蒸发冷却与机械制冷联合的一体化空调的研究
现有蒸发冷却与机械制冷结合的空调机组，凭借其利用自然冷源制冷，运行能耗较低，对环境污染小等特点，已经在实际工程中得到了广泛的应用。然而目前实际工程应用中也存在着设备尺寸较大，冷源与空调机组分置，系统占地面积大，二次排风直接排放，冷量未完全利用等问题。针对这一系列问题，通过将管式间接蒸发冷却器流动阻力较小、热交换效率稳定、成本较低且易生产加工等特点，与涡旋式压缩机构成的小型制冷系统所具有的体积小、运行稳定高效、寿命长等特点相结合，提出了蒸发冷却与机械制冷联合的一体化空调。 首先，通过对比国外现有的混合型一体化空调试验样机的原理、结构、运行模式，同时结合我国气候特点，以及蒸发冷却技术在我国发展的实际情况，确定出本课题试验样机的结构方案，样机采取DEC、IDEC、IEC+DX三种模式切换运行，并对样机中各设备布置的位置进行了确定。 对间接蒸发冷却器一、二次空气的热交换规律进行了研究分析，通过公式推导，得出二次空气排风参数的确定方法，并以5000m3/h的模块化管式间接蒸发冷却器为试验台，对所得出的二次排风确定方法进行了实际测试及计算，并通过该方法，推导出我国部分城市的二次排风参数，同时对以二次排风作为冷凝器气流对制冷循环效率的提升作了理论分析。 选择5000m3/h的模块化间接蒸发冷却器作为设计基准，对本试验样机进行设计计算。在选取样机的室外设计参数后，根据管式间接蒸发冷却器的经验热交换效率，利用压焓图、焓湿图共同分析的方法，计算出蒸发冷却与机械制冷冷量配比的关系以及二次排风参数，在此基础上选取了机械制冷蒸发温度、冷凝温度、压缩机制冷量，并计算送排风比例，对风机、水泵进行选型，完成机组设计。最后为该试验样机设计了自动控制方案，并在合作企业的帮助下完成该试验样机的组装以及自动控制的安装。 5月至7月在陕西宝鸡对本试验样机各功能段的温降效果进行了实际测试，并通过计算对蒸发冷却设备的热交换效率、制冷循环效率进行了分析。测试表明:（1）在过渡季节采用DEC、或IDEC就能满足设计的送风温湿度的要求，在空调季采用IEC+DX运行模式也能满足送风温湿度的要求，由于风量略微低于设计值，造成间接蒸发冷却段的湿球效率平均为58%，直接蒸发冷却的湿球效率平均为89%；相比于设计值偏低。（2）在空调季对该样机在IEC+DX运行模式和单纯使用机械制冷进行了对比分析，结果表明开启间接蒸发冷却为机械制冷预冷，利用二次空气为冷凝器散热，冷凝温度能够平均降低8.7℃，EER提高了17.79%；（3）自动控制系统运行正常，能根据室外条件完成运行模式的切换，但等待时间偏长，需要进一步改进。 最后对该样机所构成的空调系统在不同气象条件下的运行小时数、空气处理过程、二次空气的选取、冷量配比关系等进行了分析。
蒸发冷却;机械制冷;二次排风;一体化空调
西安工程大学
硕士
供热、供燃气、通风及空调工程
黄翔
2015
中文
TU831
2020-03-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）