空調(diào)制冷節(jié)能型冷凍除濕機(jī)性能測試與分析解放：軍理工大學(xué)耿世彬☆袁麗-范良凱王起偉江蘇蘇美達(dá)集團(tuán)有限公司刁曙明種性能測試，分析了該樣機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)工況和全新風(fēng)工況下風(fēng)量變化對機(jī)組性能的影響。結(jié)果表明，節(jié)能型冷凍除濕機(jī)樣機(jī)一般升溫模式單位功率除濕量比現(xiàn)有除濕機(jī)設(shè)備提高了44%，比國家標(biāo)準(zhǔn)高81%. 1節(jié)能型冷凍除濕機(jī)工作原理和機(jī)組設(shè)計(jì)1.1節(jié)能型冷凍除濕機(jī)工作原理熱量回收是一種提高除濕效率的方法，板翅式換熱器的熱回收效率較高，空氣在強(qiáng)迫對流下的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)約為35350W/（m2 *T）。節(jié)能型冷凍除濕機(jī)是在傳統(tǒng)除濕機(jī)的基礎(chǔ)上，在蒸發(fā)器與冷凝器之間增加一個板翅式換熱器作為冷量回收設(shè)備，如所示。濕空氣在風(fēng)機(jī)的作用下，從節(jié)能型冷凍除濕機(jī)工作原理進(jìn)風(fēng)口進(jìn)人機(jī)組，首先進(jìn)人板翅式換熱器并與來自蒸發(fā)器的低溫干空氣換熱，其溫度降低，相對濕度升高甚至達(dá)到飽和，同時低溫干空氣的溫度升高，溫度降低后的濕空氣再進(jìn)人蒸發(fā)器，其溫度繼續(xù)降低，達(dá)到其露點(diǎn)溫度以下，析出水分。在此過程中，濕空氣先通過板翅式換熱器與從蒸發(fā)器出來的低溫干空氣換熱，而不是直接進(jìn)人蒸發(fā)器降溫除濕，比直接進(jìn)人蒸發(fā)器的濕空氣的溫度低，從而減少了蒸發(fā)器的制冷量，提高了除濕效率。同時，溫度升高的低溫干空氣與來自室內(nèi)的回風(fēng)混合，進(jìn)人風(fēng)冷冷凝器帶走冷凝熱，溫度升高，送人室內(nèi)。增加了室內(nèi)回風(fēng)，可以緩解風(fēng)冷冷凝器冷卻風(fēng)量不足的問題，若采用水冷冷凝器則不需要設(shè)回風(fēng)。

　　1.2節(jié)能型冷凍除濕機(jī)的組成節(jié)能型冷凍除濕機(jī)主要由制冷系統(tǒng)、板翅式換熱器和風(fēng)機(jī)組成。

　　1.2.1制冷系統(tǒng)該樣機(jī)的技術(shù)參數(shù)如下。

　　000m3/h（標(biāo)準(zhǔn)空氣狀態(tài)）；進(jìn)風(fēng)參數(shù)：干球溫度G；冷卻水進(jìn)水溫度Li=30T，冷卻水出水溫度心=35r；除濕量kg/h.壓縮機(jī)選用美國某公司的全封閉壓縮機(jī)，當(dāng)蒸發(fā)溫度為5r、冷凝溫度為43r時，制冷量為23. 4kW，配用的電動機(jī)功率為5. 3kW，制冷劑為R22.設(shè)置1臺風(fēng)冷冷凝器和1臺水冷冷凝器。風(fēng)冷冷凝器設(shè)計(jì)風(fēng)量4 m3/h，設(shè)計(jì)冷凝熱量（*=25.8kW，采用銅管套鋁片風(fēng)冷冷凝器，銅管內(nèi)徑8.82mm，銅管外徑9.小☆耿世彬男。1965年9月生博士教授A袁麗（通信作者）210007解放軍理工大學(xué)國防工程學(xué)院內(nèi)部環(huán)境與設(shè)備教研室第5屆全國建筑環(huán)境與設(shè)備技術(shù)交流大會文集空調(diào)制冷75m，每排管數(shù)40根，管排數(shù)4排，肋片間距1.81mm，肋片厚度0. 115mm.總的換熱面積67.86m2.水冷冷凝器采用臥式殼管式，換熱量28.7kW，冷凝溫度40T，進(jìn)水溫度30T，出水溫度35T，冷卻水流量4.9t/h. 000m3/h，設(shè)計(jì)冷量23kW，采用銅管套鋁片蒸發(fā)器，銅管內(nèi)徑9.銅管外徑9.96mm，管間距25.4mm，長度0.75m，每排管數(shù)40根，管排數(shù)4排，流程數(shù)為8流程，肋片間距2.12mm，肋片厚度0.115mm.總的換熱面積為58.1m2. 1.2.2板翅式換熱器板翅式換熱器選用鋁片式，片距為8mm，鋁片厚度為。2mm，空氣流通方式為叉流。

　　采用三擋風(fēng)機(jī)，其風(fēng)量可調(diào)節(jié)為3 500，4000，4500m3/s.控制方案見表1，采用調(diào)級風(fēng)機(jī)，初投資增加不多，而且控制方案簡單，適于采用。

　　表1三擋調(diào)級風(fēng)機(jī)控制方案進(jìn)風(fēng)相對濕度1.2.4電氣控制電氣控制系統(tǒng)選用plc控制器，實(shí)現(xiàn)微電腦程序控制，通過程序輸人可以確定控制的模式，最終要求本機(jī)具有自動控制壓縮機(jī)調(diào)載滿足出風(fēng)露點(diǎn)溫度和自動調(diào)節(jié)水量滿足出風(fēng)干球溫度調(diào)節(jié)的功能。另外還具有高低壓保護(hù)和壓縮機(jī)過流保護(hù)功能。

　　2節(jié)能型冷凍除濕機(jī)的性能測試2.1測試，該測試實(shí)驗(yàn)臺由合肥通用機(jī)械研究院設(shè)計(jì)，可以對除濕機(jī)的國標(biāo)工況進(jìn)行測試，也可以做各種非常規(guī)工況的實(shí)驗(yàn)、動態(tài)實(shí)驗(yàn)、特殊性能實(shí)驗(yàn)，測試臺記錄機(jī)組運(yùn)行情況。設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)采用可編程序控制器（PLC）為核心，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集處理。為實(shí)驗(yàn)臺測試取樣設(shè)備。

　　2.2測試結(jié)果修正方法2.5.1條的規(guī)定，帶連接風(fēng)管除濕機(jī)如配置有風(fēng)機(jī)，則僅部分風(fēng)機(jī)電動機(jī)的輸人功率被包括在除濕機(jī)所消實(shí)驗(yàn)臺測試取樣設(shè)備除去的部分，可用下式進(jìn)行計(jì)算：/S；AA為可利用的外部靜壓差，Pa；々為常數(shù)，取0.3.因此，機(jī)組的基本性能均是在測試結(jié)果基礎(chǔ)上按上式進(jìn)行修正后得到的。

　　3樣機(jī)測試及檢驗(yàn)結(jié)果3.1基本性能測試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)風(fēng)狀態(tài)（即干球溫度27T，濕球溫度21.2r）下，一般升溫模式除濕量20.正輸人功率6.46kW，單位輸人功率除濕量3.17kg/（h *kW）；水冷降溫模式除濕量21kg/h，修正輸人功率6.08kW，單位輸人功率除濕量3.46kg/（h.kW）。一般升溫模式單位功率除濕量比空調(diào)制冷m3/h增大到6 000m3/h，升溫模式制熱量從16. 97kW增大至22. 44kW，增大了32.23%；降溫模式制冷量從17.75kW增大至20.62kW，增大了16.17%.顯示了名義進(jìn)風(fēng)工況下機(jī)組的修正輸人功率隨風(fēng)量的變化情況。

　　*―風(fēng)冷升溫一-水冷降溫名義進(jìn)風(fēng)工況下機(jī)組的修正輸入功率隨風(fēng)量的變化從可以看出，名義進(jìn)風(fēng)工況下，機(jī)組的修正輸人功率隨風(fēng)量的增大逐漸增大，風(fēng)量從3600m3/h增大到6 000m3/h，升溫模式修正輸人功率從6.33kW增大至8. 27kW，增大了30.65%；降溫模式修正輸人功率從5.90kW增大至6.94kW，增大了17.63%.顯示了名義進(jìn)風(fēng)工況下單位輸人功率除濕量隨風(fēng)量的變化情況。

　　*―風(fēng)冷升溫一―水冷降溫名義進(jìn)風(fēng)工況下單位輸入功率除濕量隨風(fēng)量的變化從可以看出，名義進(jìn)風(fēng)工況下，單位輸人功率除濕量隨風(fēng)量的增大先稍微增大后大幅降低，風(fēng)量從3 000m3/h，升溫模式單位輸人功率除濕量從3.16kg/（h*kW）先增大到3.17技/（占*kW；>A，然后逼降訴至丨J.叫妒！

　　3.2名義工況變風(fēng)量的性能究機(jī)組在風(fēng)量為3600，4000，5000，6000m3/h下機(jī)組的除濕量、制熱量、修正輸人功率及單位輸人功率除濕量。

　　顯示了名義進(jìn)風(fēng)工況下機(jī)組的除濕量隨風(fēng)量的變化情況。

　　一一風(fēng)冷升溫一°一水冷降溫名義進(jìn)風(fēng)工況下機(jī)組的除濕量隨風(fēng)量的變化從可以看出，名義進(jìn)風(fēng)工況下，機(jī)組的除濕量隨風(fēng)量的增大逐漸增大，風(fēng)量從3600m3/h增大到6000m3/h，升溫工況的除濕量從19.98kg/h增大至21. 42kg/h，增大了7.21%；水冷降溫工況的除濕量從20.30kg/h增大至21.57kg/h，增大了6.26%.因風(fēng)量增大，含濕量差會減小，但在實(shí)驗(yàn)風(fēng)量范圍內(nèi)，風(fēng)量的增加效應(yīng)暫時超過含濕量差減小，機(jī)組的除濕量隨風(fēng)量的增大而逐漸增大。

　　顯示了名義進(jìn)風(fēng)工況下機(jī)組的制冷（熱）量隨風(fēng)量的變化情況。

　　——風(fēng)冷升溫-水冷降溫冷（熱名義進(jìn)風(fēng)工況下機(jī)組的制冷（熱）量隨風(fēng)量的變化從可以看出，名義進(jìn)風(fēng)工況下，機(jī)組的制扣曾大逐漸±譬大。風(fēng)3fiOO第5屆全國建筑環(huán)境與設(shè)備技術(shù)交流大會文集空調(diào)制冷溫模式單位輸人功率除濕量從3.增大到3.46kg/（h*kW）再降低到3.11kg/（h*kW）。兩種模式******值對應(yīng)的風(fēng)量都是4 000m3/h.這說明風(fēng)量增大使除濕量增大了，風(fēng)量達(dá)到400（〕m3/h時機(jī)組運(yùn)行************。風(fēng)量繼續(xù)增大，機(jī)組輸人功率也增大，且增大幅度超過除濕量的增加幅度，因此，單位功率除濕量會下降。

　　3.3全新風(fēng)工況變風(fēng)量的性能機(jī)組全新風(fēng)進(jìn)風(fēng)工況為進(jìn)風(fēng)干球溫度35T、濕球溫度28T，研究機(jī)組在風(fēng)量為2修正輸人功率及單位輸人功率除濕量。

　　顯示了全新風(fēng)進(jìn)風(fēng)工況下機(jī)組的除濕量隨風(fēng)量的變化情況。

　　一一風(fēng)冷升溫一水冷降溫全新風(fēng)進(jìn)風(fēng)工況下機(jī)組的除濕量隨風(fēng)量的變化從可以看出，全新風(fēng)進(jìn)風(fēng)工況下，機(jī)組的除濕量隨風(fēng)量的增大逐漸增大，風(fēng)量從2800m3/h增大到4 500m3/h，升溫工況除濕量從19. 46kg/h，增大了21.12%，降溫工況除濕量從26.36kg/h增大至28.28kg/h，增大了7.28%.顯示了全新風(fēng)進(jìn)風(fēng)工況下機(jī)組的制冷（熱）量隨風(fēng)量的變化情況。

　　從可以看出，全新風(fēng)進(jìn)風(fēng)工況下，機(jī)組的制冷（熱）量隨風(fēng)量的增大逐漸增大，風(fēng)量從2800m3/h增大到4 500m3/h，升溫工況的制熱量從00kW，再微降至23. 41kW，總體增大了18.29%，降溫工況制冷量從23.46kW增大至25.00kW，增大了6.56%.全新風(fēng)進(jìn)風(fēng)工況下機(jī)組的制冷（熱）量隨風(fēng)量的變化*―風(fēng)冷升溫一―水冷降溫0全新風(fēng)進(jìn)風(fēng)工況下機(jī)組的修正輸入功率隨風(fēng)量的變化人功率隨風(fēng)量的變化情況。

　　從0可以看出，全新風(fēng)進(jìn)風(fēng)工況下，升溫工況時，機(jī)組的修正輸人功率隨風(fēng)量的增大先減小后增大，風(fēng)量從2輸人功率從7.47kW先減小至7.33kW后增大至7.76kW，總體增大了3.88%.原因是輸人功率由壓縮機(jī)功耗和風(fēng)機(jī)電動機(jī)功耗決定。當(dāng)排氣壓力較高時，壓縮機(jī)功耗增大超過風(fēng)機(jī)電動機(jī)功耗下降，從而導(dǎo)致風(fēng)量減小而輸人功率增大；排氣壓力較低時，風(fēng)機(jī)電動機(jī)功耗增大占主導(dǎo)，從而導(dǎo)致風(fēng)量增加而輸人功率增大；降溫工況時，機(jī)組的修正輸人功率是逐步增大的，風(fēng)量從2到4500m3/h，機(jī)組的修正輸人功率從5. 03kW增大至6. 35kW，增大了1顯示了全新風(fēng)進(jìn)風(fēng)工況下單位輸人功率除濕量隨風(fēng)量的變化情況。

　　從1可以看出，全新風(fēng)進(jìn)風(fēng)工況下，升溫工況時，單位輸人功率除濕量隨風(fēng)量的增大先增大后空調(diào)制冷一-風(fēng)冷升溫一―水冷降溫1全新風(fēng)進(jìn)風(fēng)工況下單位輸入功率除濕量隨風(fēng)量的變化輸人功率除濕量從2. *kW）先增大至*kW），再降低至降溫工況時，單位輸人功率除濕量是逐步減小的，從*kW）減小到但是，風(fēng)量太小會造成機(jī)組除濕量減小，此時并不能單純追求單位功率除濕量的增大，而應(yīng)結(jié)合機(jī)組除濕量綜合考慮，因此，該樣機(jī)全新風(fēng)降溫工況選擇2 800mVh的風(fēng)量為額疋風(fēng)量。

　　4結(jié)論4.1采用板翅式換熱器進(jìn)行冷量回收，可以使除濕機(jī)單位功率除濕量提高，節(jié)能效率達(dá)44%，比國家標(biāo)準(zhǔn)高81%. 4.2優(yōu)化了機(jī)組結(jié)構(gòu)，使配電量和冷卻水量都有所減小，節(jié)約能源。

　　4.3采用調(diào)級風(fēng)機(jī)來調(diào)節(jié)風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)冷凍除濕機(jī)變風(fēng)量優(yōu)化運(yùn)行，初投資增加不多，而且控制方案簡單，適于采用。