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      環保空調在室內安裝的實驗研究

      來源:蘇州諾華德環保空調 發布時間:2012年06月07日 瀏覽量:2630

      0引言

      環保空調是利用水蒸發過程中吸收潛熱的原理對空氣進行降溫處理。目前這種設備一般安裝于室外,利用風管將處理后的空氣送入房問內,吸收室內顯熱后正壓排出室外,是一種直流式的空氣處理設備。但是在一些對外觀要求較高的建筑和管道布置較困難的場所,環保空調就不適宜安裝于室外。而且設備安裝于室內則會造成室內濕度過高,從而降低人體舒適性。針對此問題的有效解決辦法是利用排氣扇進行強制空氣循環或開啟窗戶使室內外空氣進行自然循環,但開窗的面積與方向可能會影響應用效果,本文針對上述問題進行了如下一系列相關實驗研究。

      1實驗方案

      1.1負荷計算

      本次測試地點位于昆山市1座辦公樓第五層該辦公室室內總面積為73.5n1層高3.1m,其西面與北面墻為外墻,南面墻靠走廊,東面墻與會議室相鄰。在南、西、北向三面墻均開有窗戶,窗戶總面積為1607m.東向墻上有通向會議室的內門,另外西向還設有朝陽臺開啟的外門。

      圖1辦公室平面圖

      室內設計溫度為31℃,查取廣州地區典型氣象參數數據進行冷負荷計算,計算結果如表1所示。

      表1總負荷計算

      計算時刻

      7:00

      8:00

      9:00

      10:00

      11:00

      12:00

      13:00

      14:00

      15:00

      16:00

      17:00

      18:00

      19:00

      西外墻

      161.32

      161.32

      107.54

      107.54

      107.54

      107.54

      161.32

      161.32

      215.09

      268.86

      322.63

      376.40

      430.17

      北外墻

      50.10

      50.10

      50.10

      50.10

      50.10

      100.19

      100.19

      100.19

      150.28

      150.29

      200.39

      200.39

      200.39

      東內墻

      198.06

      198.06

      198.06

      198.06

      198.06

      198.06

      198.06

      198.06

      198.06

      198.06

      198.06

      198.06

      198.06

      南內墻

      149.04

      149.04

      149.04

      149.04

      149.04

      149.04

      149.04

      149.04

      149.04

      149.04

      149.04

      149.04

      149.04

      東內門

      34.20

      34.20

      34.20

      34.20

      34.20

      34.20

      34.20

      34.20

      34.20

      34.20

      34.20

      34.20

      34.20

      西外窗

      346.06

      413.19

      480.33

      532.54

      592.21

      793.61

      793.61

      1159.11

      1476.13

      1584.29

      1491.05

      1047.23

      622.05

      西外門

      42.75

      42.75

      42.75

      42.75

      42.75

      42.75

      42.75

      42.75

      42.75

      42.75

      42.75

      42.75

      42.75

      南內窗

      160.30

      160.30

      160.30

      160.30

      160.30

      160.30

      160.30

      160.30

      160.30

      160.30

      160.30

      160.30

      160.30

      北外窗

      413.19

      449.5

      482.18

      482.18

      518.49

      576.59

      587.48

      587.48

      572.96

      565.7

      562.06

      464.02

      318.77

      總負荷

      1555.01

      1658.46

      1704.50

      1704.50

      1793.03

      1960.90

      2226.96

      2585.20

      2998.82

      3153.49

      3160.49

      2672.39

      2155.74

      由表1可知,日最大負荷出現在17:00,為3160.49W。

      1.2送風量計算與選型

      室外空氣狀態按照廣州地區計算干、濕球溫度:34.2℃/27.8℃進行計算,設備蒸發效率為80%,室內空氣設計值為干球溫度31℃,相對濕度85%。

      表2室內外空氣設計參數

       

      干球溫度/℃

      濕球溫度/℃

      相對濕度/%

      含濕量(g/kg)

      焓/(kJ/kg)

      室外

      34.2

      27.8

      61.7

      21.1

      88.6

      室內

      31

      28.8

      85

      24.4

      93.7

      送風(計算)

      29.2

      28.8

      96.8

      25.1

      93.7

      通過計算得設備送風溫度為29.23℃,送風量為8503m3/h。

      根據送風量計算結果。以及辦公室實際層高,選用標稱風量為9000m3/h的環保空調1臺,并吊頂安裝于辦公室中央偏東處(安裝位置為圖1虛線框處)。

      1.3實驗方案設計

      根據房間面積與實際測試條件,在房間內等距布置56個測點,四周距墻壁距離為1m,相鄰測點間距也為1m,測點距地面高1.5m(見圖2)。

      圖2測試點分布示意圖

      分別用不同送風IZ1、在不同開窗面積方向等條件下進行實驗,測試這些因素對被測房間溫度及濕度場的影響。

      2實驗結果與分析

      2.1不同送風口對房間溫濕度的影響

      為了比較不同送風口形式對送風效果的影響,將房間各面墻上的門與窗都處于完全開啟狀態,送風口分別設置為雙層出風咀、方形散流器,圖3,4為兩種出風口下的室內干球溫度分布。

      圖3雙層又咀出風時室內溫度

      圖4方形散流器出風時室內溫度

      從圖3,4的實驗結果可以明顯看出,使用雙層風咀時環保空調的冷卻范圍比方形散流器送風的冷卻范圍要小,一般只局限于環保空調下方及周圍1m范圍內。

      2.2開窗面積對房間溫濕度影響

      窗戶開啟面積不同,環保空調的冷卻效果也會有所不同。由于實驗結果顯示方形散流器的冷卻效果較佳,以下均采用方形散流器進行實驗。

      圖5開窗1/3時室內溫度分布

      圖6開窗1/3室內相對濕度分布

      圖7開窗1/5時室內溫度分布

      圖8開窗1/5時室內相對濕度分布

      從圖5~8的溫濕度分布可以發現,西、北面的空氣溫度較高,南面溫度較低,可見室內的氣體流動方向從整體來看主要是從西、北墻的窗戶流進,從南墻流出:從具體溫度值來看,只開啟1/5窗戶時溫度較低,這是由于窗戶開啟面積小時室內受室外熱擾的影響較少,降溫效果較好;同時從室內相對濕度分布來看,只開啟1/5窗戶時室內空氣的相對濕度比1/3時要高,可見窗戶開啟面積較小時,空氣流通較困難,室內增濕降溫后,含濕量較大的空氣積聚不散。高濕度的空氣不僅影響舒適性.還會使得降溫效率越來越低。

      因而。要保證環保空調的應用效果,房間內的窗戶開啟面積應通過實驗取最優值。

      2.3開啟窗戶方向對房間溫濕度的影響

      綜合多次實驗結果.發現窗戶開啟2m時.冷卻效果較好。以下分別選擇不同的開窗方向進行測試。

      1)西面窗開啟2m2(見圖9,10)

      圖9開窗2平方米時室內溫度分布

      圖10開西窗2平方米時室內相對濕度分布

      2)南面與北面陽臺窗各開啟1m2(見圖11,12)

      圖11開南、北陽臺窗各1平方米時溫度分布

      圖12開南、北陽臺窗各1平方米時相對濕度分布

      3)西面與北面陽臺窗各開啟1m2(見圖13,14)

      圖13開西、北各1平方米時溫度分布

      圖14開西、北陽臺窗各1平方米時相對濕度分布

      4)西面與北面非陽臺3窗各開啟1m2

      圖15開西、北非陽臺3窗各1平方米時溫度分布

      圖16開西、北非陽臺3窗各1平方米時相對濕度分布

      從上面的實驗結果發現,當只開啟西面窗,或開啟西面與北面陽臺窗時,可以看見室內濕度明顯高于其余情況,這是由于只開西面窗,空氣無法流通,而西面與北面陽臺窗很靠近,空氣流程過短,從面導致水蒸氣難以向外擴散;當開啟南面與北面窗,空氣從進口到出口的流程增長,水蒸氣擴散能力增強,但角落的空氣依然得不到置換,所以該處濕度偏大;當開啟西面和北面非陽臺3窗時,從圖15,16可以看出空氣的流程最長室內較大范圍的高濕度空氣得到置換,平均濕度明顯最低,同時北面非陽臺3窗開啟,使角落空氣流動,降溫效果理想。

      3結論

      通過以上實驗,我們可以得到以下結論:

      1)方形散流器的冷卻范圍比雙層風咀送風的冷卻范圍要大,雙層風咀一般只局限于環保空調下方及周圍1m范圍內。

      2)房間內的窗戶開啟面積過大,會有窗戶熱流對室內影響;開啟面積過小,會影響除濕,而室內空氣濕度又反過來影響冷卻效果,要保證環保空調的應用效果,應通過實驗取最優值。

      3)窗戶開啟應避免都開在同一面墻上或窗戶間距離太小.使得氣流”短路.使空間中存在高濕死角,影響室內空氣降濕.盡可能使空氣流程對整個空間起擾動作用,提高換氣效率。

      4)在合理設計下,環保空調在室內空間應用的方案完全可行。

      本文由蘇州諾華德環保空調(http://www.yqaxw.com)編輯發表,未經得我司許可,不得擅自轉載!

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