Диссертация (1025582), страница 10
Текст из файла (страница 10)
главу 2).На долю полезной холодопроизводительности, вырабатываемой вводоиспарительной ступени, главным образом влияют два фактора: эффективность КИТО;глубина охлаждения продуктового потока (т.е. температура приточноговоздуха на выходе из воздухоохладителя).76В виду того, что теоретическим пределом охлаждения для ступени РКИОявляется температура точки росы наружного воздуха (из-за того, что реальнаятеплообменная поверхность конечна, температура охлаждения выше, см.
Главу2), чем глубже охлаждается приточный воздух, тем большая нагрузка ложитсяна парокомпрессионную часть.В условиях г. Ашхабада косвенно-испарительная ступень позволяетобеспечить от 40 до 85% тепловой нагрузки на УКВ (при эффективности КИТОот 0,5 до 0,85 соответственно). Причем повышение температуры приточноговоздуха на 1˚С (в пределах от 16 ˚С до 20 ˚С) позволяет увеличить долюхолодопроизводительности от 2,5% до 3,5% на градус (при эффективностиКИТО от 0,5 до 0,85 соответственно). В условиях г. Волгограда применениеКИТО с высокой эффективностью (0,8 и выше) и увеличение температурыприточного воздуха до 20 ˚С позволяет обеспечить всю требуемуюхолодопроизводительность УКВ только лишь за счет ступени РКИО (рис 3.3).В условиях влажного климата водоиспарительная ступень, даже притемпературе приточного воздуха 20 ˚С, позволяет обеспечить лишь до 30%требуемой холодопроизводительности УКВ.В условиях умеренного климата на долю холодопроизводительности,вырабатываемой в косвенно-испарительной ступени, влияет главным образомтемпература на выходе из воздухоохладителя, т.е.
глубина охлажденияприточного воздуха. Так, при температуре приточного воздуха 16 ˚С, увеличениеэффективностиКИТОот0,5до0,85позволяетповыситьдолюхолодопроизводительности, обеспечиваемой КИТО от 0,18 до 0,48. Притемпературе же приточного воздуха 20 ˚С КИТО обеспечивает от 37 до 92%требуемой холодопроизводительности УКВ. Таким образом, повышениетемпературы приточного воздуха на 1 ˚С (в пределах от 16 ˚С до 20 ˚С) позволяетувеличить долю холодопроизводительности от 5% до 10% на градус (приэффективности КИТО от 0,5 до 0,85 соответственно).77а)б)в)г)Рис.
3.3 Зависимость доли холодопроизводительности, вырабатываемой вступени РКИО QКИТО/QУКВ от температуры приточного воздуха и эффективностиКИТО: а) Ашхабад; б) Волгоград; в) Москва; г) СочиОднако при неизменной тепловой нагрузке повышение температурыприточного воздуха приводит к завышению требуемого расхода приточноговоздуха (для поддержания температурно-влажностного режима здания ввоздушных СКВ, без дополнительных внутренних блоков-доводчиков).
Что, в78свою очередь, влечёт за собой рост капитальных затрат на системукондиционирования воздуха (возрастание расхода приточного воздуха приводитк увеличению требуемой площади живого сечения заборных устройствнаружного воздуха, увеличению сечения вентиляционных каналов и т.п.) иувеличение мощности, потребляемой приточным вентилятором. Так, приподдерживаемой температуре в обслуживаемом помещении 24 ˚С, повышениетемпературы приточного воздуха с 16 ˚С до 20 ˚С приведет к росту требуемогорасхода приточного воздуха в 2 раза (в виду сокращения разности температурмежду приточным воздухом и воздухом в помещении с 8 ˚С допоявномутеплу).Такимобразом,припарокомпрессионную ступень,и,потребляемойкомпрессором,холодильнымснижениисоответственно,4 ˚С, оценканагрузкисниженииповышаетсянамощности,мощность,потребляемая приточным вентилятором.Дляоценкиэнергетическойэффективностипредлагаемойкомбинированной УКВ была произведена серия расчетов при расчетныхусловиях, аналогичных описанным выше (стр.
75), температура приточноговоздуха t3 принималась равной 16 ˚С, а холодильный коэффициент компрессораПКХМ варьировался в диапазоне от 2 до 5. Для оценки энергетическойэффективности использовалась величина холодильного коэффициента УКВ(рассчитываетсяпозависимости(28)),равнаяотношениюполезнойхолодопроизводительности (рассчитанной по зависимости (27)) к полнойпотребляемой мощности УКВ (складывается из потребляемой мощностиприточноговентилятора,вентилятораконденсатораихолодильногокомпрессора). На Рис. 3.4 представлена зависимость приведенного холодильногокоэффициента УКВ от холодильного коэффициента компрессора ПКХМ иэффективности КИТО:х хКУКВ УКВх, 79где хКУКВ - холодильной коэффициент комбинированной УКВ, УКВ- холодильной коэффициент традиционной УКВ с ПКХМ.хВ условиях сухого жаркого климата энергетическая эффективностькомбинированной УКВ в 1,25…3 раза выше, чем у традиционной УКВ с ПКХМ.Это объясняется тем, что значительная доля холодопроизводительности УКВвырабатывается водоиспарительной ступенью, и увеличение потребляемоймощности приточного вентилятора практически не сказывается на общейпотребляемой мощности УКВ.Вусловияхумеренногоклиматаэнергетическаяэффективностькомбинированной УКВ в 1,15…1,35 раза выше, чем у традиционной УКВ сПКХМ (при эффективности КИТО 0,75).
Не столь значительная прибавкаобъясняется тем, что при температуре приточного воздуха 16 ˚С иэффективности КИТО 0,75 только 40% тепловой нагрузки на УКВ снимается вКИТО, и увеличение мощности, потребляемой приточным вентилятором,приводит к снижению холодильного коэффициента установки в целом.В условиях влажного климата, при низкой эффективности КИТО,энергетическая эффективность комбинированной УКВ оказывается ниже, чем утрадиционной УКВ с ПКХМ (при эффективности КИТО до 0,5).
Это объясняетсятем, что при температуре приточного воздуха 16 ˚С только от 5 до 15% тепловойнагрузки на УКВ снимается в КИТО, и увеличение мощности, потребляемойприточным вентилятором, превалирует над снижением нагрузки на компрессорПКХМ.Как отмечалось ранее, для увеличения энергетической эффективностикомбинированной УКВ в условиях умеренного и влажного климата следуетувеличивать температуру приточного воздуха.80а)б)в)г)Рис. 3.4 Зависимость приведенного холодильного коэффициента УКВeХ_КУКВ/eХ_УКВ от холодильного коэффициента компрессора ПКХМ иэффективности КИТО: в) Москва; г) Сочи81Оценку увеличения мощности, потребляемой приточным вентиляторомневозможно провести в рамках исследования одной лишь УКВ.
Это связано стем, что потребляемая мощность вентилятора, кроме расхода, зависит отрасполагаемого напора УКВ, который является характеристикой системыкондиционирования воздуха, т.е. установки кондиционирования воздуха и сетивоздуховодов. Проектирование сети воздуховодов является задачей частной,которая решается в каждом конкретном случае в зависимости от архитектурнопланировочныхрешенийздания.Однакоможнооценитьувеличениепотребляемой мощности приточного вентилятора, обусловленное наличиемвоздуха вспомогательного потока (Рис. 3.5).
Под приведенной мощностьюприточного вентилятора понимается отношение мощности вентилятора вкомбинированной УКВ к мощности вентилятора в традиционной УКВ с ПКХМ.На энергопотребление комбинированной УКВ также оказывает влияниехолодильный коэффициент компрессора парокомпрессионного цикла.
Нахолодильный коэффициент главным образом влияют:тип компрессора;параметры холодильного контура (температура кипения, конденсации).Рис. 3.5 Зависимость приведенной мощности приточного вентилятора отприведенного расхода воздуха вспомогательного потока82Тип используемого компрессора не может рассматриваться в качествеоптимизируемойвеличины,посколькутребуемойхолодопроизводительностьюследствиеэтогоосновнымиопределяется,главнымпарокомпрессионнойпараметрами,образом,ступени.оптимизируемымиВприпроектировании СКВ, являются температура кипения и конденсации хладагента.Температура кипения хладагента определяется требуемой температуройприточного воздуха и недорекуперацией в воздухоохладителе.
Температураконденсации в свою очередь зависит от температуры воздуха на входе вконденсатор,расходавоздуха,прокачиваемогочерезконденсатор,итемпературной недорекуперации. Величины недорекуперации в теплообменныхаппаратах в большинстве случаев принимаются на основании рекомендацийпроизводителей и обобщения данных, указанных в соответствующей литературе[30, 31].При неизменной недорекуперации в воздухоохладителе повышениетемпературы приточного воздуха позволит увеличить температуру кипенияхладагента.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
