空调冷水大温差对风机盘管性能的影响参考模板.docx

1、空调冷水大温差对风机盘管性能的影响参考模板空调冷水大温差对风机盘管性能的影响 保密年 申请同济大学工程硕士学位论文 空调冷水大温差对风机盘管 性能的影响 培养单位：机械工程学院 一级学科：动力工程 二级学科：供热、供燃气、通风与空气调节研究生：丁兴凤 指导教师：徐文华教授 副指导教师：刘光远副教授 二六年十二月 保密，呲一叭。洲 ： ： ， 学位论文版权使用授权书 本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提

2、供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 学位论文作者签名：丁豸反 砌占年月日 同济大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名：丁骂厅屯 加年月日 摘要 摘

3、要 “常规空调冷水大温差系统”作为“空调大温差技术”之一，在实际工程中已有应用实例。采用冷水大温差技术能够有效地节约能源已是不争的事实。但加大冷水温差同样会影响空调末端装置的性能，至目前，很少有定量分析的研究成果，因此，无法从数值判断大温差对末端设备的影响究竟有多大。 风机盘管机组是目前空调工程中应用最为广泛的末端装置，具有一定的代表性。本课题根据已有的典型样本数据整理得到的风机盘管特性回归方程，建立了大温差工况下风机盘管性能方程，定量地分析了采用常规冷水大温差时，风机盘管全冷量、显冷量、潜冷量、析湿系数及热湿比线的变化规律；同时，为了更好地适应冷水大温差，对现有的风机盘管水管路流程作了尝试性

4、改造。对“房间空气焓值法”的风机盘管热工性能试验方法进行了研究，研制了试验装置，编写了风机盘管热工性能计算程序。为了将性能方程得到的变化规律推广应用到工程设计选型中去，对风机盘管在冷水大温差工况下的变化规律进行了实验验证，实验结果与理论计算结果具有很好的一致性，从而为工程设计人员的空调末端产品选型提供了方便和保证。分析了现有风机盘管性能评价指标的不足，引入了建立在热力学第二定律基础上的媚激率对风机盘管机组进行性能评价，综合考虑了风机盘管热量传递和流动阻力的影响，得出了冷水温差在左右时，媚激率达到最大值的结论；且改进型盘管的好激率略高于相同冷水温差时的媚激率，为末端设备以风机盘管为主的空调系统，

5、进行冷水温差的选择及风机盘管机组结构型式的优化设计和研究提供了理论依据和指导意义。关键词：冷水大温差，风机盘管机组，性能，媚盼析 ， ， ， ，（），?，”， ， ， 膏 ，：， 第章概述一：。：。? 课题背景，：?课题研究的目的和意义课题的主要研究内容和研究方法 主要研究内容一研究方法第章空调冷水大温差对风机盘管热工性能影响的理论分析 风机盘管表冷器处理空气特性 风机盘管表冷器处理空气特性风机盘管表冷器的传热特性及水通路改造方案风机盘管表冷器特性回归方程 概述风机盘管全冷量焓效率和显冷量效率风机盘管热工特性回归方程大温差工况下风机盘管的性能方程 热工性能试验方案研究试验装置研制试验过程的空气

6、状态变化过程分析热工性能试验流程 的热工性能计算 原始试验数据湿空气有关参数的计算湿工况下空气流量的计算供冷量计算本章小结第章空调冷水大温差对风机盘管性能影响的实验验证 实测数据 试件热工性能的实测数据试件热工性能的实测数据试件热工性能的实测数据试件热工性能的实测数据试件热工性能的实测数据试件热工性能的实测数据实验结果与理论研究对比分析 实验数据整理实验结果与理论分析的对比验证水管路流程改造对风机盘管性能的影响分析本章小结第章空调冷水大温差对风机盘管性能影响的综合评价 现有的风机盘管机组性能评价指标 单位风机功率供冷量能效比（或）能量利川系数净冷系数（热效率风机盘管机组的好激率评价方法 娴概念

7、风机盘管机组的她扮析空调冷水大温差对风机箍管机组媚效率影响分析本章小结第章本文总结与展望 本文总结展望致谢参考文献个人简历在读期间发表的学术论文与研究成果 第章绪论 第章绪论 课题背景 随着境外设计事务所业务的渗入，带来了一些新技术，从世纪年代中期，空调大温差技术开始在国内的空调工程中运用，这引起了国内空调界的关注。 所谓“空调大温差”是指：常规空调系统的送风大温差系统，送风温差不是常规的以下和高大空间的，而是；冷却水大温差系统，冷却水温差不是常规的。，而是。左右；常规空调的冷水大温差系统，冷水温差不是常规的，而是；与冰蓄冷相结合的低温送风大温差和冷水大温差系统，送风温差为，冷水温差为；与冰蓄

8、冷相结合的低温送风乙二醇大温差系统，溶液温差达到“。 空调大温差技术，在国际上尚属新技术范畴，虽然已进入实用化阶段，但仍然有很多问题需要进一步深入研究和解决。例如在日本，虽然经济分析表明加大空调冷冻水系统、冷却水系统和风系统的供回温差可减少系统流量，节约介质输送动力消耗，降低系统的初投资，但是公共的技术研究报告很少哺一。美国有关空调大温差的研究主要集中在低温送风系统中，但也是经济分析多、指南多、具体设计方法少明。 “常规空调冷水大温差系统”作为“空调大温差技术”之一，在境外设计单位设计的国内空调工程中已有应用实例。如万国金融大厦冷水温度参数。；中国保险大厦冷冻水温度参数；上海浦东国际金融大厦冷

9、冻水温度参数，冷冻水温差均大于。 在同样冷量下，加大冷冻水温差可以节约冷冻水泵的能耗，这已是不争的事实，将常规设计的。冷水温差改变为大温差时，冷冻水泵的能耗可降低一。因此，对常规空调系统，当采用冷水大温差系统时，既能有效地减低工程建设的初投资和设备的运行费用，还可以节约空间，方便设计口一训。 风机盘管空调系统在国内外早已广泛用于旅馆、公寓、医院和办公楼等高层建筑中，同时也用于小型多层住宅建筑的集中空调的场合，我国近二、三十年来在高层宾馆、办公楼和医院病房，以及空间不大、负荷密度高的场合，如：计算机中心、电台等等，也越来越广泛地采用了空气一水风机盘管空调系统。 第章绪论 风机盘管机组是空气一水半

10、集中式空调系统中不可缺少的重要装置，其工作原理是机组内不断地再循环所在房间的空气，通过供冷水或热水的盘管，空气被冷却或加热，以保持房间的空气参数。机组内有空气过滤器，不仅改善了房间的卫生条件，同时也为了保护盘管不被尘埃堵塞。在夏季，室内空气经风机盘管机组内的冷却盘管（表面式空气冷却器）实现减湿冷却空气处理过程，以维持室内的温湿度。在冷却去湿工况下，盘管表面的凝结水滴入水盘内，并不断地被排出。 风机盘管机组包括风机、电动机、盘管、空气过滤器、室温调节装置和箱体等。其中最核心的设备是盘管和风机，盘管一般采用铜管串波纹或切口铝片制作而成。一般铜管的外径咖，管壁厚咖，铝片厚，片距咖。在工艺上均采用涨管

11、工艺，保证铝管与肋片之间紧密接触，提高导热性能，盘管的排数多为排和排，国产盘管绝大多数为排管，且水管路不论长短，都采用相同的三进三出的布置方式，风机一般为离心多翼双进风风机。 对于空调工程中出现的相当数量的“大温差系统”，对与之相配套的空调末端设备提出了新的要求，这方面的问题尚未引起国内空调企业界足够的重视。在各类空调末端设备中，风机盘管占有十分重要的地位，在工程中的应用十分广泛。有关风机盘管的性能研究，其核心内容之一是风机盘管中的冷却盘管（表面式冷却器）在进行空气热湿处理时规律的研究。强化传热一直是国内外研究表冷器课题的主要方向。但绝大多数研究者都是从如何改变表冷器结构，提高空气侧的对流换热

12、系数，从而提高肋片管表冷器的传热系数值进行强化传热方面的研究叫引。而对表冷器水管路的走向及通路对其换热性能的影响研究甚少。常规的集中式空调箱中所用的表冷器为、排，在表冷器排数大于等于排时，空气与水的热质交换过程可近似为纯逆流模型。而风机盘管表冷器的排数普遍不到排，一般为排。因此，风机盘管表冷器的传热特性与普遍集中式空调箱中表冷器的传热特性又有不同，再加上管排数少，水路复杂多变的特性，因此，水侧换热特性对表冷器热工性能的影响不容忽视，尤其在采用冷水大温差条件下，水流量的减少就等于减低了水流速，同时会降低水侧的换热系数，这对表冷器的换热性能产生了不利的影响埔一“。 我国的风机盘管机组经过多年的发展

13、，生产技术已经取得了很大的进步，但同时也存在很多问题。相关文献指出，尽管国内风机盘管在标准制定、产品的研发、结构设计、性能改造和加工工艺流程等方面都进行了一些改进，采用了一些先进技术，取得了一些明显的效果，但与国外的先进产品相比仍存 第章绪论 在不小的差距。由于我国多数生产风机盘管的厂家，一般都缺乏试验设备和检测手段，对风机盘管非标准工况下的性能（使用工况）不能进行测定，因而绝大多数生产厂家的产品样本只提供标准工况下（，。，。）风机盘管机组的热工性能参数，没有风机盘管在各种使用工况下的性能参数，只有少数厂家有比较详细的性能数据。就风机盘管机组而言，同一型号的风机盘管机组，在不同风机转速、不同的

14、进送风参数、不同的冷水初温和不同的水流量下，风机盘管的热工性能是不同的。因此，当风机盘管应用于常规冷水大温差空调系统时，即冷水温差不是常规的，而是时，风机盘管的性能（供冷量、除湿能力及水阻力等）与标准工况是不同的。很显然，其供冷量及除湿能力会随水温差的加大而下降，水侧阻力也会下降。但绝大多数文章只是作了定性分析，很少有定量的研究成果，更没有实测数据进行对比验证。而且目前风机盘管机组性能评价方法，主要还建立在热力学第一定律的基础上，这类方法笼统地将能量“平等看待”，使得这类方法存在显著缺陷。因此，将建立在热力学第二定律基础上的她激率应用于风机盘管机组性能的评价，即如何就热传导、流体阻力的影响综合

15、评价对风机盘管机组，对风机盘管的优化设计和研究具有更为重要的指导意义。同时，在实际工程设计中，常规空调系统的冷水设计温差为何历来都采用，很少有人去研究。本人为此查阅了大量文献资料，未见权威性的论证，仅在文献中有过简单的阐述。正是基于这样的背景，开展了本课题的研究工作。 课题研究的目的和意义 本课题研究的目的是在现有的风机盘管机组已应用于冷水大温差空调系统基础上，通过理论和实验的方法对应用于常规冷水大温差空调系统中的风机盘管机组性能进行研究和优化，并用媚激率对其进行综合评价，为风机盘管合理应用于大温差空调系统指明方向。 空调冷水大温差设计是一个有特色的节能系统捌，而如何使风机盘管机组与冷水大温差

16、系统相匹配是体现该系统特色的一个重要环节。本课题的意义就在于通过理论分析得出风机盘管热工性能随冷水温差不同的变化规律，经相应产品的实测数据进行验证；在此基础上建立更为合理的风机盘管机组性能评价方法，寻找最佳的常规冷水温差，分析空调末端设备性能变化带来的影响并提供相应的对策。为工程设计人员提供详实可靠的实用数据；为风机盘管制造商生产适合冷水大温差系统的末端产品，提供指导性建议。 第章绪论 课题的主要研究内容和研究方法 主要研究内容 本课题的主要研究内容有以下几个方面： 、依据空气与水的热质交换理论、换热器传热理论，分析风机盘管表冷器热工性能的影响因素，调查分析相关厂家的风机盘管机组产品，应用于实

17、际工程的情况等，对现有风机盘管水管路流程做尝试性改造，并生产样机。 、根据己知的风机盘管性能参数进行整理和分析，运用多元回归的数学方法得出的风机盘管性能回归方程的基础上，导出大温差工况下风机盘管性能方程，分析使用冷水大温差时，风机盘管机组全冷量、潜冷量、析湿系数和水阻力随冷水温差不同的变化规律。 、按现行国家关于风机盘管热工性能测试标准（），研制风机盘管热工性能测试装置，分析测试系统中空气的热湿处理过程，拟合出相关图标数据的关系式，编制风机盘管机组热工性能计算辅助程序，为快捷准确的进行实验数据的收集、整理及产品性能分析提供计算工具。 、对相关厂家的现行产品和改进产品进行性能测试，将实测数据与大

18、温差条件下性能方程得到的变化规律进行对比验证，为工程设计人员的产品选型提供方便和保证。 、引入建立在热力学第二定律基础上的媚激率法综合评价风机盘管性能，比较标准型产品和改进型产品的她激率，为末端设备以风机盘管为主的空调系统，进行空调冷水最佳温差的选择及制造商对风机盘管结构形式的优化提供有效的建议。 研究方法 本课题拟采用理论与实践相结合的研究方法。 、通过查阅国内外相关文献，参考生产企业的相关产品说明书，实地调查相关厂家的风机盘管产品，重点研究风机盘管表冷器水管路流程结构，并在此基础上对水管路流程做尝试性改造，委托相关厂家生产改进型盘管。 、依据传热传质理论，重点研究风机盘管热工性能的影响因素，建立风机盘管表冷器在大温差条件下的性能方程。 、研制符合现行国家标准的热工性能测试装置，进行相关风机盘管产品的 第章绪论 性能试验，并将实验结果与理论计算值进行对比分析。、提出新的风机盘管性能评价方法并进行相关产品的性能评价。 第章空调冷水大温差对风机盘管热性能影响的理论分析第章空调冷水大温差对风机盘管热工性能影响的理论分析风机盘管表冷器处理空气特性风机盘管表冷器处理空气特性表冷器属于表面式空气处理设备。这类设备的特点是：与空气进行热质交换的介质不与空气直接接触，两者之间的热质交换是通过表冷器管道的金属壁面来进行