【摘要】：蒸發(fā)冷卻空調(diào)作為一款可以直接利用水蒸發(fā)進行制冷的設(shè)備,體現(xiàn)了國家對節(jié)能、環(huán)保、低能耗的社會發(fā)展提出的要求,使環(huán)境可以得到很好的保護。但目前的直接蒸發(fā)冷卻式空調(diào)送入室內(nèi)的空氣在吸收了室內(nèi)余熱后,通過建筑排風口直接排出室外,沒有有效回收排風中的冷量來對新風進行預冷。同時,送風和排風獨立設(shè)計,使用和安裝極為不便。據(jù)此,本文設(shè)計了一款新型送排風一體式冷氣機,是一種帶有排風熱回收裝置的直接蒸發(fā)式冷氣機,可以利用房間內(nèi)部分含有冷量的排風對室外的新風進行熱回收預冷后再進行直接蒸發(fā)冷卻進一步降溫后送入室內(nèi)。不但可以解決蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)的排風問題,還能有效地提高能源的利用效率,是一種節(jié)能效果顯著的新型蒸發(fā)式冷氣機。送排風一體式冷氣機的熱處理過程主要在熱回收段與直接蒸發(fā)冷卻段進行。本文對熱回收段的五種不同組合方案(換熱器熱回收、間接蒸發(fā)冷卻熱回收、直接蒸發(fā)冷卻與板式換熱器組合熱回收、換熱器與間接蒸發(fā)冷組合熱回收、新風回風直接混合后再與間接蒸發(fā)冷卻組合進行熱回收等)的換熱機理分別進行了綜合分析與熱力計算,分析了每種方案的適宜使用的室外氣象參數(shù)條件,再結(jié)合庫車市全年氣象參數(shù)集得到了各方案的全年適宜運行時間與全年運行能耗,最后綜合以上的幾種因素對比后選定其中最為簡單、高效、經(jīng)濟的氣氣換熱器方案作為最終的計算、設(shè)計、制樣和實驗方案。為了進一步研究和說明采用了換熱器進行熱回收的蒸發(fā)式冷氣在地區(qū)適用性方面上的改善,選取了全國不同建筑氣候區(qū)域的14個典型城市作為研究對象,得到了采用換熱器進行熱回收的冷氣機與普通直接蒸發(fā)式冷氣機的室外氣象參數(shù)適用范圍對比。針對蒸發(fā)式冷氣機的結(jié)構(gòu)特點,本文對市場上常用的幾種氣氣式換熱器的換熱過程以及優(yōu)缺點進行對比分析,最終選定板式換熱器作為本課題熱回收裝置。但常用的板式氣氣換熱器一二次風通道結(jié)構(gòu)尺寸相同,不適合使用在蒸發(fā)冷氣機結(jié)構(gòu)內(nèi)。為了解決結(jié)構(gòu)尺寸和阻力平衡的兩個矛盾,本文設(shè)計了一款薄式不等間距板式換熱器,目前尚未在市面上看到同類的產(chǎn)品設(shè)計。針對該換熱器,進行了詳細的熱力計算和阻力平衡計算,確定了適宜的一次風道與二次風道的間距、換熱器的具體尺寸以及理論換熱效率等參數(shù)。最后按照設(shè)計方案將該板式換熱器與直接蒸發(fā)冷卻機組進行了組合設(shè)計,設(shè)計了一款送排風一體式冷氣機。為了進一步研究所設(shè)計的薄式不等間距板式換熱器的換熱性能與阻力特性以及送排風一體式冷氣機的整機特性,專門制作了一臺整機及其換熱器。分別對換熱器在標準設(shè)計工況下以及變工況下進行了實驗研究,實驗結(jié)果顯示該換熱器在設(shè)計工況下與理論設(shè)計的誤差在可以接受的范圍內(nèi),并分析了誤差產(chǎn)生的原因。最后針對實驗樣機整機進行了性能實驗研究,測得了該機組在設(shè)計工況下的送風溫度以及整機功率等參數(shù),經(jīng)過整理計算得到了該機組的換熱效率及能效比等參數(shù),實驗結(jié)果顯示該機組能夠較好的滿足方案設(shè)計中的預期效果。本文的最后為了能更好的優(yōu)化該薄式不等間距板式換熱器的設(shè)計,還借助CFD軟件對該換熱器在不同結(jié)構(gòu)條件下的熱力特性和阻力特性進行了數(shù)值模擬計算。計算首先在設(shè)計結(jié)構(gòu)條件下進行,驗證了計算結(jié)果與實驗結(jié)果的吻合度。最后,為了提高換熱器的換熱能力,還通過設(shè)置凸胞擾流結(jié)構(gòu)來增強換熱器的換熱性能,數(shù)值模擬結(jié)果顯示帶有凸胞擾流結(jié)構(gòu)的換熱器換熱性能現(xiàn)對于平板式換熱器有了12%-19%的換熱性能提升,而且凸胞結(jié)構(gòu)對換熱器壓降的影響并不明顯。本文所做的研究對拓展蒸發(fā)冷卻應(yīng)用領(lǐng)域以及開發(fā)此類型的熱回收性蒸發(fā)式冷氣機有一定的參考意義。本開發(fā)出的空調(diào)機組將對節(jié)約空調(diào)系統(tǒng)新風能耗、提高室內(nèi)空氣品質(zhì)、減少臭氧層破壞起到一定的積極作用。
【學位授予單位】：廣州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TB65
【圖文】：

圖 1-1 采用門窗自然通風方案Fig1-1.Adopting natural ventilation scheme for doors and windows有些工廠為了解決自然排風的弊端引入了在建筑圍護結(jié)構(gòu)上安裝排風排風扇的排風方案。但對于一些特定的建筑，建筑物外墻開設(shè)排風口存在較大困難，同時考慮到建筑物外墻美觀等原因，不宜在外墻人為的開設(shè)排風口，而且此類工程造價較高，給安裝和使用造成巨大的困難，限制了到此類產(chǎn)品的應(yīng)用和發(fā)展。

圖 1-1 采用門窗自然通風方案Fig1-1.Adopting natural ventilation scheme for doors and windows了解決自然排風的弊端引入了在建筑圍護結(jié)構(gòu)上安裝排風排于一些特定的建筑，建筑物外墻開設(shè)排風口存在較大困難，美觀等原因，不宜在外墻人為的開設(shè)排風口，而且此類工程用造成巨大的困難，限制了到此類產(chǎn)品的應(yīng)用和發(fā)展。

【參考文獻】

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本文編號：2728761