高温双冷源热泵热回收机在温湿度系统的应用

第43卷第20期

2 0 1 7 年 7 月

SHANXI ARCHITECTURE

山西建筑

Vol. 43 No. 20Jul. 2017

文章编号：1009-6825 (2017) 20-0132-02

高温双冷源热泵热回收机在温湿度系统的应用

吕智1

程权2

(1.广东浩特普尔空调有限公司，广东佛山528225; 2.山西省建筑设计研究院，山西太原030013)

摘要:介绍了高温冷水的双冷源热泵全热回收新风空调工作原理及适合温湿度控制系统的应用，测试了机组出风状态所能 达到的含湿量及能效比，通过排风能量全热回收及热泵冷凝热回收技术与系统16丈~19丈高温冷水的综合应用，计算了机组的 节能潜力。

关键词:温湿度控制系统，双冷源，全热回收，热泵 中图分类号:TU821

温湿度控制空调系统作为一种全新风系统设备,能避免 回风对建筑环境安全的潜在威胁以及因回风交叉污染造成传染 性疾病传播的可能。其中新风采用低温送风方式，承担空调房间 的全部湿负荷，使室内末端装置实现干工况运行，避免室内凝水 滋生细菌，污染空调环境。温湿度控制空调系统在防止病 毒、细菌扩散方面具有其他空调系统无法比拟的优越性[1_3]，逐渐 受到人们的重视，成为一项实现建筑环境安全性和健康性目标的 有利措施。

目前温湿度控制空调系统大部分应用于16丈~ 19丈高 温冷水机组+深度除湿新风空调[4_6]。新风机组不但承担了新风 全部湿负荷，还包括了室内全部湿负荷及部分显热负荷，由此可 见，高温冷水的双冷源热泵全热回收新风空调的除湿效果对温湿 度控制空调系统的成功应用起着关键的作用。

文献标识码:A

高温潮湿的室外新风依次经过全热回收器12及高温冷水盘 管11、蒸发器4、冷凝热回收器5,新风被全热回收器12预冷及高 温冷水盘管11冷却除湿后，再经过蒸发器4进一步降温除湿，然 后经过冷凝热回收器5升温后送人室内。室内排风分别经过全 热回收器12后再经过冷凝器2排出室外;排风经过全热回收器 12与新风进行全热交换，有助于新风预冷;室内的低温排风有助 于冷却冷凝器2以增强其散热能力,及降低耗电量提高能效比。 全热回收器12、高温冷水盘管11、蒸发器4及冷凝热回收器5串 联使用，有助于降低新风含湿量及调节新风出风温度，提高机组 能效比及热交换效率。

1_2冬季低温干燥空气处理过程

当室外空气为低温干燥空气时，开启压缩机1,通过四通阀10 换向实现蒸发器和冷凝器的相互转换。室外干燥、低温的新风依

次经过全热回收器12及冷凝器4,被全热回收器12预热及冷凝 器4加热后送人室内,冷凝器4的排热量用于加热新风。室内高 温高湿空气分别通过全热回收器12,再经过蒸发器2，降温后被排 出室外；电磁阀8开启，电磁阀7关闭,冷凝热回收器5不工作。

1系统原理及运行模式

高温冷水的双冷源热泵全热回收新风空调应用了排风能量

全热回收及热泵冷凝热回收两项具有自主知识产权技术研发，其 系统原理图如图1所示。

2新风机组实验测试

在新风机组实际运行过程中，新风与排风先进行全热交换，

对经过全热交换器的新风人口及出口的温湿度进行测试，以确定 全热回收器的热回收效率;然后确定经过高温冷水盘管后的空气 状态，再通过温湿度控制空调系统要求新风的含湿量，确定 直接蒸发器的冷量，最后以要求的出风温度18确定冷凝热回 收量。

全热回收器的效率及回收冷量的测量与计算。考虑到新风 的高能耗及室内排风的低焓值，对二者进行能量交换，以降低新 风机组对新风处理的能耗，达到节能目的。

1.1夏季高温高湿室外空气处理过程

由能量平衡式：

The fire safety evacuation simulation of underground shopping mall based on Pathfinder

(Heihe Detachment, Heilongjiang Fire Brigadef Heihe 1300, China)

Abstract: This paper simply introduced the Pathfinder personnel evacuation software, according to the underground mall personnel evacuation problems found in the work, combining with the examples, according to fire door lock and normal two cases of both sides of fire shutter, compre­hensively considering the smoke movement and fire shutter declining situation, application of Pathfinder software made simulation analysis to de­termine the evacuation time. The results showed that under the situation of fire doors were locked, the personnel evacuation likely to cause serious problems.Key words ： underground shopping mall, Pathfinder, evacuation simulation, fire shutter

收稿日期=2017-04-20作者简介：吕智（1972-),男，工程师；程权（1976-),男，高级工程师

Li Hongyan

第43卷第20期2 0 1 7牟7月

吕智等:高温双冷源热泵热回收机在温湿度系统的应用

•

133

•

m1(h1 -h2) =m2(h4 - h3)

及质量平衡式：

( 1)(2)(3)

高温冷水机组+高温冷水的双冷源热泵全热回收新风空调 的温湿度控制系统与常规空调冷水机系统的方案比较。

以10 000 m2办公场所为例，常规空调冷水机系统采用 7 T/U t冷冻水(方案1)，末端负荷为50 W/m2，l次换气;高温 冷水机组+高温冷水的双冷源热泵全热回收新风空调的温湿度 控制系统采用16 T/19 T高温冷冻水(方案2)，末端负荷为 80 W/m2,l次换气。

两种方案的计算参数及结果如表2所示。

表

m1(d1 -d2) =m2(d4 - d3)

m -vSp

其中，m为质量流量;A为空气焓W为空气含湿量;〃为空气流 速;S为通道面积;p为空气密度，1.2 kg/m3。

新风机风量为1 150 m3/h时，测量得新风人口，室内空气及设 备各部位状态参数见表1。

表

状态

1

室内空气及设备各部位状态参数

2 10 000 m2办公场所空调系统计算参数及结果

新风负荷

冷水机冷水机热栗新主机+末

冷水机

总冷量总耗电风耗电端总耗电

能效比量

/V

34室外新风状态1

全热交换后状态229.5室内状态327局温冷水盘管后状态420蒸发器后状态512.3机组出风状态618

湿球 相对湿 露点温&干球

度温度温度/°c

rs

282319.5

18.911.413.6

/%60.450909062.3

Jt/t2621.815.618.410.710.7kJ/kgM/g * kg\"1.521.571.816.555.51153.713.232.6838.58

焓含湿

空调

方案方案

kWM/kWM/kW24698.3

042.5

/kW

l430 kW

新风量为

30 000 m3/h,冷量为 1 230

57

246140.8

方案

2

新风量为水冷量为量为

30 000 m3/h,高温冷

188 kW,压缩机制冷 688220 kW,压缩机42.5 kW

由此可见，基于高温冷水的双冷源热泵全热回收新风空调在 温湿度控制系统只是常规空调冷水机系统耗电量的 140.8/246 =57.23%。

通过全热交换效率式:

hi — h,-)7)=t~~T- x 100%/ij — /ijQ=m(hl -h2)(4)

4结语

1) 双冷源热泵全热回收新风空调由于回收低温排风冷量，利

及全热回收冷量式：

(5)

全热交换器新风出口状态点参数计算：h、一 h,Vh=r—r-xl〇

,h hx -h3〇% =52%

用低温排风冷却制冷系统冷凝器，升温除湿利用冷凝器排放废热进行除湿,压缩机达到4.9,空调系统能效大幅提高。

2) 高温冷水机组+高温冷水双冷源热栗全热回收新风的空调系统只是常规空调耗电量的57. 23%左右，节能效果明显。

(6)(7)

V,~r

' xl00% -%

参考文献：

[1] 殷平.室内环境的安全性和新风系统[J].暖通空调，

2003(3) ：13-15,

[2] 左远志，杨晓西，丁静.转轮除湿与单元式空调机相结合

的空气处理系统[J].建筑科学，2008(6) :34-36.

[3] 刘拴强，刘晓华，江亿.温湿度控制空调系统中

新风系统的研究（1):湿负荷计算[J].暖通空调,2010(1): 18-19.

[4] 张海强，刘晓华，江亿.温湿度控制空调系统和常规

空调系统的性能比较[J].暖通空调，2011 (1) :21-24.[5] 贾磊，张秀平，田旭东，等.温湿度控制空调系统关键

设备的研究进展[J].流体机械,2011(4) :27-29.

[6] 田旭东，史敏,周建诚，等.温湿度控制空调系统中冷

水设计温差的选取探讨[J].流体机械,2008(12) :32-34.

得出夏季全热交换效率％ =52%，显热交换效率17, =%。 计算全热交换器回收冷量：

=1 150x1.2x(/j2 -ft3)/3 600 =6.5 kW。表冷器制冷量：

(?2 =1 150x1.2x〇2 -A4)/3 600 =7.2 kW。蒸发器制冷量：

(?3 =1 150xl.2x (ft4 _/j5)/3 600 =8 kW。 压缩机冷凝热回收升温热量：(?4 = 1 150 x 1. 2 x (/i6 - A5 )/3 600 = 2.26 kW0 压缩机输人功率3方案比较

High temperature double cold heat source heat

pump heat recovery conditioning in the application of the temperature and humidity independent control system

Lv Zhi1 Cheng Quan2

(1. Guangdong Head-Power Air Conditioning limited Company ^ Foshan 528225, China；2. Shanxi Architectural Design and Research Institute, Taiyuan 030013 , China)Abstract ： Introduces the double cold heat cold water source heat pump heat recovery air conditioning work principle and suitable for the applica­tion of temperature and humidity independent control system, tested the unit state can achieve the wind out of moisture content and can effect comparing, through the full heat recovery and exhaust air energy heat pump condensing heat recovery technology with 16 t ~ 19 t high tempera- ture cooling water system of integrated application, calculation of the unit energy-saving potential.

Key words： temperature and humidity independent control system, double cold source, all the heat recovery, heat pump