新風集中深度預處理節能專利技術應用分析
摘要:根據焓濕圖的計算方法，采用新風集中深度預處理技術，對傳統設計理念中凈化空調系統的除濕方式進行改進，加大傳統設計新風機組中水盤管的工作面積，再增加一組相同工作面積的水管盤形成一二級雙盤管。兩個水盤管單獨控制，達到對新風機組中的室外新風進行深度除濕預處理。除濕后的新風通過凈化風管與循環機組內的回風進行混合，對混合空氣微處理后達到潔凈室內所需要的溫度濕度參數。通過水盤管的改進使機組在運行過程中達到節能的目的。根據工程實際案例的應用分析,測算出單位時間的節能量。
關鍵詞:深度預處理；水盤管；露點溫度；混合溫度Km；
中圖分類號：TE08文獻標識碼：A
根據《醫院潔凈手術部建筑技術規范》的要求，潔凈室內的空氣質量為恒溫恒濕狀態。恒溫狀態需要冷熱源通過水管盤來調節，恒濕狀態需要加濕器加濕或除濕水盤管除濕來解決。在凈化空調系統中，傳統的除濕技術為降溫除濕，即將循環機組內的潔凈空氣降溫至露點溫度以下，使空氣中的水分凝結成冷凝水從排水管排出，從而達到除濕的目的。除濕后的空氣經過循環機組內的加熱器，將溫度從露點溫度加熱到潔凈室內需要的溫度。以上這種在循環機組內降溫除濕的技術，不僅降溫除濕需要消耗的冷量多，除濕后的再加熱所消耗的熱量也很多。冷量及熱量相互抵消浪費很大。同時，因循環機組在除濕過程中有很多冷凝水產生，固而循環機組不能滿足《醫院潔凈手術部建筑技術規范》中干工況運行的要求。
針對以上缺點，新的專利技術--新風集中深度預處理技術將改變上述傳統除濕技術所帶來的缺點。新的專利技術是將循環機組中的除濕方式設計在新風機組中。室外新風在新風機組中進行降溫除濕后，再與循環機組內的回風進行混合，混合后的潔凈空氣再進行微處理就可達到室內要求的溫濕度。該專利技術在運行過程中將冷量與熱量的抵消控制在最低點，從而節約冷量和再熱量，機組運行比傳統處理方式更節能。同時，循環機組在夏季達到干工況運行，滿足規范要求。
1.機組結構分析
傳統技術的新風機組與循環機組結構如圖1-1所示；
圖1-1
專利技術的新風機組與循環機組結構如圖1-2所示；
圖1-2
工作原理：室外空氣在新風機組中風機的作用下，經過各級過濾器水盤管的處理后，形成12-15度的新風。新風通過凈化風管送入循環機組，與回風混合，在風機的作用下經過濾器、水盤管、加濕器、再熱器的恒溫恒濕處理，最后送入潔凈室內。
2.傳統技術降溫除濕原理分析
在夏季，為實現恒濕的具體處理過程是：在新風機組內，室外空氣經機組內的水盤管處理后，將Kx度的新風Qx送入循環機組內。在循環機組內，潔凈室內Kh度的回風Qh與新風Qx進行混合，形成溫度為Km的潔凈空氣Qm。當Qm中相對溫度大于要求的濕度時，循環機組內的除濕水盤管會將Qm降溫到露點溫度K，使空氣中多余的水分凝結成露水排出，從而達到除濕的目的。除濕后的Qm因達不到室內要求的溫濕度要求，此時，通過電再熱器將Qm從K點升溫到潔凈室內需要的溫度Kh點。
傳統技術中溫濕度處理過程圖如圖1-3所示。其中Tx為新風處理過程，Th為新風與回風混合過程，Tc為混合風Qm降溫除濕過程，Tj為升溫再熱過程。
圖1-3
3.專利技術降溫除濕原理分析
在夏季，影響室內空氣溫濕度不平衡的原因除室內人員與設備外，還有室外新風過高的溫濕度。回風與溫濕度含量過高的新風混合后，造成原有的參數值超標。專利技術正是從這方面主要以解決新風入手，將新風深度除濕后再與回風進行混合，混合后的空氣就能達到室內要求地溫度與濕度。這是能源節約的具體表現。具體過程是在新風機組內，經過一二級水盤管將室外Kw點的空氣Qx降溫到K點進行除濕處理，處理后的Qx與循環機組內Kh點的Qh進行混合，形成Km點的Qm。因為Qh與Qx比值相差很大，所以Km與Kh的溫差很小，混合后的Qm只需要進行微處理即達到室內要求的Kh點的Qs。
專利技術中溫濕度處理過程圖如圖1-4所示。其中Tc為新風降溫除濕處理過程，Th為新風與回風混合過程，Tj為升溫再熱過程。
圖1-4
4.技術節能分析對比
根據圖1-3分析得出，新風機組將新風進行簡單處理后，與循環機組內的回風進行混合，再對混合后的風量進行降溫除濕，除濕后的K點的空氣需要經過再熱段進行升溫再熱處理才能達到要求的參數；因為處理的是新風與回風總和，所以此技術冷量與熱量的抵消浪費很大。
根據1-4分析得出，新風機組將新風進行降溫除濕預處理，處理后K點的新風再與室內回風進行混合，因為新風與回風所占比值相差很大（見表1-1），混合后的Qm只需微處理后即可達到要求的參數。此技術只處理新風，而新風與回風混合后只需微處理。
專利技術是將循環機組中的除濕方式設計在新風機組中。該技術在運行過程中將冷量與熱量的抵消控制在最低點，從而節約冷量和再熱量。循環機組在夏季達到干工況運行。機組運行比傳統處理方式更節能。
5.應用分析
為更準確表達該技術節能情況，現以北京某醫院進行實例說明：
傳統技術參數、專利技術參數對照表如表1-1所示；
從表中我們可以看到，傳統技術空調機組的冷量使用需求為705KW，按照醫院使用模塊式風冷冷熱水機組耗電量計算，需要用電227.7KW，電再熱部分用電337KW，綜合為564.7KW。
專利技術空調機組的冷量使用需求為507KW，按照醫院使用模塊式風冷冷熱水機組耗電量計算，需要用電163.7KW，電再熱部分用電166KW，綜合為329.7KW。
對比分析，專利技術與傳統技術相比，運行節約用電41.62%。按照潔凈室全部機組運行一天（一天按照8小時計算），使用專利技術可以節約1880度電，按一度電0.45元計算，每天節約846元。
6.結論
1、專利技術在運行過程中將冷量與熱量的抵消控制在最低點，從而節約冷量和再熱量。
2、在凈化空調運行過程中，傳統空調的冷量使用和再熱量使用是相對固定不變的；而專利技術中，循環機的冷量和再熱量在不同運行環境下，使用量是不同的。因此，在運行過程中使用的冷量和再熱量將更少，更節能。
3、專利技術的使用，讓循環機組在夏季達到干工況運行，滿足規范要求。
參考文獻
[1]醫院潔凈手術部建筑技術規范實施指南
[2]醫院潔凈手術部建筑技術規范
[3]暖通空調工程設計方法與系統分析
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