第8卷 第1期 制冷与空调 2008年2月 REFRIGERATIONANDAIR-CONDITIONING56258
风机盘管选型方法的比较
吴国珊
(桂林航天工业高等专科学校)
Ξ
摘 要 分析空调系统中常用风机盘管的类型、特性,,指出风机盘管的选型应综合考虑冷负荷、风量,关键词 风机盘管 选型 比较
typeselectionoffan2coilunit
WuGuoshan
(GuilinCollegeofAerospaceTechnology)
ABSTRACT Analyzesthetypeandcharacteristicsofthefan2coilunitoftheair2conditioningsystem,comparesthemethodsfortypeselectionoffan2coilunitfortheengineering,andpointsoutthatselectingthefan2coilunitshouldconsiderthecoolingloadandairvolumesynthetically,andtaketheeconomicalefficiencyandthethermalcomfortintoaccount.KEYWORDS fan2coilunit;typeselection;comparison
风机盘管是半集中式空调系统中广泛应用的末端空气处理设备,结构紧凑、使用灵活、安装方便、噪声较低、节省运行费用,是一种能适应于建筑舒适性空调的通用型设备,目前广泛应用于宾馆客房、办公楼、医院等场合。作为空调系统的末端装置,风机盘管的选型直接关系着空调房间的空调效果,即空调精度和舒适性。在工程设计中应根据实际情况选择合适的型号,以实现最佳的空调效果。笔者对工程设计中常见的2种选型方法进行比较。1 风机盘管的类型及特性1.1 类型
1.2 特性
1)风量为定值,供水温度恒定,供水量变化
时,制冷量随着供水量的减少而下降。当供水温度为7℃,供水量减少到80%时,制冷量为原来的92%左右,说明供水量变化时对制冷量的影响较为
缓慢。
2)供水、回水温差一定,供水温度升高时,制冷量随着减少;供水温度升高1℃,制冷量减少10%左右。供水温度越高,减幅越大,除湿能力下降。
3)供水温度一定,风量下降,则制冷量减少,空气处理焓差增大,单位制冷量风机耗电量变化不大。
4)水流量减小,进、出水温差增大时,盘管的传热系数减小。1.3 调节方法风机盘管空调系统常用的调节方法主要有风量调节、水量调节和旁通风门调节3种:风量调节单独应用于要求不高的场所,和水量调节结合一起应用于要求较高的场所;而旁通风门可以用于要求高的场合,可使室温允许波动范围达到±1℃,相对湿度达到40%～45%,但在国内应用不多。
风机盘管按机外静压可分为标准型和高静压型;按换热盘管排数可分为2排管、3排管和4排管;按结构类型可分为立式、卧式、立柱式和顶棚式;按安装形式可分为明装、暗装,其风量在250～2500m3/h范围内。许多厂家的产品说明书都给
出了详细的参数,如高、中、低速风量和相应的显冷量、全冷量、热量以及水量、阻力和配管,还有变工况下的供冷参数。
Ξ收稿日期:2006208228
通讯作者:吴国珊,Email:[email protected]
第1期 吴国珊:风机盘管选型方法的比较 2 评判风机盘管选择的标准
评价空调效果好坏的标准是空调精度和舒适性,空调精度越高,送风温差越小,换气次数越大。国标中规定了民用建筑空调系统的设计空气温度、相对湿度和风速,也规定了送风温差和换气次数。由于风机盘管调节技术的原因,空调房间的空调精度不可能很高,实际达到的空调效果往往只能追求温度和风速,相对湿度很难达到设计所要求的精确范围,恒温恒湿机进行除湿。因此,,,以接受,。3 显冷量;根据风机盘管处理风量和高速风量选用风
机盘管型号和台数,校核风机盘管的全冷量和显冷量。实际上长时间运行后,由于盘管出现凝露,过滤网积有尘垢,从而导致出风量的减小,所以一般都按照中速风量选择风机盘管。
,导致,,室,,同时也会使系统容量,空调能耗增大。3.2 根据全热负荷选择和校核风量
文献[3]介绍了根据空调房间的热负荷即全热选择风机盘管机组的方法:根据房间的用途,确定房间要求的各种参数,计算空调房间的冷负荷(全热负荷),考虑机组受积尘积垢的影响,并进行修正;根据空调负荷选定风机盘管机组及台数。
以前述为例,风机盘管所需冷量QF为2.26kW,风机盘管所需风量LF为684m3/h。按照全
采用风机盘管的空调系统其新风送入房间主要有门窗渗入新风、墙洞引入新风、独立输送新风3种方式。独立新风的风机盘管空调系统是目前最常见的系统,而且多采用新风机组将室外空气处理到室内空气设计状态等焓值,不承担室内负荷。以下讨论的例子中,新风的输送方式都属于独立输送方式。
3.1 根据风量选择,校核全冷量
冷量查看风机盘管FP25WA,全冷量为2606W,
中速风量为410m3/h,最小水流量为393kg/h,进水温度为7℃;全冷量进行积尘修正后为2293.28W(=2606×0.88),大于热负荷2260W,全冷量满足要求。但中速风量410m3/h和高速风量525m3/h及所需风量684m3/h相比都过小,房间降温的速度较慢。 最后选定风机盘管FP26.3WA的标准型,全冷量为2873kW,中速风量为520m3/h,最小水流量为400kg/h,进水温度为7℃;全冷量进行积尘修正后为2528.24W(=2873×0.88),大于热负荷2260W,全热量满足要求。由于中速风量为520m3/h偏小,房间降温初期可以高速风量660m3/h运行,提高降温速度,之后再以中速风量运行。当水流量、水温一定时,所选FP26.3WA机组比前述选择的FP-8WA机组降温速度稍慢,但运行时空调效果要好,工程造价更少。3.3 根据显热负荷、全热负荷选择和校核风量
马最良[4]介绍了风机盘管机组的选择方法:根据使用要求及建筑情况,选定风机盘管的形式及系统布置方式,然后确定新风供给方式和水管系统类型。根据风机盘管所要处理的全热负荷、显热负荷以及空气处理过程计算得到的风量选择适合的型号,同时注意实际运行工况与样本工况给定的差异,并进行相应的修正。
张萍[1]给出了杭州市某综合办公楼四层南侧办公室风机盘管的选择过程:新风直入式空气处理方式,tN=25℃,
tL′(F)=tN-Δt0=25-10=15℃,
定hL′(F)=40.7kJ/kg,房间所需冷量(包括新风)
Q=3.52kW,新风冷负荷LQ=1.26kW,风机盘
管所需冷量QF=Q-LQ=2.26kW,风机盘管所需风量LF=
1.2(hN-hL′(F))
=0.19m3/s=684
m3/h。根据风机盘管实际工况进水温度7℃、进风
)比标准工况进水参数干球/湿球温度(25/17.8℃
)温度7℃、进风参数干球/湿球温度(27/19.5℃
优越,选择型号为FP28WA的标准型风机盘管1
台,其额定风量为670m3/h,冷量为3034W。上述过程所选择的风机盘管的全冷量为3034W,与房间所需的全热冷负荷2260W相比大了34.2%。
钱以明[2]介绍了风机盘管选择计算方法:确定新风处理方式,根据房间要求的各种参数计算总风量和风机盘管处理风量,计算风机盘管全冷量和
制 冷 与 空 调 第8卷 虽然风机盘管不能很精确地对相对湿度进行调节,但是在一些高湿负荷的场所,在没有除湿机的情况下,如果能够通过风机盘管降低房间的湿度是非常好的。因此,对于没有大量散湿的房间如客房、办公室等,全热负荷和显热负荷相差很小,可以按照全热负荷选择然后校核风量;对于高湿负荷的场所如餐饮等应分别对照显热负荷和全热负荷选择,然后校核风量。4 结 论
盘管,,,工程造价加大、全热负荷房间的实际需要。
选择风机盘管时应注意的事项:
1)选用风机盘管后应进行实际运行焓差工况和标准工况修正,计算风机盘管的实际制冷量,然后再根据实际制冷量重新选择风机盘管。
2)从实际使用情况来看,国产风机盘管的实际工况风量往往比名义工况风量小20%～30%。暗装机组由于加装进、回风隔栅、过滤网、短风管等使空气流动阻力增大,实际风量下降幅度更大些,所以选择时应参照中速档参数选择。
3)目前国内许多厂家生产2排管、3排管和4排管机组。为提高空调效果,选用的风机盘管最好是大风量、小焓差的2排管机组,但是2排管机组
(下接第63页)
焓差小、除湿能力较差,因此在一些高湿负荷的场
合宜采用大焓差的3排管和4排管机组。
4)低噪声和大风量是很难同时满足的,国内生产的一些低噪声机组往往都是以降低风量为代价来实现的;而单一的低噪声不能反映机组的综合性能,。
统(投资和运行,(冷却塔、水泵和管路)因此,在满足空调房间需要的前提下,应选择适宜的风机盘管机组型号,以减小冷冻水系统的容量、工程造价和运行费用。
参考文献
[1] 张萍.中央空调设计实训教程.北京:中国商业出版
社,2002.
[2] 钱以明.高层建筑空调与节能.上海:同济大学出版
社,1990.
[3] 电子工业部第十设计研究所等.空气调节设计手册.
北京:机械工业出版社,1998.
[4] 马最良,姚杨.民用建筑空调设计.北京:化学工业出
版社,2003.
[5] 李金川.空调运行管理手册.上海:上海交通大学出
版社,2000.
[6] 刘宗源.风机盘管机组的合理选用.暖通空调.
1996,(3):39243.
[7] 杨东堂,张勇.我国风机盘管技术现状分析.制冷与空
调,2003,(5):7211.
微调电子膨胀阀开度,EER提高了约1.9%,但当
旁通率较大时制冷能力和能效比显著下降;
3)制热能力和COP对旁通率变化不敏感,旁通率较小时制热能力和COP能效比也有小幅度的上升,在试验条件下分别提高2%和1.5%;
4)喷液旁通降低排气温度的根本原因在于有效降低了吸气过热度;
5)喷液旁通对空调器制冷量的影响和吸气过热度有关,吸气过热度降低得越多,制冷能效比提高越明显。
相对喷液或喷气直接旁通进入压缩腔或吸气口(不经过气液分离器)而言,喷液旁通至压缩机气液分离器入口连接管具有简便、可靠、安全(无湿压
缩)等特点,但调节范围不宽(旁通率大时液态制冷
剂积存于气液分离器中)。笔者研究的喷液旁通方式对吸气过热度较高的系统具有一定的工程应用价值。
参考文献
[1] 李强,李涛,郝亮,等.喷液在制冷系统中的应用.
制冷与空调,2005,5(3):31234.
[2] 李苏.空调系统在恶劣工况下运行时调节方法探讨.
制冷与空调,2005,5(2):83286.
[3] 沈振勇.提高空气源热泵空调器在恶劣环境下适应
能力的试验.制冷技术,2002,(1):31233.
第8卷 第1期 制冷与空调 2008年2月 REFRIGERATIONANDAIR-CONDITIONING56258
风机盘管选型方法的比较
吴国珊
(桂林航天工业高等专科学校)
Ξ
摘 要 分析空调系统中常用风机盘管的类型、特性,,指出风机盘管的选型应综合考虑冷负荷、风量,关键词 风机盘管 选型 比较
typeselectionoffan2coilunit
WuGuoshan
(GuilinCollegeofAerospaceTechnology)
ABSTRACT Analyzesthetypeandcharacteristicsofthefan2coilunitoftheair2conditioningsystem,comparesthemethodsfortypeselectionoffan2coilunitfortheengineering,andpointsoutthatselectingthefan2coilunitshouldconsiderthecoolingloadandairvolumesynthetically,andtaketheeconomicalefficiencyandthethermalcomfortintoaccount.KEYWORDS fan2coilunit;typeselection;comparison
风机盘管是半集中式空调系统中广泛应用的末端空气处理设备,结构紧凑、使用灵活、安装方便、噪声较低、节省运行费用,是一种能适应于建筑舒适性空调的通用型设备,目前广泛应用于宾馆客房、办公楼、医院等场合。作为空调系统的末端装置,风机盘管的选型直接关系着空调房间的空调效果,即空调精度和舒适性。在工程设计中应根据实际情况选择合适的型号,以实现最佳的空调效果。笔者对工程设计中常见的2种选型方法进行比较。1 风机盘管的类型及特性1.1 类型
1.2 特性
1)风量为定值,供水温度恒定,供水量变化
时,制冷量随着供水量的减少而下降。当供水温度为7℃,供水量减少到80%时,制冷量为原来的92%左右,说明供水量变化时对制冷量的影响较为
缓慢。
2)供水、回水温差一定,供水温度升高时,制冷量随着减少;供水温度升高1℃,制冷量减少10%左右。供水温度越高,减幅越大,除湿能力下降。
3)供水温度一定,风量下降,则制冷量减少,空气处理焓差增大,单位制冷量风机耗电量变化不大。
4)水流量减小,进、出水温差增大时,盘管的传热系数减小。1.3 调节方法风机盘管空调系统常用的调节方法主要有风量调节、水量调节和旁通风门调节3种:风量调节单独应用于要求不高的场所,和水量调节结合一起应用于要求较高的场所;而旁通风门可以用于要求高的场合,可使室温允许波动范围达到±1℃,相对湿度达到40%～45%,但在国内应用不多。
风机盘管按机外静压可分为标准型和高静压型;按换热盘管排数可分为2排管、3排管和4排管;按结构类型可分为立式、卧式、立柱式和顶棚式;按安装形式可分为明装、暗装,其风量在250～2500m3/h范围内。许多厂家的产品说明书都给
出了详细的参数,如高、中、低速风量和相应的显冷量、全冷量、热量以及水量、阻力和配管,还有变工况下的供冷参数。
Ξ收稿日期:2006208228
通讯作者:吴国珊,Email:[email protected]
第1期 吴国珊:风机盘管选型方法的比较 2 评判风机盘管选择的标准
评价空调效果好坏的标准是空调精度和舒适性,空调精度越高,送风温差越小,换气次数越大。国标中规定了民用建筑空调系统的设计空气温度、相对湿度和风速,也规定了送风温差和换气次数。由于风机盘管调节技术的原因,空调房间的空调精度不可能很高,实际达到的空调效果往往只能追求温度和风速,相对湿度很难达到设计所要求的精确范围,恒温恒湿机进行除湿。因此,,,以接受,。3 显冷量;根据风机盘管处理风量和高速风量选用风
机盘管型号和台数,校核风机盘管的全冷量和显冷量。实际上长时间运行后,由于盘管出现凝露,过滤网积有尘垢,从而导致出风量的减小,所以一般都按照中速风量选择风机盘管。
,导致,,室,,同时也会使系统容量,空调能耗增大。3.2 根据全热负荷选择和校核风量
文献[3]介绍了根据空调房间的热负荷即全热选择风机盘管机组的方法:根据房间的用途,确定房间要求的各种参数,计算空调房间的冷负荷(全热负荷),考虑机组受积尘积垢的影响,并进行修正;根据空调负荷选定风机盘管机组及台数。
以前述为例,风机盘管所需冷量QF为2.26kW,风机盘管所需风量LF为684m3/h。按照全
采用风机盘管的空调系统其新风送入房间主要有门窗渗入新风、墙洞引入新风、独立输送新风3种方式。独立新风的风机盘管空调系统是目前最常见的系统,而且多采用新风机组将室外空气处理到室内空气设计状态等焓值,不承担室内负荷。以下讨论的例子中,新风的输送方式都属于独立输送方式。
3.1 根据风量选择,校核全冷量
冷量查看风机盘管FP25WA,全冷量为2606W,
中速风量为410m3/h,最小水流量为393kg/h,进水温度为7℃;全冷量进行积尘修正后为2293.28W(=2606×0.88),大于热负荷2260W,全冷量满足要求。但中速风量410m3/h和高速风量525m3/h及所需风量684m3/h相比都过小,房间降温的速度较慢。 最后选定风机盘管FP26.3WA的标准型,全冷量为2873kW,中速风量为520m3/h,最小水流量为400kg/h,进水温度为7℃;全冷量进行积尘修正后为2528.24W(=2873×0.88),大于热负荷2260W,全热量满足要求。由于中速风量为520m3/h偏小,房间降温初期可以高速风量660m3/h运行,提高降温速度,之后再以中速风量运行。当水流量、水温一定时,所选FP26.3WA机组比前述选择的FP-8WA机组降温速度稍慢,但运行时空调效果要好,工程造价更少。3.3 根据显热负荷、全热负荷选择和校核风量
马最良[4]介绍了风机盘管机组的选择方法:根据使用要求及建筑情况,选定风机盘管的形式及系统布置方式,然后确定新风供给方式和水管系统类型。根据风机盘管所要处理的全热负荷、显热负荷以及空气处理过程计算得到的风量选择适合的型号,同时注意实际运行工况与样本工况给定的差异,并进行相应的修正。
张萍[1]给出了杭州市某综合办公楼四层南侧办公室风机盘管的选择过程:新风直入式空气处理方式,tN=25℃,
tL′(F)=tN-Δt0=25-10=15℃,
定hL′(F)=40.7kJ/kg,房间所需冷量(包括新风)
Q=3.52kW,新风冷负荷LQ=1.26kW,风机盘
管所需冷量QF=Q-LQ=2.26kW,风机盘管所需风量LF=
1.2(hN-hL′(F))
=0.19m3/s=684
m3/h。根据风机盘管实际工况进水温度7℃、进风
)比标准工况进水参数干球/湿球温度(25/17.8℃
)温度7℃、进风参数干球/湿球温度(27/19.5℃
优越,选择型号为FP28WA的标准型风机盘管1
台,其额定风量为670m3/h,冷量为3034W。上述过程所选择的风机盘管的全冷量为3034W,与房间所需的全热冷负荷2260W相比大了34.2%。
钱以明[2]介绍了风机盘管选择计算方法:确定新风处理方式,根据房间要求的各种参数计算总风量和风机盘管处理风量,计算风机盘管全冷量和
制 冷 与 空 调 第8卷 虽然风机盘管不能很精确地对相对湿度进行调节,但是在一些高湿负荷的场所,在没有除湿机的情况下,如果能够通过风机盘管降低房间的湿度是非常好的。因此,对于没有大量散湿的房间如客房、办公室等,全热负荷和显热负荷相差很小,可以按照全热负荷选择然后校核风量;对于高湿负荷的场所如餐饮等应分别对照显热负荷和全热负荷选择,然后校核风量。4 结 论
盘管,,,工程造价加大、全热负荷房间的实际需要。
选择风机盘管时应注意的事项:
1)选用风机盘管后应进行实际运行焓差工况和标准工况修正,计算风机盘管的实际制冷量,然后再根据实际制冷量重新选择风机盘管。
2)从实际使用情况来看,国产风机盘管的实际工况风量往往比名义工况风量小20%～30%。暗装机组由于加装进、回风隔栅、过滤网、短风管等使空气流动阻力增大,实际风量下降幅度更大些,所以选择时应参照中速档参数选择。
3)目前国内许多厂家生产2排管、3排管和4排管机组。为提高空调效果,选用的风机盘管最好是大风量、小焓差的2排管机组,但是2排管机组
(下接第63页)
焓差小、除湿能力较差,因此在一些高湿负荷的场
合宜采用大焓差的3排管和4排管机组。
4)低噪声和大风量是很难同时满足的,国内生产的一些低噪声机组往往都是以降低风量为代价来实现的;而单一的低噪声不能反映机组的综合性能,。
统(投资和运行,(冷却塔、水泵和管路)因此,在满足空调房间需要的前提下,应选择适宜的风机盘管机组型号,以减小冷冻水系统的容量、工程造价和运行费用。
参考文献
[1] 张萍.中央空调设计实训教程.北京:中国商业出版
社,2002.
[2] 钱以明.高层建筑空调与节能.上海:同济大学出版
社,1990.
[3] 电子工业部第十设计研究所等.空气调节设计手册.
北京:机械工业出版社,1998.
[4] 马最良,姚杨.民用建筑空调设计.北京:化学工业出
版社,2003.
[5] 李金川.空调运行管理手册.上海:上海交通大学出
版社,2000.
[6] 刘宗源.风机盘管机组的合理选用.暖通空调.
1996,(3):39243.
[7] 杨东堂,张勇.我国风机盘管技术现状分析.制冷与空
调,2003,(5):7211.
微调电子膨胀阀开度,EER提高了约1.9%,但当
旁通率较大时制冷能力和能效比显著下降;
3)制热能力和COP对旁通率变化不敏感,旁通率较小时制热能力和COP能效比也有小幅度的上升,在试验条件下分别提高2%和1.5%;
4)喷液旁通降低排气温度的根本原因在于有效降低了吸气过热度;
5)喷液旁通对空调器制冷量的影响和吸气过热度有关,吸气过热度降低得越多,制冷能效比提高越明显。
相对喷液或喷气直接旁通进入压缩腔或吸气口(不经过气液分离器)而言,喷液旁通至压缩机气液分离器入口连接管具有简便、可靠、安全(无湿压
缩)等特点,但调节范围不宽(旁通率大时液态制冷
剂积存于气液分离器中)。笔者研究的喷液旁通方式对吸气过热度较高的系统具有一定的工程应用价值。
参考文献
[1] 李强,李涛,郝亮,等.喷液在制冷系统中的应用.
制冷与空调,2005,5(3):31234.
[2] 李苏.空调系统在恶劣工况下运行时调节方法探讨.
制冷与空调,2005,5(2):83286.
[3] 沈振勇.提高空气源热泵空调器在恶劣环境下适应
能力的试验.制冷技术,2002,(1):31233.