在炎熱和潮濕的香港為了節(jié)能和理想的空間空氣條件進(jìn)行解耦除濕和冷卻畢業(yè)設(shè)計(jì)英文資料翻譯

xxxxxx在炎熱和潮濕的香港為了節(jié)能和理想的空間空氣條件進(jìn)行解耦除濕文章信息專用通風(fēng)干式冷卻Energyplus模擬室內(nèi)空氣質(zhì)量人的熱舒適節(jié)能卻(DC)空調(diào)系統(tǒng)，通過去耦冷卻來獲得更令人滿意的空間空氣條件、更好的室內(nèi)空氣質(zhì)量析了DCDV系統(tǒng)和傳統(tǒng)系統(tǒng)的性能和節(jié)能潛力。通過按小時的模擬，使用實(shí)際設(shè)備性能數(shù)據(jù)盤管的凝結(jié)和能源消耗計(jì)算和分析。結(jié)果表明，隨著DCDV系統(tǒng)的使用，能夠達(dá)到理想的室為降低故障風(fēng)險的無冷凝這一特征。增加了用于空氣調(diào)節(jié)的能源。傳統(tǒng)商業(yè)和住宅的空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用程序依賴于溫度控制來照顧除去水理設(shè)備(空氣處理程序)需要在非常低的有效盤管的溫度操作來使水分通過凝結(jié)在一個寒冷對濕度90-95%)?？臻g的相對濕度是通過匹配空氣處理器與空間的SHR的顯熱比(SHR)實(shí)現(xiàn)，但是完美匹配很少全負(fù)荷和部分負(fù)荷條件[4-6]來實(shí)現(xiàn)兩者。這設(shè)備和空間SHR之間的分歧導(dǎo)致高空相對濕度水平增加健康風(fēng)險比如呼吸道癥狀和不具體的癥狀(例如疲勞和頭痛)[7]。建議送風(fēng)濕度必須維持低于70%的水平來減少故障風(fēng)險[8]。此外，人們擔(dān)心灰塵收集在冷凝水排水盤管導(dǎo)致影響室內(nèi)空氣質(zhì)量的衛(wèi)生問題[9]。這些問題越來越嚴(yán)重現(xiàn)在的趨勢是提高室外空氣流量以改善室內(nèi)空氣質(zhì)量(IAQ)[10]。在解決潮濕問題上，最近的研究報告主張解耦除濕和冷卻使?jié)穸瓤刂篇?dú)立于溫度控制以求在空調(diào)系統(tǒng)中有更好的空氣質(zhì)量和能量性能[11-13]。這通常是通過結(jié)合使用冷凍(或冷卻干燥劑除濕。解決潮濕問題，也為更好的能源性能造成了供應(yīng)空氣和冷卻水溫度提高中央冷卻裝置的效率度太陽能混合冷卻系統(tǒng)的主要能源消耗降低了36.5%比傳統(tǒng)的系統(tǒng)。然而，與冷或氣候溫和地區(qū)不同，因?yàn)槁L，炎熱和潮濕的夏季平均露點(diǎn)超過22℃，一個問題是相關(guān)CC系統(tǒng)的使用因?yàn)榕艧?，空間中的濕度控制依賴于輻射傳熱。此外，從CC的房間。Fitzner[21]的研究結(jié)果表明，這將導(dǎo)致對空氣質(zhì)量的影響和限制應(yīng)用空間為總冷負(fù)荷大于100w/m2的CC系統(tǒng)產(chǎn)生意想不到的逆轉(zhuǎn)效果。此外，冷卻水的循環(huán)生成通過CC系統(tǒng)通常使用傳統(tǒng)的蒸汽壓縮制冷，并隨后提出所需的二次溫度通過混合安排廢物能源[22]。關(guān)于使用active-desiccant技術(shù)解耦除濕，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)另一種使用專用通風(fēng)(DV)系統(tǒng)僅處理外部空氣，而循環(huán)空氣被一個單獨(dú)的冷卻盤管處理[23-25]。相同的概念，但是取代CC的干式冷卻(DC)空氣處理程序，連同DV系統(tǒng)是另一種解耦除干式冷卻盤管處理剩下的顯負(fù)載來滿足所需的空間條件。兩個設(shè)備是獨(dú)立的控制。評價室內(nèi)空氣質(zhì)量的大量研究，CC系統(tǒng)的熱性能和能耗在炎熱和潮濕的氣候條件下進(jìn)候的城市像香港這樣使用DCDV系統(tǒng)增強(qiáng)系統(tǒng)性能和節(jié)能潛力。仿真軟件——EnergyPlus[31]被用于塑造系統(tǒng)和它的應(yīng)用程序在香港的一個典型的辦公大樓。2.系統(tǒng)描述典型的辦公大樓在香港，這取決于個人空調(diào)所需的具體特點(diǎn)，采用一種混合的恒風(fēng)量2.1.傳統(tǒng)系統(tǒng)常規(guī)沒有再熱(CwoR)系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的蒸汽壓縮制冷機(jī)溫差(通常為5℃)生成離開冷凍水(Tcw，l=7℃)來分派給主要空氣處理程序(PAU)的冷卻盤管和并行連接的空間空氣處理擬定DCDV系統(tǒng)、高溫差(約9℃)蒸汽壓縮制冷機(jī)將用于生成冷凍水(Tcw，l=7℃)分隨后與循環(huán)的空氣混合冷卻的AHU(3)成為送風(fēng)條件(4)狀態(tài)。在此系統(tǒng)中，干燥和冷卻OA是用來抵消潛在的負(fù)荷和部分空間明顯的負(fù)載，而循環(huán)空氣的變化溫度只用于抵消空間明顯的負(fù)載以達(dá)到所需的條件(1)狀態(tài)。為了避免凝結(jié)在干式冷卻盤管(DCDV系統(tǒng)的一個重要特征)，進(jìn)入的冷凍水溫度將高于循環(huán)空氣的露點(diǎn)溫度。因此，DV和干式冷卻盤管串聯(lián)如此12℃的冷凍水離開了DV盤管(Tcw，l(DV))將接連著進(jìn)入AHU的干式冷卻盤管與16℃的冷凍水離開(Tcw，l(DC))，導(dǎo)致較高的冷凍水溫差和比例較小的冷卻水流量。3.建設(shè)和系統(tǒng)特點(diǎn)為了給常規(guī)和擬定的DCDV系統(tǒng)之間的對比提供一個共同依據(jù)，一棟典型的辦公大樓被是通過引用在香港建筑環(huán)境評估標(biāo)準(zhǔn)(表2)中給出的默認(rèn)值[34]?？照{(diào)裝置是由普通大小的設(shè)計(jì)實(shí)踐，和下面的假設(shè):oaAHUVs8.通過蒸汽壓縮制冷機(jī)產(chǎn)生的冷卻水流量等級(mcw)將保持不變。Qt)變化。RH所屬)可以由熱力學(xué)近似方程給出了陳匯[37]，可以與T和w:鑒于上面的說法，可以通過T2表達(dá)h2如公式(5)所示。種熱力學(xué)狀態(tài)可以確定。4.對設(shè)備性能建?？冃гu估是通過建筑能源模擬程序“EnergyPlus”的使用來完成的[31]。EnergyPlus是一個基于系統(tǒng)模擬程序的組件。它可以獨(dú)立模型的冷卻和除濕過程，從而可以模擬DCDVAHU戶可以定義或修改，以適應(yīng)用于建筑室的特定設(shè)備。通過EnergyPlus模擬運(yùn)行后生成的結(jié)果是全面。它允許用由于高溫差和低冷凍DCDV系統(tǒng)的流量特性，為冷卻裝置數(shù)學(xué)模型，水泵和冷卻盤管需4.1.冷卻裝置用于EnergyPlus建筑能源模擬程序的制冷機(jī)模型是一個經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，預(yù)測從離開冷凍水制冷能耗，進(jìn)入冷凝器空氣溫度和冷卻能力。該模型是基于三個多項(xiàng)式方程:第一個方程描述了冷卻器的冷卻能力隨不同離開冷凍水溫度(Tcw，l)和冷凝器進(jìn)入空氣溫度(Tcond，e)，相比之下冷卻能力的參考條件。左)和冷凝器進(jìn)入空氣溫度(Tcond，e)，第三個方程描述了在部分負(fù)載條件下功耗如何不同。 (i.e.冷負(fù)荷(Q)/冷水機(jī)組的額定制冷能力(QR))在這項(xiàng)研究中，冷水機(jī)組模型，傳統(tǒng)的和DCDV系統(tǒng)兩者都是基于一組制造商的冷水機(jī)組性能數(shù)據(jù)開發(fā)的從屬于額定容量的冷水機(jī)組(=1043.5千瓦)選擇適合案例研究大樓的冷卻要求[38]。冷卻裝置的能力被認(rèn)為是因?yàn)樗墙咏畲蟮娘L(fēng)冷機(jī)組容量包裝商用冷卻器，并廣泛應(yīng)用于建筑氣冷式植物在香港[39]。數(shù)據(jù)在全負(fù)荷和部分負(fù)載條件下(PLR=0.1:1)是有效的，進(jìn)入冷凍水溫度(Tcw，e)，傳統(tǒng)和高溫差模型兩者的合成系數(shù)總結(jié)在表4。4.2.泵和風(fēng)扇泵和風(fēng)機(jī)性能在EnergyPlus中的特點(diǎn)是其額定負(fù)載和體積流量、壓力上升和效率與公式(10)一致。風(fēng)扇模型(公式(11))類似于泵模型除了用戶需要指定部分將進(jìn)入的氣流的風(fēng)扇為了更好地反映實(shí)際的操作特點(diǎn)，在這項(xiàng)研究中作為1。DV4.3.空氣冷卻盤管高冷凍水溫度的影響影響盤管的熱力性能(UA值)。在EnergyPlus，用戶不需要輸入盤管幾何細(xì)節(jié)或性能數(shù)據(jù)來運(yùn)行盤管模型。模型需要輸入的盤管性能只包含一組熱力學(xué)設(shè)計(jì)條5.結(jié)果與討論5.1.年度冷卻配置文件圖5比較了三個系統(tǒng)在不同的冷負(fù)載條件下(<100%，<75%，<75%，<25%)的冷卻需求和冷卻輸出量。可以看出DCDV系統(tǒng)的冷卻輸出量與所有冷負(fù)荷條件下冷卻需求相配的很R冷)，除了以下兩個條件:(i)等于1月時(即沒有潛在的負(fù)載)，和(ii)當(dāng)系統(tǒng)開始在早上8點(diǎn)。結(jié)果是合理的，因?yàn)樗侨菀桌斫獾?，CwoR系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是不能抵消同時潛在負(fù)載合成室內(nèi)條件的影響和能源消耗將在后面的小節(jié)中討論。5.2.合成室內(nèi)條件差異比較其他個月最高的[40]?？梢钥闯鏊璧目臻g空氣溫度(24℃)基本上可以通過這三個VCwR60%。表8總結(jié)了通過這三個系統(tǒng)不同的室內(nèi)空氣溫度和濕度內(nèi)容發(fā)生的累積頻率。根據(jù)R統(tǒng)得到0.3%和0%。此外，可以看出只有44.4%的空調(diào)小時所需的室內(nèi)條件可以通過CwoR條件的差異。從中可以看出三個系統(tǒng)的離開盤管的空氣條件(Ta，開盤管平均氣溫(Ta，l(ave))是4-6℃低于其他兩個系統(tǒng)。這是合理的，因?yàn)镃WR過冷的空氣要小供應(yīng)空氣中的水分含量(Wa，s)，以抵消空間潛負(fù)荷(Qlat)，隨后再加熱至達(dá)到所需的空間的空氣的溫度。作為上述的結(jié)果，顯而易見的是存在由CWOR系統(tǒng)提供不充分除濕。結(jié)果解釋為CWOR系統(tǒng)相對較小的全年空調(diào)輸出和所產(chǎn)生的室內(nèi)環(huán)境的影響的原因。5.3.凝結(jié)在干式冷卻盤管所述DCDV系統(tǒng)的一個基本特征是在干式冷卻盤管上無冷凝以降低在所述冷凝水排水盤捕捉疾病的危險。這是通過在干式冷卻盤管設(shè)計(jì)的平均冷卻水溫度(TCW，平均=14℃)，比所述再循環(huán)空氣的設(shè)計(jì)條件下的露點(diǎn)溫度(=13.1℃)高來實(shí)現(xiàn)。以實(shí)現(xiàn)。5.4.每年的能源消耗為DCDV和傳統(tǒng)系統(tǒng)的不同組件的年度能量利用于表10.進(jìn)行比較可以看出，對于使用系統(tǒng)，增加了冷卻器和風(fēng)扇的消耗(12％和40％)，但在泵消耗的降低(50％)。而相較于CWR系統(tǒng)，在泵和冷卻器的消耗降低了(分別為101％和18％)，但增加了40％的風(fēng)機(jī)在冷水機(jī)組消耗的DCDV和CWR系統(tǒng)的增加主要是由于增加每年冷卻輸出(前面的部分的解釋(表7))?？紤]到的冷卻器的性能(COP)的系數(shù)，雖然常規(guī)制冷機(jī)(對于CWOR和CWR系統(tǒng))和高溫差冷卻器(用于DCDV系統(tǒng))的額定COP都或多或少是相同的(=3.2)，它可以在圖8可以看出，在低PLR條件(PLR<0.5)時，高溫差制冷機(jī)的性能比以往的制冷機(jī)稍好。制冷機(jī)已設(shè)計(jì)用于高溫差(TD)，它運(yùn)行在期間部分負(fù)荷狀態(tài)下的TD，將有一個稍高Tevp相比于傳統(tǒng)的制冷機(jī)，以根據(jù)公式導(dǎo)致更高的蒸發(fā)器的有效性。公式(16).Tevp在不同的部分負(fù)荷條件下通過參考等式估計(jì)。公式(13)-(17)上的假設(shè)的設(shè)計(jì)Tevp(=4℃)為相同的兩個冷卻器系統(tǒng)中，并且在兩個系統(tǒng)的蒸發(fā)器(AUevp)的總熱傳導(dǎo)系數(shù)變化以相同的程度，根據(jù)簡化機(jī)械關(guān)系在公式(18)。方程.(13)和(14)可以被組合以產(chǎn)生以下等式用于Tevp的評價。其中Qevp是其也可以表示為等式蒸發(fā)器的冷卻輸出。公式(14)和(15)中的數(shù)換算平均溫差(LMTD)和蒸發(fā)器效率(eevp);mcw是質(zhì)量流量的冷卻水;Cpcw是冷凍水的比熱能aaa裝置的常數(shù)[43]。基于上述，很明顯地注意到模擬降低CWOR系統(tǒng)(-12％(表10))的制冷機(jī)的消耗相比于