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空调机是调节室内热舒适性的家用空气处理设备。传统的空调机是主要用来调节温度的,其除湿过程必然伴随着降温,在高湿或低温高湿的季节难以获得满足室内舒适度的送风状态。为了保证人们在中低气温且高湿季节的舒适性,针对现有空调机除湿功能中存在的问题,提出一种具有调温除湿功能的空调机器,将传统的空调器和除湿机的功能集成在一个系统中,它具有传统的空调模式、降温除湿模式以及两种调温除湿模式。
本课题首先以四个典型代表城为例,研究各城市全年动态负荷特性和除湿运行模式,并主要以夏热冬冷地区为主的七个城市分析了恒温除湿及升温除湿期的除湿特性,进而对再热换热器的再热需求进行定量化分析和研究,设计出再热换热器并自主研制了第一台具有自动调温换热和除湿功能的中央空调器测试样机。在此次实验的基础上,设计人员提出实验室设计方案,搭建了测试样机开发平台,并测试样机三种除湿模式的系统运行效果,主要分析在两种调温除湿模式下样机运行工况和压缩机频率对出风温度、3出风相对湿度,除湿量和单位输入功率除湿量的影响。
研究表明,其空调模式可以正常运行,可以实现空调功能。调温除湿模式1下,出风温度与进风温度相比温升可达到2.41℃~8.45℃,出风相对湿度与进风相对湿度相比可降低10.98%~44.49%,除湿量可达到5.54kg/h,单位输入功率除湿量可达到3.36kg/(h·kW);调温除湿模式2下,温升可达到0.42℃~5.52℃,相对湿度可降低16.07%~51.88%,除湿量可达到12.35kg/h,单位输入功率除湿量可达到10.07kg/(h·kW)。调温除湿模式1比调温除湿模式2在所有测试工况下的出风温度要高1.47℃~2.93℃,出风相对湿度高3.43%~13.28%,除湿量低1.84~7.21kg/h,单位输入功率除湿量低1.10kg/(h·kW)~5.49kg/(h·kW),即调温除湿模式1的升温效果好,调温除湿模式2的除湿能力和除湿能效更高。为使得除湿后的出风参数满足舒适度的要求,可采取的控制方案为:当室外温度<18℃时,采用调温除湿模式1;当室外温度≥18℃时可采用调温除湿模式2,可辅以压缩机变频运行来进行调节。
本系统能够满足全年室内温、湿度的舒适需求,两种除湿模式均能有效的降低空气湿度,温度根据室内舒适需求进行不同程度的调整,可以实现温度、湿度分开控制,能够适应长江中下游地区的全年使用,并且可以大幅度改善该地区初春、初冬等阴冷季节的室内舒适性,对提高不同气候条件下住宅的热湿环境质量以及调温除湿空调机的研发具有重要的意义。
本课题首先以四个典型代表城为例,研究各城市全年动态负荷特性和除湿运行模式,并主要以夏热冬冷地区为主的七个城市分析了恒温除湿及升温除湿期的除湿特性,进而对再热换热器的再热需求进行定量化分析和研究,设计出再热换热器并自主研制了第一台具有自动调温换热和除湿功能的中央空调器测试样机。在此次实验的基础上,设计人员提出实验室设计方案,搭建了测试样机开发平台,并测试样机三种除湿模式的系统运行效果,主要分析在两种调温除湿模式下样机运行工况和压缩机频率对出风温度、3出风相对湿度,除湿量和单位输入功率除湿量的影响。
研究表明,其空调模式可以正常运行,可以实现空调功能。调温除湿模式1下,出风温度与进风温度相比温升可达到2.41℃~8.45℃,出风相对湿度与进风相对湿度相比可降低10.98%~44.49%,除湿量可达到5.54kg/h,单位输入功率除湿量可达到3.36kg/(h·kW);调温除湿模式2下,温升可达到0.42℃~5.52℃,相对湿度可降低16.07%~51.88%,除湿量可达到12.35kg/h,单位输入功率除湿量可达到10.07kg/(h·kW)。调温除湿模式1比调温除湿模式2在所有测试工况下的出风温度要高1.47℃~2.93℃,出风相对湿度高3.43%~13.28%,除湿量低1.84~7.21kg/h,单位输入功率除湿量低1.10kg/(h·kW)~5.49kg/(h·kW),即调温除湿模式1的升温效果好,调温除湿模式2的除湿能力和除湿能效更高。为使得除湿后的出风参数满足舒适度的要求,可采取的控制方案为:当室外温度<18℃时,采用调温除湿模式1;当室外温度≥18℃时可采用调温除湿模式2,可辅以压缩机变频运行来进行调节。
本系统能够满足全年室内温、湿度的舒适需求,两种除湿模式均能有效的降低空气湿度,温度根据室内舒适需求进行不同程度的调整,可以实现温度、湿度分开控制,能够适应长江中下游地区的全年使用,并且可以大幅度改善该地区初春、初冬等阴冷季节的室内舒适性,对提高不同气候条件下住宅的热湿环境质量以及调温除湿空调机的研发具有重要的意义。