特殊工况下风机盘管、柜式空调箱的选型计算

摘要：一般中央空调风机盘管、柜式空调箱的选型，是在室温干球27_C，相对湿度50％ 的工况下，按照一般空调设备厂提供的产品性能表(样本)进行。当室温要求达到22_C左右时，原方法不再适合。本文用设备的全冷量焙效率和显冷量效率，对该工况下风机盘管、柜式空调箱的选型作了分析计算。

随着我国经济的迅速发展，人们的生活水平不断提高，对工作和生活环境的要求也不断提高， 由此带动了空调行业的蓬勃发展。中央空调以其特有的优点，在宾馆、办公楼、高级住宅、百货商场等等场所得到了广泛的应用，趋向于夏季室温低于27℃ ，向更舒适的方向发展，如相当多的场所要求达到22℃左右的温度。这就要求设计和生产部门能给用户设计、提供符合不同品味用户要求的设备型号，本文着重讨论风机盘管的选型。空调室内制冷负荷包括显热负荷和湿热负荷，两者之和称全热量。一般空调设备厂提供的产品性能表(以下称样本)中的制冷量，都是指在干球27C，湿球19．5 C，冷冻水入口温度7℃ 时，高档风量下的全冷量， 即使有提供其他温度工况温度冷量也一般只到25 C室温，那么对于象22℃ 室温情况下将无法直接套用样本选型。在空调室温降低时，一方面由于室内外温差加大，造成更多的室外热量传人空调室， 另一方面， 由于冷冻水与室温的温差减小，又造成风机盘管实际制冷量较样本冷量减小，这就要求用一种合适的方法来选型，以达到各种工况的要求，根据传热学的原理我们可以用效率法来选型。所谓效率法即用设备的全冷量焓效率和显冷量效率来选择设备。全冷量焓效率是指湿冷工况下，流经盘管的风量和水量为某一确定值时，盘管前后空气的实际焓差与理想的最大可能焓差之比即：

由实验可知，对于某一产品而言，￡ 仅为风量与水量的函数，由于不同厂家的产品结构参数不同，￡亦不同。该公司产品在高档风量，样本标定水量运行时，显冷量效率￡。为0．601，在中档风量，样本标定水量运行时￡ 为0．658。

下面我们来举例选型。

例： 已知某房间采用风机盘管加独立新风系统处理到室内焓值，不承担室内冷湿负荷，室温要求干球27℃，相对湿度50 9／6，室外干球35℃ ，相对湿度60 ，经窗户、外墙传导进入室内热量为1．29kW ，经玻璃窗辐射进入室内热量为0．25 kW ，人员及电器发热量为1．6 kW ，另室内全冷量为4．6 kW ，现选用风机盘管及新风机。查图表得温度27．C，湿度50 时，空气焓值为56 kJ／kg， 而该公司生产的四排管新风机在7_C入口水温，高档风量时，其出口焓值为54 kJ／kg，故选用四排管式新风机能满足要求。由于室内湿球温度相同，故可以直接从样本中选型号， 现选用该公司

故全冷量有13 9／6余量，显冷量有13 的余量，这说明满足要求。现在如果室温要求达到干球22．C， 相对湿度55 时，空气焓值i 一45 kJ／kg，由于新风不承担室内热湿负荷，故要求新风出口焓值为45 kJ／kg左右， 故选择六排管新风机，其出口焓值可达44 kJ／kg。

故全冷量有7 的余量，显冷量有12 的余量，可认为满足要求。如果选型时发现选用型号全冷量、显冷量与要求略有偏差， 而套用相邻型号偏差更大时，可以通过改变冷冻水流量和水温来实现。现在，我们来讨论利用效率法进行柜式空调箱的选型、核算， 由于柜式空调箱使用工况变化比较大，如在有的空调工程中直接把新风接入空调箱的回风静压箱内， 那么新、回风比例就影响了空调箱的工况。又如有时通过改变冷冻水流量来调节空调箱制冷量等等。为了方便设计选型， 以该公司空调箱国家检验测试数据为依据， 利用传热学原理推导出以下全冷量焓效率、显冷量效率公式。

以上公式为实验公式， 且仅适用于该公司产品及与该公司产品结构参数相同的产品， 主要影响参数为表冷器片距、片型、设计迎面风速、迎风面积、冷冻水流程， 另外以上公式适用于回风相对湿度36 ～70 ，冷冻水入口温度为5～10 C工况，冷冻水温升4～6 C。偏离此条件误差将加大。利用这些公式，我们就可以在不同工况下求得柜式空调器的实际运行全冷量和显冷量， 以达到控制室内干、湿球温度的目的。

由焓湿图可推导出34℃ 、60 的新风与22℃ 、55 的室内回风混合，其混合后空气参数与新风回风比例 A有如下关系式：