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常规风机盘管加新风的中央空调系统存在能源浪费以及舒适性低等诸多问题,采用直接蒸发式新风除湿加干盘管空调系统可以有效解决。该系统采用直接蒸发式新风机对室外新风独立除湿,再与干式风机盘管处理回风混合后送入空调房间,消除室内产生的余热余湿,达到空调房间温湿度独立控制的目的。该空调系统具有一定的节能效果并能提供良好室内空调品质。本文就直接蒸发式新风除湿加干式风机盘管空调系统进行了性能研究,采用模拟与实验的方法,对该系统的应用提供理论与实验的依据,同时为该系统的实际应用提供技术参考。首先以天津地区一办公建筑为模型,利用EnergyPlus软件对该建筑进行负荷模拟及能耗模拟,得到空调系统各设备能耗分布规律。模拟结果如下:(1)该建筑夏季设计日冷负荷峰值为74.1W/m2,其中显热负荷为68.8W/m2,潜热负荷为5.3W/m2。(2)空调冷量输出率处于25%~75%的时间占整个运行时间的71%,优于串联式独立新风加干式风机盘管空调系统。系统能耗中,直接蒸发式系统中风机能耗为空调系统能耗最大能耗;其次是新风机组与冷水机组,各占25%,23%,两者能耗之和低于串联式系统冷水机组能耗。整个供冷季,采用直接蒸发式系统比采用串联式系统节能12.1%。(3)采用直接蒸发式新风除湿加干盘管空调系统,在整个供冷季空调室内温度范围大部分处于设定值25℃上下,波动不超过1.5℃,相对湿度集中分布在40~55%之间,波动范围15%,说明该空调系统具有较好的温湿度控制能力及提供较好的舒适度。建立直接蒸发式新风除湿加干式风机盘管空调系统实验台,对影响该系统各项因素分别进行实验研究,分析各影响因素下新风机组、干式风机盘管以及系统的运行性能,以及各影响因素下系统室内温湿度变化规律。通过实验研究,得出如下结论:(1)进风参数直接影响新风机组处理新风送风温度,随着室外干球温度及相对湿度的增加,新风负荷增大,新风机组送风温度升高,机组除湿量增大,而承担室内潜热量减少。(2)随着新风量的增加,新风机组处理新风送风温度升高,新风负荷增大,机组除湿量有所增加,而承担室内潜热量有增有减。(3)随着供水温度越高,风盘制冷量下降,保证风盘处于干工况运行时的供水温度可以低于室内空气露点温度。(4)随着回风量的增加,风盘制冷量增加,当供水温度较低时,增大回风量有利于风盘处于干工况运行。(5)随着冷冻水流量的增加,风盘制冷量增加,当供水温度较高时,可通过增加冷冻水流量而使干式风机盘管具有更大的制冷能力。(6)随着室外干球温度及相对湿度增加,系统提供室内负荷显热比变化比较明显,原因是室外参数的改变对新风机组处理新风的能力产生影响,室外干球温度及相对湿度越高,新风承担的室内潜热负荷减少,导致系统提供的室内显热比增大,偏离室内显热比要求。随着室外参数的变化,系统整体具有较好的温湿度控制能力。(7)改变新风量而改变新风与回风比,系统提供的总负荷和新风机组承担冷量随新回风比增加而有所减低。原因是新风量的增加,新风机组处理后新风温度升高,同时温度升高的影响大于新风量的增加影响,导致新风机组承担的室内负荷降低,而改变新风量对风机盘管制冷量影响不大。当室外温度及相对湿度较低时,增大新风量有利于降低系统提供室内负荷的显热比,而当室外温度及相对湿度较大时,增大新风量不利于降低系统提供室内负荷显热比。(8)随着室内负荷显热比增加,系统提供室内负荷显热比变化较大。当室内负荷显热比较低时,风机盘管处于湿工况运行,若室外温度及相对湿度较低时,可通过调节新风量以减低系统提供室内负荷显热比,以满足室内负荷要求。随着室内负荷显热比改变,室内温湿度变化较大,需通过调节系统水流量及新风量以达到房间温湿度达到设定的范围内。