基于高低温双冷水机组的恒温恒湿洁净车间空调系统节能性分析.pdf
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1、 基于高低温双冷水机组的恒温恒湿洁净车间空调系统节能性分析 南昌大学工程建设学院、宏伟建设股份有限公司 冯显桓*摘 要 通过介绍广东深圳某恒温恒湿洁净车间空调系统的设计案例,依据相关的制冷、除湿、电负荷设计指标及温湿度等环境参数,选取适当的负荷系数,通过 TRNSYS 仿真模拟平台搭建单台低温机组和高低温双冷水组合机组两种系统,并分别对其逐时冷、热、电负荷曲线及各月供冷量及用电量进行对比分析。高低温组双冷水组合系统比单台低温机组系统耗电量节能 10.23%,冷机平均 COP 提高了 24.86%,系统 COP 提高了 11.4%,节能效果明显。对于温湿度精度要求较高的工业厂房,低温机组除湿加高
2、温机组降温双冷水机组的空调系统,在节约能源、室内空气品质控制方面都有比较明显的优势,值得采用和推广。关键词 温恒湿;洁净车间;双冷水机组;空调系统;节能 Energy Saving Analysis of Constant Temperature and Humidity Air Conditioning System in Clean Workshop Based on High and Low Temperature Double Chillers Feng Xianhuan Abstract This paper introduces a design case of air condi
3、tioning system in a constant temperature and humidity clean workshop in Shenzhen,Guangdong province.On the basis of related refrigeration,dehumidification,electricity load design indexes and parameters such as temperature and humidity environment,selecting the appropriate load factor,through the TRN
4、SYS simulation platform structures,a single unit at low temperature and high and low temperature cold water unit two kinds of systems,and the hourly cold,heat,electricity load curve and months cooling and power consumption were analyzed.Compared with a single cryogenic unit,the power consumption of
5、the combined system of double cold water in high and low temperature group is 10.23%,the average COP of chillers is 24.86%,and the COP of system is 11.4%.The energy saving effect is obvious.For industrial plants requiring high precision of temperature and humidity,the air conditioning system of dehu
6、midification of double water chillers low temperature unit and cooling of high temperature unit has obvious advantages in energy saving and indoor air quality control,which is worthy of adoption and promotion.Keywords Constant temperature and humidity;Clean workshop;Double water chillers;Air conditi
7、oning system;Energy saving 0 引言 恒温恒湿洁净空调系统是一种工艺性空调,主要用于将室内的温度、湿度、洁净度及气流速度控制在高精度范围内,以满足工业生产、科学研究等特殊场合对室内环境的要求。随着社会经济的发展,各行各业科技与生产要求越来越严格,特别是要求保持恒定的温度、湿度、洁净度才能满足工艺条件。尤其是我国南方地区空气湿度大,洁净空调系统为保证室内空气质量要求一般连续运行,能耗居高不下1-2。在我国“十四五”规划中仍然高度重视节能 减排和环境保护,继续把节能减排作为国民经济和社会发展的约束性指标。恒温恒湿洁净车间空调系统作为工业企业的主要能源消耗者,面临着如何合理
8、利用能源,降低能源消耗,实现清洁生产的共同挑战3。如何实现系统温、湿度、洁净控制的同时又能大幅降低空调的能耗 是目前广大工程技术人员需要面对的问题。1 项目概况 本项目为位于深圳的丙类电子厂房,共 4 层,本次研究对象为第3层2号房间,房间面积为923m2,吊顶高度为 2.8m。本工程暖通空调设计根据甲方提供的委托设计任务书及建筑专业提供的文字及图纸资料,并依照暖通现行国家颁发的有关规范、标准进行设计。2023 年 9 月 洁净与空调技术CC&AC 第 3 期*冯显桓,男,1973 年 7 月生,大学本科,高级工程师 518100 深圳市宝安区西乡街道共乐路南侧香缇湾花园 1382365570
9、6 E-mail: 收稿日期:2022-07-25,一次修回:2022-07-28 二次修回:2022-07-28,三次修回:2022-08-01 2所房人 室年计第2 建筑负荷1)室内设根据图纸所示。房间 人数/人 照明功率密度/(W/m230 9 房间的照室率如图 2 所 2)围护结围护结构 外墙传热系/(W/m2k)0.97 3)建筑模根据室内年气象数据建计算6。TRNS第3期 荷仿真 设计参数 纸要求,厂房房表 1 室内率 2)设备功率 密度/(W/m2)50 照明使用率、所示。图 2 人结构参数 构传热系数如表 2 围护结系数 与非模型 内设计参数、建立房间模型SYS 建筑冷负 房间
10、的室内设内设计参数 人均 新风量/(m3/h/人)房设40 设备使用率均员在室率 如表 2 所示。结构传热系数 非空调区相邻的/(W/m21.9 围护结构信型,对建筑冷负荷计算模型 设计参数如表房间空调 设计温度/房间对湿/%24 50均为 1,人员 的内墙传热系数2k)信息、深圳典冷负荷进行模型如图 3 所示图 1 洁净与 表 1相度%员在数 典型模拟示。室维冷进所 显的而定TRNSYS18 软 5净与空调技术C建筑图纸建筑图纸建筑节能计算文件建筑节能计算文件内热源分析内热源分析室内外设计参数室内外设计参数图 3 由图 3 所室外温湿度数维持房间温度为冷量,也就是冷4)建筑负通过 TRN进行
11、动态模拟所示。由表3可知热冷负荷占设备发热量为而引起显热负在 24,房软件展示累计 冷负荷/kWh 累冷46619.0249CC&AC 开始开始建筑方案优建筑方案优搭建负荷计算搭建负荷计算建筑负荷计建筑负荷计负荷特点分负荷特点分结束结束典型建筑逐时 TRNSYS 建筑所示,通过天据传递给建为 24,相冷负荷。负荷及冷量计NSYS18 软件,得出建筑全表 3 建筑冷知,该房间的了 90%,潜为 50W/m2,荷比较大。房间的相对湿累计显热冷负荷/kWh 累计冷/k90599.76560 优化优化算模型算模型计算计算分析分析识别负荷向、识别负荷向、峰值负峰值负房间负房间负分区负分区负负负负荷负荷负
12、荷影负荷影时负荷模拟计算筑冷负荷计算模天气模块读取筑模块,由对湿度为 50计算 件(图 1)对房全年逐时冷热冷负荷统计 的主要负荷为热冷负荷仅故设备发热房间的温度湿度在夏季时 计潜热 冷负荷 kWh 最大冷负/kW019.26 81.荷影响因素(外观、朝窗墙比、材料)影响因素(外观、朝窗墙比、材料)负荷负荷负荷负荷负荷负荷负荷分布负荷分布荷波动范围荷波动范围影响因素分析影响因素分析算模型 天气文件,将建筑模块计算0%所需要的制间全年冷负荷热负荷,如表显热冷负荷占 10%,房热量比较大,从基本上可以稳可以很好的维大 负荷W 冷指标/(W/m25 88.02 .8将算制荷表 3,间从稳维 标m2)
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