獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行的熱力學(xué)分析
前言:獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)(Dedicated Outdoor Air System,簡稱DOAS)是將新風(fēng)獨(dú)立處理到較低的溫度,使新風(fēng)承擔(dān)室內(nèi)全部潛熱負(fù)荷和部分顯熱負(fù)荷,其余顯熱負(fù)荷由室內(nèi)干工況設(shè)備來承擔(dān)的空調(diào)系統(tǒng)。它將室內(nèi)熱濕負(fù)荷分開處理,可使處理室內(nèi)顯熱冷負(fù)荷的冷水溫度得到提高,從而獲得一定的節(jié)能效果。并且采用該系統(tǒng)時,若室內(nèi)溫度和濕度明顯低于室外,新風(fēng)和排風(fēng)之間可采用全熱交換器,將進(jìn)一步降低能耗。
1 獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)的構(gòu)成
典型的獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)由全熱回收轉(zhuǎn)輪、表面式冷卻器、顯熱回收轉(zhuǎn)輪和預(yù)熱裝置構(gòu)成,圖1 表示了該系統(tǒng)各設(shè)備處理空氣的過程。
圖中狀態(tài)點(diǎn)0 表示新風(fēng)預(yù)熱前,狀態(tài)點(diǎn)1 表示新風(fēng)預(yù)熱后,狀態(tài)點(diǎn)2 表示新風(fēng)經(jīng)全熱回收轉(zhuǎn)輪處理后,狀態(tài)點(diǎn)3 表示新風(fēng)經(jīng)表冷器處理后,狀態(tài)點(diǎn)4 表示新風(fēng)經(jīng)顯熱回收轉(zhuǎn)輪處理后,狀態(tài)點(diǎn)5 表示室內(nèi)排風(fēng),狀態(tài)點(diǎn)6 表示排風(fēng)經(jīng)顯熱回收轉(zhuǎn)輪處理后。
1.1 全熱回收轉(zhuǎn)輪
由于空調(diào)房間內(nèi)溫、濕度與室外新風(fēng)的差別較大,為減少冷卻盤管所需冷量而達(dá)到節(jié)能目的,所以在新風(fēng)和排風(fēng)之間安裝全熱轉(zhuǎn)輪,對排風(fēng)進(jìn)行全熱回收,對新風(fēng)進(jìn)行預(yù)處理,效率為0~85%。全熱回收轉(zhuǎn)輪上布滿蜂窩狀的流道,空氣流過這些流道時,與流道壁進(jìn)行熱濕交換,流道壁本身含有固體吸濕劑。在夏季,室外熱濕的新風(fēng)經(jīng)過轉(zhuǎn)輪后將熱量和水分傳給轉(zhuǎn)輪,轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)到室內(nèi)排風(fēng)時,再將其中吸附的水分和熱量傳遞到室內(nèi)排風(fēng)中去,通過排風(fēng)排到室外。在冬季,室外干冷的新風(fēng)與室內(nèi)溫濕的排風(fēng)逆向流過轉(zhuǎn)輪,進(jìn)行熱濕交換后,新風(fēng)變暖變濕后進(jìn)入室內(nèi),從而回收了室內(nèi)排風(fēng)的顯熱和潛熱。這種全熱回收稱為被動除濕[2],即氣流中水分在水蒸氣壓力驅(qū)動下由高濕氣流向低濕氣流傳遞。