帶旋轉轉輪除濕系統(tǒng)的獨立新風系統(tǒng)的能源消耗分析中英文翻譯

2015年3月10日 xNumber:xxxxxx建筑環(huán)境與設備工程建筑環(huán)境與設備工程xxx帶旋轉轉輪除濕系統(tǒng)的獨立新風系統(tǒng)的能源消耗分析摘要帶旋轉轉輪除濕干燥劑的獨立新風系統(tǒng)(DOAS)是除濕系統(tǒng)和蒸氣壓縮制冷系統(tǒng)的組合。本文建立了這種混合的能量消耗模型并對進行其分析。性能系數(shù)COP，定義適當?shù)幕旌闲阅車乐丶毙院粑C合征(SARS)在空氣中傳播的可能性引起了人們的重視。因此，作為最重要的空氣處理單元，空調系統(tǒng)成為關注的焦點。針對SARS提出的挑戰(zhàn)，要求空調系統(tǒng)不僅應該保持舒適的熱濕環(huán)境和健康的室內空氣質量，而且要減少濕表面和內部不同區(qū)域之間的空氣循環(huán)的可能性。獨立新風系統(tǒng)(DOAS)是滿足這些新的要求的一個好選擇。這個系統(tǒng)中，室外空氣、新分(顯熱負荷的另一部分是由室內空調機組處理)。因為室內空氣在不同的區(qū)域不流通，疾病傳播的可能性就大大的降低。傳統(tǒng)的獨立新風系統(tǒng)使用冷卻盤管來除濕。一方面,高濕度負載和低露點溫度是必備的。但是，冷水機組的蒸發(fā)器溫度不能低于冰點0℃，這意味著所需的露點溫度低于0℃時傳統(tǒng)統(tǒng)沒有傳統(tǒng)研究中存在的問題。在本文中，提出了一種用旋轉干燥劑轉輪的獨立新風系統(tǒng)。一種基于固體除濕的帶回風的復合空調系統(tǒng)(HACS)，可節(jié)省能源。本文提出的帶轉輪因素，比如溫度、室外空氣的濕度和再生過程的空氣比，都可以影響能源消耗和[5-7]復合空調系統(tǒng)性能。因此,還研究了這些因素對混合新風系統(tǒng)的影響。2.帶轉輪除濕的獨立新風系統(tǒng)卻至其露點溫度(全部的濕負荷和顯熱負荷部分的處理)，然后通過加熱器再加熱到適當?shù)娜鐖D3(a)，進入房間，通風空氣吸收房間里多余的熱量和水分，使溫度和濕度增加到與室內空氣相同(從“O”點“N”)。如圖2中所示，帶轉輪除濕的獨立新風系統(tǒng)和除濕系統(tǒng)(DDS)和蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng) 圖3(b)，從中可以看出，確實對混合新風系統(tǒng)的露點溫度沒有限制。DDS再生空氣通過熱回收轉輪預熱，使能量消耗少。再生空氣可以是室外或室內空氣或兩者的混的選擇。在兩種帶旋轉轉輪除濕干燥劑的獨立新風系統(tǒng)中，不考慮從房間的排風熱回收。3.計算建模基于能量消耗模型，三個性能系數(shù)(COP)分別定義為機組的性能評價、DDS和整個混合氣通風空氣流量假定整個濕度的負荷，其質量流率來自通風空氣NoQ=mc(tt)rrrr3r2(2)有熱再生氣流的幾種方法，如電力，天然氣，太陽能或余熱。所以隨不同的方法DDS如果電能是直接用來加熱再生氣流，電輸入功率應等于熱E=Q(3)hr如果使用天然氣，天然氣的貨幣可以表示在電能轉換因子，其定義為天然氣和電能的每單位成本的熱值CC=e(4)geCgECQ(5)hger太陽能，因為它是可再生的，可以考慮幾乎不需要消耗電功率E=0(6)h再生溫度和處理或再生空氣出口狀態(tài)是由熱在轉輪除濕傳質過程的確定。這些參數(shù)可以通過求解方程組或用車輪制造商提供的性能曲線獲得。cp3p2pprrp2r1ppr2r1rrppp2r1rr(8)p3.3冷水機組的能耗需要冷水機組的功率可以計算為E=Qc(9)cCOPccpp30(10)cPppNo3.4性能系數(shù)的定義1有冷凝器和下降的壓力蒸發(fā)器。不是一個等熵壓縮過程考慮到實際制冷循環(huán)的復雜性，在計算之前一些假設：(a)各部件中的制冷劑的質量流量率是相同的；(b)壓縮機的效率被認為是一個常數(shù)；(c)制冷劑在冷凝器的冷凝是等壓放熱過程和在蒸發(fā)器中等壓吸熱過程蒸發(fā)；(d)過冷過熱度保持在固定值；(e)制冷劑通過膨脹閥的節(jié)流過程是絕熱。cCOP=n14(13)21映的情況下，方程(13)可以表示為(14)COP=an14=n14(14)2121這里n是等效的壓縮機的效率。0.85，0.9，0.8-0.9分別為電機和機械效率lQCOP=lElEh在Q，等效潛熱負荷，計算公式為llplp1圖3點PL(B)代表一個假想的熱力學狀態(tài)對應于進氣口的溫度和濕度比出口空氣的過程單位成本，轉換因子C=0.34s(17)sQ兩機組的感性負載的和潛熱負荷由DDS處理s對于傳統(tǒng)的DOAS，消耗的能量達到預期的冷卻能力的QsE=E(18)sc對轉輪除濕的新風sch4.結果與分析在這個計算,通過DW的軟件得到轉輪除濕性能。和軟件工程方程解算器(EES)是用來計4.1轉輪除濕用于混合新風轉輪是DOAS在混合的一個重要組成部分。在這里，通過使用性能得到了處理和再生空4.2對比這兩個獨立的能量消費和性能再生溫度露點溫度。蒸發(fā)器在兩冷卻器溫度估計在表4中分別提出了。在DDS中，再生的質量流量是相等的工藝空氣(R/P=1.0)。當電力，天然氣，和太表3.濕度，露點溫度，再生溫度表4.制冷機組蒸發(fā)器溫度(℃)些結果與基于文獻[6]的實驗結果一致。當使用天然氣，其結果將與通風空氣質量流量率變化。例如，當通風空氣的質量流率為0.833千克/秒時，對于總的混合能源消費DOAS是會改變，無論什么樣的能量用于再生，但全空氣空調系統(tǒng)(ACS)的性能是不一樣的，如果用太陽能這是最高的，而用電是最低的。的溫度高導致冷水機組1性能高，如果電是用于再生，如果是用天然氣略高，整個系統(tǒng)的COP較低。然而，結果是不同的，質量流量大時(6.667千克/秒)：性能在兩冷水機組是平溫4.3對能源消耗和制冷通風空氣流量的影響假如電是用于再生，能源消耗和COP的變化在圖中示出。分別為圖8和圖9，當質量流態(tài)在圖3(b)。圖9.通風空氣流量對COP的影響根據(jù)圖8，可以肯定的是，能源消費總量上升，通風空氣流量的增加，因為更多的通風只要蒸發(fā)器冷卻裝置的溫度保持不變,其性能肯定不會改變。根據(jù)圖9來看通風空氣流外減少。它可以解釋如下。整個系統(tǒng)的COP取決于組件的COP(DDS和冷水機組)和能源消費總量的比例。盡管對4.4濕度和室外空氣溫度對能源消耗和性能的影響第一，室外空氣溫度通過建筑的圍護結構會影響熱傳導，可以計算為Q'=KF(tt)WNC通風的空氣質量流量(室外空氣)為1.429千克/秒，和R/P0.5。如圖10所示，室外空氣濕度和溫度對元件能耗的影響是不同的。當溫度或濕度氣濕度chiller2，對室內的顯熱負荷處理沒有效果，以及它的能源消耗。然而，更高的室根據(jù)圖10(c)，DDS能耗隨室外空氣濕度較大的上升，而室外空氣溫度只有輕微的影溫度或室外空氣濕度增長而增長。內顯熱負荷警戒線)是微小的，在0.62和0.70之間變化。作為整個系統(tǒng)(COPS)的性能，它可以提升當室外條件變化、再生溫度必須進行調整,以保持穩(wěn)定的室內環(huán)境。再生溫度的變化提在除濕輪傳遞過程。以保持恒定的濕度差。這意味著更高的再生溫度是必要的。能源消耗的影響4.5再生的除濕能耗過程流量比的影響再生溫度與再生過程的流量比的變化，如圖13所示。的再生過程的流量比較大，較高的是再生溫度要求。然而，當該比值大于某一值時，再生溫度的變化是輕微的。圖13.不同再生過程流量比除濕對應的再生溫度和能耗，在負荷變化不明顯，相應的能量消耗。于方程(2)，這可以解釋，再生溫度降低很多，雖然再生空氣的質量流量比的增加，當再稍有變化，使的能量消耗。DDS用于除濕的能源消費總量幾乎具有相同的趨勢。再生工藝流程比取1，它有一個最5.結論(1)與傳統(tǒng)的方法相比，混合方法是節(jié)約能源的，當太陽能或天然氣用于再生。太陽(2)更多的通風空氣流量，為提出更多的能源消耗和較低的COP分。因此，一個較小氣流量是合適的。(3)溫度和室外空氣濕度在能源消耗和性能上有很大的影響。隨著溫度或室外空氣濕最優(yōu)控制模塊使我們所需要的。(4)這是一個流程比除濕導致能耗最低的最佳再生。因此，它是確定這一比率很重要。命名a一個在壓縮機實際存在的不可逆損失因素CgCCecrclsEcEhEsGFHLhp1單位成本的天然氣熱值(千焦/美元)轉換因子定義將天然氣的相對成本和電能每單位電力成本的熱值(千焦/美元)平均比過程空氣的熱量(KJ/KgK)制冷機性能系數(shù)冷卻裝置的能耗(kW)新風能耗(kW)質量流量率的空氣通風(Kg/s)一個建筑面積(m2)整個室內濕度載荷(Kg/s)每單位質量制冷液比焓(KJ/Kg)每單位質量室外空氣比焓(KJ/Kg)hplKmpmrQ圍護結構的熱傳導系數(shù)(W/mK)工藝空氣的質量流量比(Kg/s)再生空氣的質量流量比(Kg/s)室內總冷負荷(KW)QcQpQlQrt由于導熱通過保護結構的感性負載(kW)顯熱負荷處理機組(kW)由通風空氣處理室內顯熱負荷(kW)熱再生(kW)室內空氣溫度(℃)Ntotp2tp3tr1ttt進入房間之前，通風的空氣溫度(℃)進入熱回收轉輪前的工藝空氣溫度(℃)工藝空氣離開熱回收輪溫度(℃)進入熱回收轉輪前的再生空氣溫度(℃)進入加熱器之前的再生空氣溫度(℃)再生空氣離開加熱器的溫度(℃)室外空氣溫度(℃)WNWo室內空氣濕度比(g／kgd)進入房間之前通風空氣濕度比(g／kgd)cc冷水機組h加熱r再生空氣g天然氣p工藝空氣l123e電l潛熱負荷s統(tǒng)nn壓縮機的效率n熱回收轉輪效率等效壓氣機效率n縮寫ACS空調系統(tǒng)CD冷卻除