制冷空调新标准-5《干式风机盘管》标准制订关键问题研究2012

《干式风机盘管》标准制订的关键问题研究

合肥通用机械研究院张秀平2011年10月25日报告内容

产品基本规格的研究名义工况温度条件的研究产品设计需求及标准研究内容标准制定背景及其范围标准制订背景及其范围降低大型公共建筑空调系统能耗温湿度独立控制空调系统热湿分离处理技术热湿分离处理技术的关键设备干式风机盘管机组干式风机盘管机组应用前景广阔，但标准缺失标准制订背景

标准制订背景及其范围标准的范围

适用于外供冷水、热水由风机和盘管组成的干式风机盘管机组，对房间直接送风，具有供显冷、供热或分别供显冷和供热功能，其风量在2500m3/h以下，出风口静压小于100Pa的干式风机盘管机组。适用于在干工况条件下运行仅提供显热的风机盘管机组。不适用于自带冷、热源和直接蒸发盘管、蒸汽盘管、电加热等的干式风机盘管机组。产品设计需求及标准研究内容产品的设计需求

满足建筑需求和暖通空调设计需要------满足温湿度独立控制空调系统降温不除湿；------与系统其他设备衔接

既满足内、外区最大显热冷量的需求又可以保证兼容现有标准型号风机盘管的风机系列的规格、结构形式和尺寸（GB/T19232）与高温冷水机组的参数协调一致产品设计需求及标准研究内容产品的设计需求

产品空气侧入口温、湿度的需求

GB50189-2005公共建筑节能设计标准规定的“室内干球温度25℃，相对湿度40～65%，风速0.15≤v≤0.3m/s”国发〔2006〕28号《国务院关于加强节能工作的决定》规定——“控制夏季室内空调温度设置不低于26℃”名义供冷量试验工况空气侧入口温、湿度需求为：干球温度26℃、相对湿度50%（湿球温度18.7℃）产品设计需求及研究的内容产品的设计需求

产品供冷量和风量

外区办公房间显冷量200W/m2(max)内区55W/m2(max)最大和最小型号干式风机盘管的冷量需求外区干式风机盘管冷量2400W(max)内区干式风机盘管冷量660W(max)注：按照房间3X4m空间面积12m2，设置一台风机盘管干式风机盘管的风量与标准盘管尽量一致产品设计需求及研究的内容产品的设计需求

产品入口水温度的需要

室内参数干球温度26℃,相对湿度50%（露点温度14.7℃）考虑安全因素和与冷水机组衔接，供水温度16℃（换热器外表面约16.5℃）如：窗户或外门不严密导致室外热湿空气渗入、或新风机组的除湿能力略微不够、或者室内人员等散湿凉的估算不准确等不同参数下室内湿度（干球温度26℃）干式风机盘管仍存在表面凝水的不安全因素，需设置简易的凝结水盘供热：冷水机组、水源热泵的供热功能、太阳能的直接利用以及辐射末端的使用

40℃

产品设计需求及标准研究内容标准研究内容

名义工况温度条件的研究

名义供冷工况？试验工况表单位：℃名义制热工况？产品设计需求及标准研究内容标准研究内容

产品基本规格的研究

产品基本规格名义工况温度条件的研究研究内容---空气侧入口温、湿度和水侧的进口温度及进出口温差

应对产品的设计需求，主要研究内容如下：机组的湿球温度是否需要圆整成19℃机组水侧的进出口温差是取4℃、5℃还是5.5℃？名义工况温度条件的研究试验方法

试验样机

340m3/h--1700m3/h（FP-34、FP-51、FP-68、FP-85、FP-102、FP-136、FP-170等）的7台标准风机盘管样机（1#--7#）A型和B型两个型号的1#产品（3排换热管）、2#产品（5排换热管）4台干式风机盘管机组名义工况温度条件的研究试验方法

试验工况

试验工况表单位：℃参数进水温度出水温度进风干球温度进风湿球温度工况1#(GB/T19232)7122719.5工况2#16202618.7工况3#16202619.0工况4#16212618.7工况5#16212619.0工况6#1621.52618.7工况7#1621.52619.0工况8#40----1)21------注：1）与4#工况水流量一致2）出口静压为12Pa

名义工况温度条件的研究试验结果和分析

不同湿球温度的试验

工况2#和3#、工况4#和5#、工况6#和7#这每两个工况之间的差异是湿球温度略有差别，相差0.3℃样机在每两个工况之间，供冷量绝对偏差在73W以内，供冷量相对偏差在4%以内工况型号供冷量(W)2#3#4#5#6#7#标准风机盘管样机样机1#301730652564259423492372样机2#255726122235224220592074样机3#201320211721172915381533样机4#158716421384134011541130样机5#134413899891010832827样机6#1000965817756639619样机7#639585505456439413干式风机盘管机组A型1#177217601604158514951481A型2#193719431830184017561751B型1#242324962191225920732130B型2#267126372473247623602361名义工况温度条件的研究试验结果和分析

不同出水温度的影响---2#、4#和6#工况对比

随着干工况下进、出水温差的加大，出风干、湿球温度升高，由于进风和出风温差的减小，使得换热量也不断减小，从表中可以看出：出口温度增加1℃，供冷量减小10~32%。工况参数1#2#4#6#供冷量W38261344989832出水温度℃12202121.5出风干球℃14.520.822.223.0出风湿球℃13.616.917.417.7水流量m3/h0.6850.3000.1810.140水阻力kPa18.055.533.212.70风机功率W61636363工况参数1#2#4#6#供冷量W4667177216041495出水温度℃12202121.5出风干球℃11.519.119.820.1出风湿球℃11.016.316.616.7水流量m3/h0.8160.4060.2940.249水阻力kPa67.0218.2511.429.012风机功率W56616161样机5#不同工况下的样机性能参数A型1#不同工况下的样机性能参数名义工况温度条件的研究试验结果和分析

不同出水温度的影响---2#、4#和6#工况对比

随着水出口温度的升高，产品的供冷量呈减小的趋势。在2#、4#、6#工况条件下，2#工况的供冷量最大。3#产品水阻力、供冷量和水温的关系5#产品水阻力、供冷量和水温的关系名义工况温度条件的研究试验结果和分析

不同出水温度的影响---2#、4#和6#工况对比

若从整个空调系统的能源消耗和成本来考虑，4℃温差固然有较大的供冷量，但水流量也较5℃和5.5℃温差的要大，这时输配系统的能耗和成本也会增加，系统的经济性和节能性需要综合评估。A型1#产品水阻力、供冷量和水温的关系A型2#产品水阻力、供冷量和水温的关系名义工况温度条件的研究名义工况温度条件的建议机组运行状态名义供冷工况名义供热工况空气侧入口空气状态干球温度(℃）26.021.0湿球温度(℃)18.7—进、出水温度和流量状态进水温度(℃)16.040.0进出水温差(℃)5—流量(m3/h)—与名义供冷工况同名义工况温度条件产品设计需求测试和分析结果产品基本规格的研究研究内容---名义风量、名义供冷量和名义供热量

应对产品的设计需求，主要研究内容如下：在建议的名义工况下，研究名义供冷量的取值。在建议的名义工况下，研究名义供热量的取值。产品基本规格的研究名义供冷量规格额定风量（m3/h）额定供冷量（W）FP-343401800FP-515102700FP-686803600FP-858504500FP-10210205400FPPP—204204010800FP—238238012600GB/T19232-2003名义风量与GB/T19232一致确保显热供冷量的需求340m3/h660W

供冷量和风量之比不小于2W/m3/h产品基本规格的研究名义供冷量标准风机盘管样机无法满足供冷量和风量之比不小于2W/m3/h型号参数工况1#4#标准风机盘管样机1#供冷量/风量1)5.81.5样机2#供冷量/风量1)6.31.6样机3#供冷量/风量1)6.21.6样机4#供冷量/风量1)5.81.5样机5#供冷量/风量1)6.01.3样机6#供冷量/风量1)6.21.5样机7#供冷量/风量1)6.51.4注：1）供冷量/风量是指同一工况下，样机的供冷量与风量之比单位：W/m3/h干式风机盘管名义工况GB/T19232名义工况标准风机盘管样机供冷量/风量产品基本规格的研究名义供冷量干式风机盘管样机满足供冷量和风量之比不小于2W/m3/h型号参数工况1#4#干式风机盘管机组A型1#供冷量/风量1)8.32.2A型2#供冷量/风量1)9.72.7B型1#供冷量/风量1)8.22.1B型2#供冷量/风量1)9.32.5注：1）供冷量/风量是指同一工况下，样机的供冷量与风量之比单位：W/m3/h干式风机盘管名义工况GB/T19232名义工况干式风机盘管样机供冷量/风量产品基本规格的研究名义供冷量规格名义风量(m3/h)名义供冷量(W)FPG—34340680FPG—515101020FPG—686801360FPG—858501700FPG—10210202040FPGPGPG—20420404080FPG—23823804760干式风机盘管机组产品名义供冷量产品基本规格的研究名义供热量名义供冷工况和名义供热工况均为干工况远行，两者的换热情况非常类似，无冷凝水（无传质过程），并且风速相等（忽略空气物性随温度的变化）；同一换热器在两种工况下的换热效率基本相同。

根据换热器效率计算公式式中：ε：换热器的实际换热效果与最大可能换热效果之比；(t’-t”)max:流体在换热器中可能发生的最大温度差值；t1’-t2’:冷流体或热流体在换热器中的实际温差值中的大者产品基本规格的研究名义供热量规格名义风量(m3/h)名义供冷量(W)FPG—343401240FPG—515101860FPG—686802480FPG—858503100FPG—10210203720FPGPGPG—20420407440FPG—23823808680干式风机盘管机组产品名义供热量基于上述原理可以计算并圆整出机组名义供热量产品基本规格的研究名义供热量干式风机盘管机组实测供热性能参数A型1#A型2#B型1#B型2#风量m3/h75471510981019供热量kW3.2853.6664.5174.865水阻力kPa14.5927.5431.7512.25风机功率W615997954台干式风机盘管机组实测的供热性能均可满足基本规格的供热量要求产品基本规格的研究产品基本规格---名义风量、名义供冷量和名义供热量规格名义风量(m3/h)名义供冷量(W)名义供热量(W)FPG—343406801240FPG—5151010201860FPG—68