(新風集中深度預處理節能專利技術應用分析)
摘要:根據焓濕圖的計算方法,采用新風集中深度預處理技術,對傳統設計理念中凈化空調系統的除濕方式進行改進,加大傳統設計新風機組中水盤管的工作面積,再增加一組相同工作面積的水管盤形成一二級雙盤管。兩個水盤管單獨控制,達到對新風機組中的室外新風進行深度除濕預處理。除濕后的新風通過凈化風管與循環機組內的回風進行混合,對混合空氣微處理后達到潔凈室內所需要的溫度濕度參數。通過水盤管的改進使機組在運行過程中達到節能的目的。根據工程實際案例的應用分析,測算出單位時間的節能量。
關鍵詞:深度預處理;水盤管;露點溫度;混合溫度Km;
中圖分類號:TE08文獻標識碼:A
根據《醫院潔凈手術部建筑技術規范》的要求,潔凈室內的空氣質量為恒溫恒濕狀態。恒溫狀態需要冷熱源通過水管盤來調節,恒濕狀態需要加濕器加濕或除濕水盤管除濕來解決。在凈化空調系統中,傳統的除濕技術為降溫除濕,即將循環機組內的潔凈空氣降溫至露點溫度以下,使空氣中的水分凝結成冷凝水從排水管排出,從而達到除濕的目的。除濕后的空氣經過循環機組內的加熱器,將溫度從露點溫度加熱到潔凈室內需要的溫度。以上這種在循環機組內降溫除濕的技術,不僅降溫除濕需要消耗的冷量多,除濕后的再加熱所消耗的熱量也很多。冷量及熱量相互抵消浪費很大。同時,因循環機組在除濕過程中有很多冷凝水產生,固而循環機組不能滿足《醫院潔凈手術部建筑技術規范》中干工況運行的要求。
針對以上缺點,新的專利技術--新風集中深度預處理技術將改變上述傳統除濕技術所帶來的缺點。新的專利技術是將循環機組中的除濕方式設計在新風機組中。室外新風在新風機組中進行降溫除濕后,再與循環機組內的回風進行混合,混合后的潔凈空氣再進行微處理就可達到室內要求的溫濕度。該專利技術在運行過程中將冷量與熱量的抵消控制在最低點,從而節約冷量和再熱量,機組運行比傳統處理方式更節能。同時,循環機組在夏季達到干工況運行,滿足規范要求。
1.機組結構分析
傳統技術的新風機組與循環機組結構如圖1-1所示;
圖1-1
專利技術的新風機組與循環機組結構如圖1-2所示;
圖1-2
工作原理:室外空氣在新風機組中風機的作用下,經過各級過濾器水盤管的處理后,形成12-15度的新風。新風通過凈化風管送入循環機組,與回風混合,在風機的作用下經過濾器、水盤管、加濕器、再熱器的恒溫恒濕處理,最后送入潔凈室內。
2.傳統技術降溫除濕原理分析
在夏季,為實現恒濕的具體處理過程是:在新風機組內,室外空氣經機組內的水盤管處理后,將Kx度的新風Qx送入循環機組內。在循環機組內,潔凈室內Kh度的回風Qh與新風Qx進行混合,形成溫度為Km的潔凈空氣Qm。當Qm中相對溫度大于要求的濕度時,循環機組內的除濕水盤管會將Qm降溫到露點溫度K,使空氣中多余的水分凝結成露水排出,從而達到除濕的目的。除濕后的Qm因達不到室內要求的溫濕度要求,此時,通過電再熱器將Qm從K點升溫到潔凈室內需要的溫度Kh點。
傳統技術中溫濕度處理過程圖如圖1-3所示。其中Tx為新風處理過程,Th為新風與回風混合過程,Tc為混合風Qm降溫除濕過程,Tj為升溫再熱過程。
圖1-3
3.專利技術降溫除濕原理分析
在夏季,影響室內空氣溫濕度不平衡的原因除室內人員與設備外,還有室外新風過高的溫濕度。回風與溫濕度含量過高的新風混合后,造成原有的參數值超標。專利技術正是從這方面主要以解決新風入手,將新風深度除濕后再與回風進行混合,混合后的空氣就能達到室內要求地溫度與濕度。這是能源節約的具體表現。具體過程是在新風機組內,經過一二級水盤管將室外Kw點的空氣Qx降溫到K點進行除濕處理,處理后的Qx與循環機組內Kh點的Qh進行混合,形成Km點的Qm。因為Qh與Qx比值相差很大,所以Km與Kh的溫差很小,混合后的Qm只需要進行微處理即達到室內要求的Kh點的Qs。
專利技術中溫濕度處理過程圖如圖1-4所示。其中Tc為新風降溫除濕處理過程,Th為新風與回風混合過程,Tj為升溫再熱過程。
圖1-4
4.技術節能分析對比
根據圖1-3分析得出,新風機組將新風進行簡單處理后,與循環機組內的回風進行混合,再對混合后的風量進行降溫除濕,除濕后的K點的空氣需要經過再熱段進行升溫再熱處理才能達到要求的參數;因為處理的是新風與回風總和,所以此技術冷量與熱量的抵消浪費很大。
根據1-4分析得出,新風機組將新風進行降溫除濕預處理,處理后K點的新風再與室內回風進行混合,因為新風與回風所占比值相差很大(見表1-1),混合后的Qm只需微處理后即可達到要求的參數。此技術只處理新風,而新風與回風混合后只需微處理。
專利技術是將循環機組中的除濕方式設計在新風機組中。該技術在運行過程中將冷量與熱量的抵消控制在最低點,從而節約冷量和再熱量。循環機組在夏季達到干工況運行。機組運行比傳統處理方式更節能。
5.應用分析
為更準確表達該技術節能情況,現以北京某醫院進行實例說明:
傳統技術參數、專利技術參數對照表如表1-1所示;
從表中我們可以看到,傳統技術空調機組的冷量使用需求為705KW,按照醫院使用模塊式風冷冷熱水機組耗電量計算,需要用電227.7KW,電再熱部分用電337KW,綜合為564.7KW。
專利技術空調機組的冷量使用需求為507KW,按照醫院使用模塊式風冷冷熱水機組耗電量計算,需要用電163.7KW,電再熱部分用電166KW,綜合為329.7KW。
對比分析,專利技術與傳統技術相比,運行節約用電41.62%。按照潔凈室全部機組運行一天(一天按照8小時計算),使用專利技術可以節約1880度電,按一度電0.45元計算,每天節約846元。
6.結論
1、專利技術在運行過程中將冷量與熱量的抵消控制在最低點,從而節約冷量和再熱量。
2、在凈化空調運行過程中,傳統空調的冷量使用和再熱量使用是相對固定不變的;而專利技術中,循環機的冷量和再熱量在不同運行環境下,使用量是不同的。因此,在運行過程中使用的冷量和再熱量將更少,更節能。
3、專利技術的使用,讓循環機組在夏季達到干工況運行,滿足規范要求。
參考文獻
[1]醫院潔凈手術部建筑技術規范實施指南
[2]醫院潔凈手術部建筑技術規范
[3]暖通空調工程設計方法與系統分析