间接蒸发-设计指南

干空气能间接蒸发冷水机空调系统设计指南新疆绿色使者空气环境技术有限公司新疆绿色使者干空气能源有限公司2010年10月版I目录第一部分技术应用背景.................................................................................................................11干热地区气候特征及暖通空调设计特点.......................................................................12干空气能.............................................................................................................................33间接蒸发制冷技术——干空气能的高效利用.................................................................54温湿度独立调节空调系统.................................................................................................65干空气能间接蒸发冷水机空调系统解决方案...................................................................8第二部分设计指南.......................................................................................................................111系统设计基本原则.............................................................................................................112常见系统形式.....................................................................................................................123.系统设计须知.....................................................................................................................143.1干空气能间接蒸发冷水机组.................................................................................143.2干空气能外冷型多级蒸发制冷空气处理机组......................................................153.3干式风机盘管.........................................................................................................153.4地板辐射盘管.........................................................................................................164系统设计步骤.....................................................................................................................175附录.....................................................................................................................................27附录1干空气能间接蒸发冷水机组在不同地区的出水温度....................................27附录2干空气能外冷型多级蒸发制冷空气处理机出风参数图................................28附录3干式风机盘管性能参数表................................................................................30附录4地板辐射盘管单位面积上的辐射供冷量（W/㎡）........................................33附录5不同设计流程在各地的适用情况表..............................................................35附录6不同系统设备选型参考表................................................................................36第三部分设计实例.......................................................................................................................371设计实例一：全空气系统.................................................................................................372设计实例二：干式风机盘管与干空气能外冷型多级蒸发制冷空气处理机组串联系统.................................................................................................................................................403设计实例三：干式风机盘管与干空气能外冷型多级蒸发制冷空气处理机组并联系统.................................................................................................................................................444设计实例四：地板辐射盘管与干空气能外冷型多级蒸发制冷空气处理机组串联系统.................................................................................................................................................48部分典型工程业绩.........................................................................................................................521第一部分技术应用背景1干热地区气候特征及暖通空调设计特点我国疆域辽阔，不同地区气候差异明显，相对于其它地区，干旱和半干旱地区气候具有以下特征：日照充足，降水量少；夏季炎热，冬季寒冷；全年室外空气干燥，空气含湿量低；昼夜温差（日较差）大，气温年较差大；因此干热地区暖通空调室内外设计参数及空调负荷有以下特点：1）夏季室外空调设计干球温度较高干热地区夏季白天多为晴天少云的情况，由于大气层对太阳辐射几乎为“透明”的，强烈的太阳辐射直接作用于地面，同时由于降水量少，地面干燥，其本身蒸发降温能力有限，造成地表温度急剧升高，然后地面通过与空气之间的对流、导热等方式加热空气，造成室外环境空气干球温度较高。2）夏季室外空气含湿量、设计湿球温度和室外空调设计相对湿度均较低干热地区夏季由于降水量稀少，空气中水蒸气含量绝对数量少，空气干燥，含湿量和室外设计湿球温度均较低。事实上，干燥地区的实际湿度普遍比现有资料给出的湿球计算参数要小很多，因为规范给出不保证50小时的湿度值统计包含有当地下雨时的情况，这与实际负荷情况偏差较大。干热地区室外设计干球温度较高，湿球温度较低，由于干、湿球温差大，因此室外空气的相对湿度也较低。这说明在对应的设计干球温度下，空气中所含的水蒸气越不饱和，则暴露在空气中的水越容易蒸发。3）空调负荷计算应综合考虑以下特点（1）在全社会力推节能减排，促进低碳经济的大背景下，2005年，国家颁布了《公共建筑节能设计标准》，对不同气候分区及建筑热工参数给出了明确的规定，其中干热地区绝大部分处于严寒地区A区和B区，部分位于寒冷地区。对于以冬季保温为主的建筑热工参数，无疑对夏季室内冷负荷的降低有着非常积极的作用。（2）夏季昼夜温差大，因此夜间有可能出现室外温度远低于室内设计温度，造成热量2由室内向室外传递，降低了建筑得热。（3）干热地区云量稀少，夜间的大气逆辐射对降低空调负荷有着一定的作用。（4）室内湿负荷低，质量传递和潮湿地区方向相反，由室内到室外。5）冬季寒冷，采暖期长，需要对采暖通风给予充分的重视。32干空气能干热气候地区由于空气中水蒸气绝对数量少，相对湿度低，空气和液态水接触时，水容易蒸发，空气被加湿的过程中，水蒸发吸收热量而使空气温度降低。这个过程实质上是干燥空气由于其水蒸气处在不饱和状态而存在的可用能转化为热能(即冷水冷量)的一种方式。空气越干燥，其可利用能量的品位越高。干燥空气的这种可用能可称之为“干空气能”。干空气能的定义、导出和表征已从热力学角度得到了论证，经过热力学的推导，结合火用分析，干空气能的表征如下式所示：]ln608.1608.11608.11ln)608.11[(000,其中，干燥空气的温度为环境温度T0、压力为大气压力P0、含湿量为w(kg/kg·air)，airR为干空气的气体常数，取为287J/(kg·℃)，w0为(T0,P0)状态下饱和湿空气的含湿量。从热力学上，可以选择能够表征各类能量本质的参数“功”来定义干空气能，即当有水源存在时，干燥空气由于处在不饱和状态而存在的对外做功的能力，称之为“干空气能”。理论上，干空气能可以转化为任意形式的能量，可以利用干空气能制冷、制热或者发电。仅是由于系统复杂程度不同，转换效率有所不同。其中利用干空气能制冷是目前可实现的干空气能利用效率最高的方式。从经济可行性上讲，当室外干燥空气的相对湿度低于40%时，利用干空气能制冷就已有显著经济性，当室外干燥空气的相对湿度低于10%时，利用干空气能实现制热或者做功和发电都成为经济可行。相对于其他可再生能源，干空气能具有如下特点：1.自然界中干空气能量规模大，在干燥地区，只要有水就可获得非常大的干空气能；2.资源分布范围广，世界上约40%的国家和地区拥有丰富的干空气能；3.利用方式简便；4.可持续利用；5.清洁，无任何污染。我国干空气能的分布范围很广，下图给出最不利的夏季我国各地干空气能的能量强度。4图1-1我国干空气能的分布状况图图中给出的单位是kJ/kg.air。当图中的数字为2kJ/kg.air时，相当于如果每小时通过1000立方米空气，理论上可获得666W的电能。目前的技术利用干空