空調系統(tǒng)排風冷能利用研究.pdf

1、排風冷能回收是排風熱回收的重要組成部分，是降低空調能耗的重要手段，是適合我國國情的有效建筑節(jié)能途徑之一，引起學者和研發(fā)機構的廣泛關注。充分利用排風冷能回收裝置，可以有效回收排風中的冷量，同時對新風進行冷卻或冷卻除濕預處理。使用冷能回收設備可以大大降低新風負荷，削減冷水機組裝機容量，不僅降低對室外環(huán)境的熱影響，節(jié)約動力設備能耗，而且減少設備初投資，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟性。因此采用排風冷能回收裝置可以實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保和經(jīng)濟的雙重目標。本文基于具有代表

2、性的顯熱回收型的板翅式顯熱交換器和全熱回收型的板翅式全熱交換器，提出了兩種新型的全熱回收型的排風冷能回收裝置。針對這四種排風冷能回收裝置進行了多方面的分析和研究，便于它們能更好的服務于實際工程，本文做了以下工作。
　　首先，定量分析了重慶地區(qū)室外空氣顯熱、潛熱構成比例，研究了顯熱效率、潛熱效率和全熱效率的關系，為排風冷能回收裝置的準確選擇和評價提供參考依據(jù)。提出了兩種新型的排風冷能回收裝置：直接蒸發(fā)冷卻器+板翅式換熱器復合式排風冷

3、能回收裝置、冷卻塔+翅片管式換熱器復合式排風冷能回收裝置。針對這四種排風冷能回收裝置，闡明了其各自的工作原理、分析了核心熱質交換部件的傳熱傳質機理，并對它們的冷能回收極限進行了對比分析，研究了本文提出的兩種新型排風冷能回收裝置在理論上的可行性。
　　其次，基于傳熱傳質基礎理論，建立上述四種排風冷能回收裝置的設計性計算熱工模型，分別運用“效能-傳熱單元數(shù)法（ε-NTU）”、“雙效率法”和“焓差法”，推理出核心熱質交換部件的設計性計算

4、思路和方法，給出了詳細的熱工計算步驟。為了便于編制計算機程序，結合熱工計算步驟，創(chuàng)建了設計性計算框圖。尤其針對本文提出的兩種新型的排風冷能回收裝置，涉及兩個核心熱質交換部件之間參數(shù)耦合情況，提出了適用于工程設計的熱工計算思路和步驟。對這四種排風冷能回收裝置的熱工分析，為后續(xù)章節(jié)對裝置的優(yōu)化計算和工程案例分析奠定理論基礎，同時也為它們應用于實際工程的設計性計算提供參考。
　　第三，綜合考慮排風冷能回收裝置的冷量回收收益、設備運行費用

5、和設備初投資等因素，利用熱經(jīng)濟學法，建立了以年經(jīng)濟性收益最優(yōu)為目標函數(shù)的最優(yōu)化模型?；谒搜芯砍晒彤a(chǎn)品資料，確定了優(yōu)化變量（設計變量或決策變量）和約束條件。利用MATLAB7.6.0軟件，通過粒子群優(yōu)化算法（PSO）編程，求解得到四種排風冷能回收裝置的最優(yōu)解，并給出最優(yōu)解對應的各項參數(shù)，包括熱交換效率、最大年經(jīng)濟性收益、幾何結構尺寸、流速和流量等。最后，從熱交換效率和經(jīng)濟性兩方面，對這四種裝置的最優(yōu)解進行對比分析。
　　最后，

6、基于前文優(yōu)化計算結果，對熱工性能和經(jīng)濟性能都好的兩種排風冷能回收裝置——板翅式全熱交換器和冷卻塔+翅片管式復合式排風冷能回收裝置進行了具體的工程設計應用研究。基于實際工程，對傳統(tǒng)的一次回風式系統(tǒng)和分別帶這兩種排風冷能回收裝置的一次回風式系統(tǒng)進行了設計，包括負荷計算、送排風量和新風量的確定，動力設備的選型等。提出利用最小經(jīng)濟焓差法（最小啟動焓差法）來定量研究排風冷能回收裝置合理的、經(jīng)濟的運行策略。此外，從節(jié)能性方面（節(jié)能量、節(jié)能率和能效比