(cè)試試驗(yàn),結(jié)果表明此壓縮機(jī)具有明顯的性能優(yōu)勢(shì),但研究并未具體提出利用雙吸氣壓縮機(jī)進(jìn)行溫濕度獨(dú)立控制應(yīng)用。因此本研究將建立一套具有不同蒸發(fā)溫度的雙蒸發(fā)器制冷系統(tǒng),采用板式換熱器(以下簡(jiǎn)稱板換)作為蒸發(fā)器制取不同溫度的冷凍水。此冷水機(jī)組可用于溫濕度同時(shí)控制空調(diào)系統(tǒng),即在一個(gè)空調(diào)機(jī)組中采用2種不同品位的冷源,高溫冷凍水為主冷源,負(fù)責(zé)承擔(dān)全部室內(nèi)顯熱負(fù)荷和部分潛熱負(fù)荷;低溫冷凍水為輔助冷源,處理新風(fēng)承擔(dān)室內(nèi)濕負(fù)荷,從而實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫濕度的同時(shí)控制,并通過提高空調(diào)制冷機(jī)組綜合制冷效率,達(dá)到節(jié)省空調(diào)運(yùn)行能耗的目的。本研究對(duì)不同溫度工況下冷水機(jī)組運(yùn)行過程中機(jī)組吸排氣溫度及壓力、高低溫板換的供回水溫度等性能參數(shù)進(jìn)行分析,研究系統(tǒng)的運(yùn)行特性。

    1 系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)

    本文提出了基于冷凍除濕的雙蒸發(fā)器溫濕分控冷水機(jī)組,即一個(gè)低溫蒸發(fā)器提供低溫冷水,另一個(gè)高溫蒸發(fā)器提供高溫冷水,其系統(tǒng)原理如圖1所示。該系統(tǒng)由2個(gè)板式換熱器和1個(gè)冷凝器以及儲(chǔ)液器、壓縮機(jī)、四通換向閥、電子膨脹閥和制冷劑管路組成。

    圖1 冷水機(jī)組系統(tǒng)原理

    蒸發(fā)溫度的設(shè)定不僅要考慮傳熱過程的優(yōu)劣,還需考慮初投資和運(yùn)行費(fèi)用是否經(jīng)濟(jì)合理。冷凝溫度的設(shè)定同樣涉及系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性問題,考慮到一定的過冷度和過熱度可以提高機(jī)組的性能和增大壓縮機(jī)使用壽命,綜合考慮,本系統(tǒng)中的高溫蒸發(fā)器額定蒸發(fā)溫度設(shè)為7 ℃,低溫蒸發(fā)器的額定蒸發(fā)溫度設(shè)為2 ℃,機(jī)組的額定冷凝溫度為50 ℃。設(shè)定冷凝器出口制冷劑存在3 ℃的過冷度,蒸發(fā)器出口制冷劑存在5 ℃的過熱度。

    經(jīng)過計(jì)算壓縮機(jī)的制冷劑流量為0.066 kg/s,單位理論功耗為45.5 kJ/kg,理論輸氣量為8.2 m3/h,理論功率為2.99 kW。運(yùn)行頻率范圍10~110 Hz,55 Hz時(shí)額定制冷量為7.23 kW,理論輸氣量為12.2 m3/h的雙吸氣壓縮機(jī),制冷劑為R410A。

    冷凝溫度為50 ℃,進(jìn)風(fēng)溫度為35 ℃,出風(fēng)溫度為45 ℃。冷凝器傳熱管選用φ9.52 mm×0.3 mm的純銅管,肋片選用片厚0.15 mm的平直翅片。通過計(jì)算得到冷凝器的額定風(fēng)量為3 769 m3/h,冷凝器每列管數(shù)48根,總管數(shù)96根,單管有效長(zhǎng)度為1.06 m,總有效管長(zhǎng)為101.8 m,裕度為1%。

    高溫板換(HTPHE)進(jìn)出水溫度為21°C和18 ℃,制冷量約為7 kW;低溫板換(LTPHE)進(jìn)出水溫度為11 ℃和6 ℃,制冷量約為3 kW。低溫板換冷凍水流量為0.094 kg/s,高溫板換水流量為0.556 kg/s。高溫板換換熱面積為0.39 m2;低溫板換換熱面積為0.30 m2。

    電子膨脹閥選型分別根據(jù)高低溫蒸發(fā)器的蒸發(fā)壓力和冷量來進(jìn)行選擇,高溫側(cè)電子膨脹閥通徑為1.65 mm,名義容量為6.63 kW;低溫側(cè)電子膨脹閥通徑為1.8 mm,名義容量為8.4 kW。

    2 冷水機(jī)組運(yùn)行特性試驗(yàn)研究

    2.1 試驗(yàn)方法及運(yùn)行模式

    為了測(cè)試新型冷水機(jī)組的運(yùn)行特性,本研究對(duì)該冷水機(jī)組在焓差試驗(yàn)室中進(jìn)行了夏季、冬季和過渡季節(jié)變工況的運(yùn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)過程中,保持穩(wěn)定的運(yùn)行工況,夏季供冷模式下室內(nèi)側(cè)干球溫度設(shè)定為25 ℃,冬季供熱模式下室內(nèi)側(cè)干球溫度設(shè)定值為20 ℃。高溫冷凍水用于承擔(dān)室內(nèi)絕大部分顯熱負(fù)荷,因此高溫冷凍水的供水溫度低于室內(nèi)空氣干球溫度26 ℃,室內(nèi)濕度控制考慮采用經(jīng)過除濕的新風(fēng)承擔(dān)室內(nèi)全部濕負(fù)荷與小部分顯熱負(fù)荷,因此低溫冷凍水供水溫度要遠(yuǎn)低于空氣的露點(diǎn)溫度17 ℃,考慮到輸送損失和傳熱溫差,額定工況下高溫板換的供、回水溫度設(shè)定為18 ℃和21 ℃,低溫板換的供、回水溫度設(shè)定為6 ℃和 11 ℃。

    本研究主要進(jìn)行機(jī)組的穩(wěn)態(tài)試驗(yàn),驗(yàn)證冷水機(jī)組的運(yùn)行特性。試驗(yàn)過程中壓縮機(jī)在固定頻率下運(yùn)行,當(dāng)供回水溫度達(dá)到穩(wěn)定后對(duì)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行機(jī)組的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集,主要包括室內(nèi)外溫濕度、高低溫側(cè)板換進(jìn)出口水溫、壓縮機(jī)頻率和功率等。通過機(jī)組的控制系統(tǒng)和相應(yīng)閥門的啟閉,試驗(yàn)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)制冷和制熱模式的切換。如圖1所示,機(jī)組的試驗(yàn)?zāi)J脚c運(yùn)行路線分別為:

    (1)制冷工況運(yùn)行模式

    制冷模式下制冷劑蒸氣由壓縮機(jī)排氣后分為兩路,分別進(jìn)入高低溫側(cè)四通換向閥后,合流經(jīng)過冷凝器、視液鏡、干燥過濾器后制冷劑分為兩路,一路流經(jīng)高溫側(cè)電子膨脹閥進(jìn)行節(jié)流,與進(jìn)入高溫板換的恒定溫度冷凍水回水進(jìn)行換熱,制冷劑蒸發(fā)后吸入壓縮機(jī)高溫側(cè)吸氣口。另一路制冷劑流經(jīng)低溫電子膨脹閥進(jìn)行節(jié)流,與進(jìn)入低溫側(cè)板換的恒定溫度冷凍水回水進(jìn)行換熱后再進(jìn)入壓縮機(jī)低溫側(cè)吸氣口,實(shí)現(xiàn)雙蒸發(fā)溫度的空調(diào)機(jī)組的制冷循環(huán)。

    試驗(yàn)過程中分析機(jī)組的各性能隨室外環(huán)境溫度的變化關(guān)系,在制冷工況運(yùn)行模式下,夏季室外干球溫度由29 ℃升至43 ℃,間隔3 ℃,過渡季節(jié)室外干球溫度由18 ℃升至30 ℃,間隔3 ℃,兩個(gè)季節(jié)均選取壓縮機(jī)頻率為固定值55 Hz,高溫側(cè)水系統(tǒng)流量2 m3/h,低溫側(cè)水系統(tǒng)流量0.34 m3/h。通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄機(jī)組的運(yùn)行特性,其中主要測(cè)量機(jī)組在穩(wěn)定運(yùn)行工況下的吸排氣壓力、壓縮機(jī)耗功率,高低溫側(cè)板換進(jìn)出口水溫,以確定機(jī)組在不同工況下的運(yùn)行特性。

    (2)制熱工況運(yùn)行模式

    冬季不同于夏季以及過渡季節(jié),采取傳統(tǒng)制熱循環(huán),采用熱泵形式利用這一系統(tǒng),只具備單一的蒸發(fā)溫度。在制熱工況下,壓縮機(jī)排氣分為兩路,一路流經(jīng)高溫側(cè)四通換向閥、高溫板換,與恒定溫度的熱水回水進(jìn)行換熱,另一路流經(jīng)低溫側(cè)四通換向閥、低溫板換后與恒定溫度熱水回水進(jìn)行換熱冷凝,兩路制冷劑液體經(jīng)過各自膨脹閥后混合流經(jīng)干燥過濾器、視液鏡,經(jīng)蒸發(fā)器蒸發(fā)后分兩路流入壓縮機(jī)高低溫側(cè)吸氣口,實(shí)現(xiàn)空調(diào)機(jī)組制熱循環(huán)。需要注意的是,系統(tǒng)在形式上分為兩路,但是具有單一的冷凝溫度和蒸發(fā)溫度,本質(zhì)上與傳統(tǒng)的空氣源熱泵運(yùn)行沒有區(qū)別。

    在穩(wěn)定運(yùn)行工況下分析機(jī)組的各性能隨室外環(huán)境溫度的變化關(guān)系。制熱模式下機(jī)組仍然在額定55 Hz頻率運(yùn)行,室外干球溫度由10 ℃下降到-2 ℃,高溫側(cè)水系統(tǒng)流量為2 m3/h,低溫側(cè)水系統(tǒng)流量為0.33 m3/h。同樣記錄試驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù),檢驗(yàn)壓縮機(jī)在制熱模式下是否能夠平穩(wěn)運(yùn)行,是否滿足設(shè)計(jì)要求。

    2.2 試驗(yàn)環(huán)境

    本研究試驗(yàn)全部在現(xiàn)有的焓差環(huán)境試驗(yàn)室中進(jìn)行。焓差試驗(yàn)室配備了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。可以實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)溫濕度的調(diào)整、數(shù)據(jù)采集等功能。

    試驗(yàn)用雙蒸發(fā)溫度冷水機(jī)組放置在焓差環(huán)境試驗(yàn)室的室外側(cè)。焓差室可提供恒定的室內(nèi)側(cè)、室外側(cè)環(huán)境。主要設(shè)備包括室內(nèi)、外側(cè)空氣處理設(shè)備、室內(nèi)測(cè)試裝置以及電氣控制裝置、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。焓差室提供的冷凍水系統(tǒng)與待測(cè)冷水機(jī)組供回水相連,從而實(shí)現(xiàn)為板換提供溫度恒定的冷凍水回水。

    試驗(yàn)室控制測(cè)量系統(tǒng)由數(shù)字功率表、數(shù)據(jù)采集記錄儀和相關(guān)一次儀表組成,通過數(shù)據(jù)采集儀采集相關(guān)的溫度、濕度、壓力等信號(hào)。試驗(yàn)中測(cè)量空氣的溫濕度采用的是試驗(yàn)室測(cè)控系統(tǒng)溫濕度取樣測(cè)試裝置來測(cè)試并自動(dòng)采集,測(cè)量水溫采用的Pt100鉑電阻,測(cè)量流量采用的電磁流量計(jì),制冷劑壓力測(cè)量使用壓力變送器。所有數(shù)據(jù)可以在計(jì)算機(jī)上顯示、采集,同時(shí)操作界面上還可以設(shè)定室內(nèi)外側(cè)的干、濕球溫度,室內(nèi)側(cè)風(fēng)室的靜壓等參數(shù)。系統(tǒng)測(cè)點(diǎn)布置如圖1所示。

    3 試驗(yàn)結(jié)果及分析

    3.1 制冷工況下系統(tǒng)的運(yùn)行特性

    在夏季制冷工況下對(duì)機(jī)組運(yùn)行的高低溫側(cè)板換的出水溫度及制冷量、系統(tǒng)能效比進(jìn)行分析研究。系統(tǒng)高低溫板換供回水溫度如圖2所示,機(jī)組制冷量隨室外溫度變化情況如圖3所示,機(jī)組耗功率同機(jī)組能效比如圖4所示。其中,制冷量的計(jì)算式為:

    式中 Qc——單位時(shí)間內(nèi)機(jī)組制冷量,kW;

    C——水的比熱容,J/(kg·℃);

    m——單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)的水的質(zhì)量,kg;

    Δt——進(jìn)出水溫差,℃;

    ti——冷凍水進(jìn)水溫度,℃;

    t0——冷凍水出水溫度,℃。

    制冷能效比EER的計(jì)算式為:

    式中 EER——制冷能效比;

    W——單位時(shí)間內(nèi)壓縮機(jī)功率,kW。

    圖2 夏季各工況下板換供回水溫度

    由圖2可得,在夏季制冷運(yùn)行時(shí),隨著室外環(huán)境溫度的升高,低溫板換進(jìn)水由焓差室冷凍水系統(tǒng)提供,溫度穩(wěn)定在11 ℃,并且流量維持穩(wěn)定,室外溫度從29 ℃上升到43 ℃的情況下,出水溫度從7.2 ℃上升到8.3 ℃,上升了1.1 ℃,略大于設(shè)計(jì)值6 ℃;高溫板換進(jìn)水溫度穩(wěn)定在21 ℃,在水流量固定不變,室外溫度從29 ℃上升到43 ℃的情況下,出水溫度從18.6 ℃上升到18.9 ℃,上升了0.3 ℃,與設(shè)計(jì)值18 ℃基本一致。從圖中夏季運(yùn)行工況的試驗(yàn)結(jié)果可知,機(jī)組能實(shí)現(xiàn)溫濕分控的要求,低溫板換的水系統(tǒng)用于除濕,高溫板換的水系統(tǒng)用于降溫。由此可見,機(jī)組的運(yùn)行是可靠的,基本能實(shí)現(xiàn)對(duì)2個(gè)水系統(tǒng)水溫的控制。

    圖3 夏季各工況下板換制冷量和總制冷量

    圖4 夏季各工況下壓縮機(jī)耗功率和能效比

    由圖3,4中可以看出,隨著室外環(huán)境溫度的升高,機(jī)組低溫側(cè)板換制冷量減少,高溫側(cè)板換制冷量和總制冷量先增加后降低,轉(zhuǎn)折點(diǎn)發(fā)生在室外環(huán)境溫度為35 ℃時(shí)。因此,隨著室外環(huán)境溫度升高到35 ℃,用于降溫的高溫制冷量逐漸增大,用于除濕的制冷量變化較小,所以高低溫側(cè)蒸發(fā)器制冷量分配比例先升高,后由于室外環(huán)境溫度繼續(xù)升高而制冷量的下降略有降低。壓縮機(jī)耗功率隨著室外環(huán)境溫度的升高而增大。當(dāng)室外環(huán)境溫度從29 ℃上升到43 ℃時(shí),機(jī)組制冷量從6.38 kW上升到6.68 kW再降低到5.55 kW,在壓縮機(jī)的頻率55 Hz下,當(dāng)室外環(huán)境為35 ℃時(shí),壓縮機(jī)總制冷量達(dá)到最大值,隨著室外環(huán)境溫度繼續(xù)增加,制冷量逐步下降,當(dāng)冷量達(dá)不到室內(nèi)環(huán)境的需求時(shí),需要改變壓縮機(jī)的頻率提高制冷量來滿足要求。同樣工況變化下,由于冷凝溫度的升高,機(jī)組耗功率也從1.69 kW上升到2.21 kW,上升了30.7%。從圖4中還可以看出,隨著室外環(huán)境溫度的上升,機(jī)組壓縮機(jī)耗功率的增加趨勢(shì)大于機(jī)組制冷量的變化,因此機(jī)組能效比呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

    3.2 制熱工況下系統(tǒng)的運(yùn)行特性

    系統(tǒng)在冬季運(yùn)行工況下,高低溫板換的供回水溫度如圖5所示,機(jī)組制熱量隨室外溫度變化情況如圖6所示,機(jī)組耗功率與機(jī)組能效比如圖7所示。其中,制熱量的計(jì)算式為:

    式中 Qh——單位時(shí)間內(nèi)機(jī)組制熱量,kW。

    機(jī)組制熱能效比COP的計(jì)算式為:

    圖5 冬季各工況下板換供回水溫度

    從圖5中可以看出,在冬季制熱運(yùn)行時(shí),隨著室外環(huán)境溫度的降低,低溫板換進(jìn)水溫度穩(wěn)定在31 ℃,室外溫度從10 ℃下降到-2 ℃,出水溫度從37.1 ℃下降到35.2 ℃,下降了1.9 ℃,平均溫差5.3℃,與設(shè)定溫差5 ℃基本符合;高溫板換進(jìn)水溫度穩(wěn)定在32 ℃,室外溫度從10 ℃下降到-2 ℃,出水溫度從35.6 ℃下降到33.8 ℃,下降了1.8 ℃,平均溫差2.8 ℃,與設(shè)定溫差3 ℃相差不大。從圖中冬季運(yùn)行工況的試驗(yàn)結(jié)果可知,高溫板換供水溫度和低溫板換的供水溫差呈現(xiàn)出機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的特性,由此可見,機(jī)組的運(yùn)行是可靠的。

    由圖6和7可以看出,隨著室外環(huán)境溫度的降低,機(jī)組高低溫側(cè)板換制熱量和總制熱量隨之減少,壓縮機(jī)耗功率也隨著室外環(huán)境溫度的降低而略有升高。當(dāng)室外環(huán)境溫度從10 ℃下降到-2 ℃時(shí),機(jī)組總制熱量從10.75kW下降到5.81kW,下降了45.9%。因此,在冬季工況下,壓縮機(jī)頻率為55Hz時(shí)機(jī)組制熱量隨環(huán)境溫度的降低衰減嚴(yán)重,當(dāng)制熱量不能滿足室內(nèi)環(huán)境所需時(shí),可通過改變壓縮機(jī)頻率來滿足室內(nèi)制熱量需求。從圖7中還可以看出,隨著室外環(huán)境溫度的下降,機(jī)組壓縮機(jī)耗功率增加而機(jī)組制熱量降低,因此機(jī)組能效比呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。由此可知,機(jī)組在制熱模式運(yùn)行是穩(wěn)定的。從運(yùn)行特性參數(shù)上可以得出,該機(jī)組在冬季試驗(yàn)溫度變化范圍內(nèi)運(yùn)行也是可行的。

    圖6 冬季各工況下板換制熱量和總制熱量

    圖7 冬季各工況下壓縮機(jī)耗功率和能效比

    3.3 制冷工況下過渡季節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行特性

    在過渡季節(jié)制冷工況下對(duì)機(jī)組運(yùn)行的高低溫側(cè)板換的出水溫度及制冷量、系統(tǒng)能效比進(jìn)行分析研究。系統(tǒng)高低溫板換供回水溫度如圖8所示,機(jī)組制熱量隨室外溫度變化情況如圖9所示,機(jī)組耗功率同機(jī)組能效比如圖10所示。

    圖8 過渡季節(jié)各工況下板換供回水溫度

    從圖8中可以看出,在過渡季節(jié)制冷運(yùn)行時(shí),隨著室外環(huán)境溫度的升高,低溫板換進(jìn)水溫度穩(wěn)定在11 ℃,室外溫度從18 ℃上升到30 ℃,出水溫度從6 ℃上升到6.6 ℃,上升了0.6 ℃,與設(shè)計(jì)值6 ℃較接近;高溫板換進(jìn)水溫度穩(wěn)定在21 ℃,出水溫度從18.6 ℃下降到18.3 ℃,下降了0.3 ℃,與設(shè)計(jì)值18 ℃基本一致。從圖中過渡季節(jié)運(yùn)行工況的試驗(yàn)結(jié)果可知,機(jī)組在過渡季節(jié)對(duì)于水溫的控制更加精準(zhǔn)。由此可見,機(jī)組的運(yùn)行是可靠的,能達(dá)到對(duì)于2個(gè)水系統(tǒng)水溫的控制。

    圖9 過渡季各工況板換制冷量和總制冷量

    圖10 過渡季節(jié)各工況下壓縮機(jī)耗功率和能效比

    由圖9,10可以看出,隨著室外環(huán)境溫度的升高,機(jī)組低溫板換制冷量有減少的變化,高溫板換制冷量和總制冷量增加,壓縮機(jī)耗功率也隨著室外環(huán)境溫度的升高而增大。當(dāng)室外環(huán)境溫度從18 ℃上升到30 ℃時(shí),機(jī)組制冷量從6.79 kW上升到7.72 kW,說明過渡季節(jié)時(shí)壓縮機(jī)的頻率固定在55 Hz時(shí),足已達(dá)到過渡季節(jié)下制冷量的要求。過渡季節(jié)低溫板換在室外環(huán)境溫度較低時(shí)需要較大制冷量的原因是,雖然過渡季節(jié)室外干球溫度不高,但其相對(duì)濕度卻很大,空氣極其潮濕,此時(shí)濕負(fù)荷較大,所需制冷量也比較大。從圖10中還可以看出,隨著室外環(huán)境溫度的上升,機(jī)組壓縮機(jī)耗功率的增加趨勢(shì)大于機(jī)組制冷量的變化,因此機(jī)組能效比呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。由此可知,機(jī)組在過渡季節(jié)制冷模式運(yùn)行是穩(wěn)定的。

    4 結(jié)論

    (1)在不同試驗(yàn)工況下進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),冷水機(jī)組均能運(yùn)行穩(wěn)定,高低溫板換的進(jìn)出口水溫具有一定程度的溫差,在試驗(yàn)過程中可以獲得兩個(gè)不同的出水溫度,夏季機(jī)組供水溫度為18.8 ℃和7.8 ℃,過渡季為 18.6 ℃和 6.4 ℃,冬季為 34.8 ℃和36.4 ℃,在變工況情況下符合實(shí)際運(yùn)行的需求,可以完成對(duì)冷凍水水溫的控制,滿足機(jī)組的設(shè)定要求,此冷水機(jī)組用于溫濕分控可行。

    (2)實(shí)現(xiàn)了不同溫度冷凍水的供給,低溫冷凍水通過冷凍除濕的方式承擔(dān)室內(nèi)濕負(fù)荷,高溫冷凍水承擔(dān)室內(nèi)的顯熱負(fù)荷。在夏季、冬季和過渡季變工況運(yùn)行模式系統(tǒng)能效比的平均值分別為3.1,4.5,5.1,在今后的發(fā)展中可用于中小型居住辦公建筑溫度與濕度的同時(shí)控制,具有一定的發(fā)展研究潛力。

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