某蒸发冷却综合性能试验台若干问题的研究

发布时间：2017-08-15 00:00

  本文关键词：某蒸发冷却综合性能试验台若干问题的研究

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【摘要】：蒸发冷却空调技术作为一种高效、环保、经济的冷却方式,在空调领域正在日益普及,产品已经形成系列化生产。随着蒸发冷却空调设备多样化和对其性能标准的制定,蒸发冷却空调设备的产品性能和质量备受关注。而能够反映蒸发冷却空调设备性能好坏的参数一般包括制冷量、能效比、耗电量、降温速率等,而这些参数的测试大都不能直接测量,必须在一定的环境条件下,在持续稳定的状态中,通过测量这些参数的相关物理量并计算得出测试结果,而试验台则是进行这些工作的基础。另外,蒸发冷却空调设备受环境气象参数的影响特别大,因此,建立标准试验台模拟可靠的入口条件是进行试验研究和产品开发的平台。目前对蒸发冷却产品的测试一般是直接放置室外进行,由于室外气象条件的不可控性不能得到满意的实验结果。另外,由于蒸发冷却空调设备特殊的空气处理方式,使得利用传统制冷空调试验台对其进行性能检测实验时,试验台的运行费用极高,甚至不能满足要求。随着蒸发冷却设备厂家产品规模的扩大以及对产品质量越来越高的重视,一些厂家已经开始意识到建立专门的产品性能检测试验台的重要性。陕西优斯达环境科技有限公司是一家蒸发冷却设备生产厂家,本课题受该公司委托,对其蒸发冷却综合性能试验台开发中的一些关键问题进行研究。(1)首先结合厂家生产设备情况,确定该试验台的检测对象以及各检测项目的能力范围和检测方法。其中检测对象主要包括蒸发式冷气机(直接蒸发冷却通风降温机组)、间接—直接蒸发冷却空调机组、蒸发冷却冷水机组、蒸发冷却与机械制冷一体化空调机组四类典型的蒸发冷却设备,并给出这四类设备蒸发冷却产品的相关性能参数(制冷量、加湿量、能效比、一次空气和二次空气的出风温度、出水温度等)的确定方法和检测方法。考虑设备模块化生产的理念,风量按照10000m3/h进行设计。结合四类蒸发冷却空调设备的性能参数的确定方法,分别计算出四类设备在设计最不利环境条件下的制冷量、加湿量、出风温度和出水温度,以此为依据确定该试验台的能够检测的水侧制冷量范围20~100k W,风侧制冷量10~60k W,水流量2~16m3/h,环境干球温度-15~50℃,环境相对湿度20%~90%,考虑到后期扩容的需要,大风量测量装置设计最大值1500~30000m3/h,小风量测量装置1000~10000m3/h,设计大小两个风量测量装置,一方面考虑到设备型号问题,另一方面考虑到间接蒸发冷却段的二次排风量测试。(2)对该综合性能试验台空气处理系统节能设计的关键参数进行研究。主要包括维持环境间温湿度的工况处理机组的容量设计和冷热源容量的合理设计。主要结合干燥地区,同时兼顾高湿度地区典型城市的夏季室外设计参数,确定该试验台环境室模拟空气参数也即蒸发冷却被试设备的进口空气参数的设计值分别是:干燥设计工况下设计干球温度50℃,设计湿球温度21.5℃;高湿工况设计干球温度40℃,湿球温度29.8℃。结合试验台所在地区宝鸡夏季空调室外设计参数和各类蒸发冷却设备的空气处理特点,最终确定该试验台工况处理机组的制冷量为150k W,加热量150k W,加湿量70kg/h。选用4台12HP的冷水机组,电加热分组设计。(3)对该综合性能试验台空调系统在不同工况试验下的运行节能方案进行探索研究,目的在于充分利用蒸发冷却设备出风所携带的冷量和湿量以及不同季节室外新风的能量,达到降低空调系统运行能耗的目的。根据国标GB/T25860-2010《蒸发式冷气机》对实验工况的要求,确定两种标准工况,分别以干球温度38℃,湿球温度23℃作为标准干燥工况,以干球温度38℃,湿球温度28℃作为标准高湿工况。结合宝鸡地区室外气象条件,研究在对以上四类典型蒸发冷却设备进行两种标准工况试验时,该试验台空调系统新风和排风量随室外气象条件变化的最佳调节比例的确定方法,该方法对其他非标准工况的试验具有通用性,为试验人员提供运行参考。(4)最后在某蒸发式冷气机综合性能标准试验台上模拟标准干燥工况和标准高湿工况,对蒸发式冷气机进行性能检测的实验,探究该蒸发式冷气机综合性能试验台的运行状况,并针对该试验台空调系统不能引进新风以及检测产品的局限性提出改造方案,增加测试环境间二和新风系统,使其能够满足蒸发冷却产品生产趋于多样化以及产品研发的要求,并使其做到相对运行节能。
【关键词】：蒸发冷却综合性能试验台 空调系统设计 运行调节 实验研究
【学位授予单位】：西安工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU83
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-10
• 主要符号表10-13
• 1 绪论13-23
• 1.1 课题研究背景13-14
• 1.2 国内外研究现状及发展动态14-21
• 1.2.1 通过搭建简易的环境模拟小室进行蒸发冷却技术研究14-15
• 1.2.2 利用传统制冷空调产品检测用焓差试验台进行蒸发冷却技术研究15-16
• 1.2.3 建立蒸发冷却试验台进行产品开发和技术研究16-21
• 1.3 课题来源21
• 1.4 课题研究目的及实际应用价值21-22
• 1.4.1 课题研究目的21
• 1.4.2 实际应用价值21-22
• 1.5 课题主要研究内容及创新点22-23
• 1.5.1 主要研究内容22
• 1.5.2 创新点22-23
• 2 该综合性能试验台检测对象相关参数的确定方法和检测方法的研究23-35
• 2.1 两种标准工况23
• 2.2 各类蒸发冷却设备的性能参数的确定方法23-29
• 2.2.1 蒸发式冷气机的性能参数23-24
• 2.2.2 间接—直接蒸发冷却空调机组的性能参数24-26
• 2.2.3 蒸发冷却冷水机组的性能参数26-28
• 2.2.4 蒸发冷却与机械制冷一体化空调机组的性能参数28-29
• 2.3 该综合性能试验台的检测方法29-33
• 2.3.1 蒸发冷却空调机组性能检测原理29-31
• 2.3.2 蒸发冷却冷水机组性能检测原理31-32
• 2.3.4 蒸发冷却与机械制冷一体化空调机组性能检测原理32-33
• 2.4 本章小结33-35
• 3 该综合性能试验台空调系统节能设计关键参数的研究35-45
• 3.1 设计参数35-37
• 3.1.1 环境室内设计参数35-36
• 3.1.2 室外设计参数36
• 3.1.3 试验台空调系统设计原理36-37
• 3.2 工况处理机组的容量设计37-42
• 3.2.1 蒸发冷却空气处理设备对工况处理机组的要求37-41
• 3.2.2 蒸发冷却冷水机组对工况处理机组的要求41-42
• 3.3 工况处理机组的容量选择及实验建议42-43
• 3.4 本章小结43-45
• 4 该综合性能试验台空调系统在不同工况实验下的运行节能方案分析45-59
• 4.1 蒸发式冷气机的节能检测方案45-49
• 4.1.1 模拟标准干燥工况实验45-49
• 4.1.2 模拟标准高湿工况实验49
• 4.2 间接—直接蒸发冷却空调机组的节能检测方案49-53
• 4.2.1 模拟标准干燥工况实验49-52
• 4.2.2 模拟标准高湿工况实验52-53
• 4.3 蒸发冷却与机械制冷一体化空调机组的节能检测方案53-57
• 4.4 本章小结57-59
• 5 蒸发式冷气机综合性能试验台的实验研究59-67
• 5.1 蒸发式冷气机综合性能试验台简介59-61
• 5.2 蒸发式冷气机综合性能检测实验61-66
• 5.2.1 标准干燥工况下的实验研究61-63
• 5.2.2 标准高湿工况下的实验研究63-65
• 5.2.3 该蒸发式冷气机综合性能试验台空调系统改造方案65-66
• 5.3 本章小结66-67
• 6 结论与展望67-69
• 6.1 结论67-68
• 6.2 存在的不足68
• 6.3 展望68-69
• 参考文献69-75
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录75-77
• 攻读硕士学位期间申请的专利目录77-79
• 攻读硕士学位期间参加的主要学术会议目录79-81
• 致谢81-82

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本文编号：675299