為了考察熱濕獨立控制型系統(tǒng)及其熱濕獨立控制裝置在各種不同工況下的工作情況,利用圖3-l系統(tǒng)模型對熱濕獨立控制型系統(tǒng)在不同負荷下的工作情況進行模擬分析。矸斟SYS系統(tǒng)模型參數(shù)按表2-2,表3.1及表3.2設(shè)置,而被調(diào)空間負荷以表3.2中室內(nèi)負荷值為參照值而變化,以達到一年四季不同負荷的工況情況。
不同工況下節(jié)能系統(tǒng)運行調(diào)試得到PID參數(shù)如表3-6所示,系統(tǒng)運行穩(wěn)定后PID輸出信號及主要部件功率數(shù)值如表3.5所示。為分析不同工況下熱濕獨立控制裝置的工作情況,將PID調(diào)節(jié)器輸出信號值‰和SRI-I,PID按顯熱負荷‰和潛熱負荷圖,如圖3-7所示。
由圖3—7可知。相同潛熱負荷9al下,隨著顯熱負荷‰的不斷增大,ST,PD不斷減小,結(jié)合圖2-8,’T-PID的輸出信號值減小將導(dǎo)致加熱器加熱量減小或者通過表冷器的冷凍水流量增加,兩者都將導(dǎo)致送風溫度的減小,從而平衡室內(nèi)顯熱負荷的增大量,確保室內(nèi)溫度穩(wěn)定在要求范圍內(nèi)。而在相同顯熱負荷Q螄下,隨著潛熱負荷Qlal的不斷增大,Sgn,PiD不斷減小,結(jié)合圖2-9,RH—PID的輸出信號值減小將導(dǎo)致加濕器加濕量減小或者表冷器回水在表冷器冷凍水中的比例減小,兩者都將導(dǎo)致送風含濕量的減小,從而平衡室內(nèi)潛熱負荷的增大,確保室內(nèi)相對濕度穩(wěn)定在要求范圍內(nèi)。
由于表冷器同時處理空氣的溫度和相對濕度,因此有必要分析潛熱負荷對T-PID輸出信號的影響以及顯熱負荷對RH.PID輸出信號的影響。由圖3.7可知:相同潛熱負荷QI砒下。當st,pip小于0.5時,隨著顯熱負荷Q姍的增加,Smt,PID值增大,且當Sva{,ptD小于0.5時,增大效果較為明顯,因為此時ST,PD減小,導(dǎo)致表冷器入口冷凍水流量增加,使得表冷器除濕作用略微增強,需要相應(yīng)增大表冷器冷凍水入口溫度平衡,所以Sva_I,pio增大,而對于Sv,rtPm大于0.5時,Swu,m僅略微增大,因為此時表冷器冷凍水入口溫度已經(jīng)相對較高(表冷器回水占總冷凍水流量比例始終為0.8),除濕效果較小(甚至不除濕),冷凍水流量的增加,對除濕效果的影響也較小;當黽PID大于0.5時,隨著顯熱負荷Q湖的增加,Smu,m保持不變,這是由于研PID大于0.5時表冷器冷凍水入12流量固定為最小值,而潛熱負荷沒有相對變化,所以此時Sma,pm保持不變。相同顯熱負荷‰下。當Sma,pto小于0.5時,隨著潛熱負荷9at的增加,st,pip值增大,因為此時SmtpiD減小,導(dǎo)致表冷器入口冷凍水溫度減小,使得表冷器換熱量增大,需要相應(yīng)減少冷凍水流量或增大加熱器加熱量平衡,所以PID增大。
當Sma,pm大于0.5時,隨著潛熱負荷9砒的增加,ST,pm值保持不變,這是由于StateD大于O.5時表冷器回水在表冷器冷凍水中的比例始終為值,而顯熱負荷負荷沒有相對變化,使得sr,piD值保持不變。恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)所處工況往往隨著季節(jié)變化而不斷改變,所以有必要分析不同工況下空氣處理機組各個部件在熱濕獨立控制裝置作用下的工作狀態(tài)。
當PD小于0.5,SmU'ID大于0.5時,空氣處理機組中加熱器停止工作,僅表冷器和加濕器處理空氣,分別單獨控制空氣溫度和濕度,此類工況屬于“高溫低濕"工況,結(jié)合圖3-7和表3—5發(fā)現(xiàn)此類工況點相對較少,如表3.5中僅有9砒為一1.0 kW或-2.0 kW,而‰不小于14.0 kW的六組工況滿足“高溫低濕”工況。并且在此類工況下容易出現(xiàn)極限情況:該工況下表冷器出口空氣相對濕度較高甚至為飽和狀態(tài),導(dǎo)致即使Sr.rtPlD值很大但加濕器噴入的蒸汽無法加入空氣中的結(jié)果,使得被調(diào)空間相對濕度無法達到要求。當sr,,Smt,pm均大于0.5時,空氣處理機組中表冷器,加熱器和加濕器三者同時處理空氣,此類工況屬于“低溫低濕”工況。如表3.5中9砒為.1.0 kW或-2.0kW,而Q螄不大于12.0 kW的這些工況。此工況下,進入表冷器的冷凍水流量最小,溫度,因此實際降溫除濕需求量最小,實際運行根據(jù)工況不同可作出以下調(diào)整,以進一步降低系統(tǒng)能耗:
1)對于‰大于零,9越小于零的工況,實際空調(diào)系統(tǒng)無需除濕,但是需要降溫,因此表冷器冷凍水入口溫度可以適當提高,以減少表冷器熱交換量,降低加熱器功率,甚至使得加熱器停止工作,隨著恒溫水箱出水溫度的增高,表冷器熱交換率減小,冷機功率減小,加熱器加熱功率減小,當冷機出水溫度為20.2℃時,加熱器停止工作,此時僅有表冷器和加濕器處理空氣,分別單獨控制空氣溫度和濕度,實現(xiàn)獨立控制。
2)對于‰小于零,QIat小于零的工況,實際空調(diào)系統(tǒng)無需除濕也無需降溫,因此可關(guān)閉冷水機組,關(guān)閉冷機后發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)僅有加熱器和加濕器處理空氣,分別單獨控制空氣溫度和濕度,實現(xiàn)獨立控制。并且相比表3—5中這兩個工況,可以發(fā)現(xiàn)關(guān)閉冷機后,加熱器功率也相應(yīng)減小。
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