潘祖棟,王志毅,楊松杰,汪新民
空調技術
改進型全空氣誘導器與風機盤管性能對比測試分析
潘祖棟,王志毅,楊松杰,汪新民
(浙江盾安人工環境股份有限公司,浙江諸暨311835)
全空氣誘導器通過減小誘導比和增加整流板進行了改進,在樣板房與風機盤管空調系統進行了對比測試。從測試結果可以看出:誘導器系統滿足室內空氣溫度調節的需求,除濕能力強,風速分布均勻且處于舒適的風速范圍內;相對于風機盤管系統,誘導器系統溫度梯度小,溫差小;配合集約型空氣處理機組和中溫冷水機組使用的誘導器系統,比風機盤管系統節能。改進型全空氣誘導器可以使用在一些要求較高的空調場所。
全空氣誘導器;風機盤管;溫度;功率;PPD
誘導器空調系統是半集中式空調系統的一種形式,采用較低的送風溫度,風道斷面較小,從而節約建筑空間,可以滿足系統新風量的要求,同時全空氣誘導器不存在凝結水問題,有好的衛生條件,考慮空氣品質問題,包括我國在內的許多國家恢復了對誘導器使用的傾向[1-3]。
全空氣誘導器由外殼、噴嘴、靜壓箱和一次風管連接組成(如圖1所示)。全空氣誘導器室內負荷全部由一次風負擔,由于沒有二次冷卻盤管,也被稱為“簡易誘導器”。這種送風裝置通過誘導一定的室內空氣,可以達到增加送風量和減少送風溫差的作用,是一種送風裝置。誘導器的誘導比(無量綱):

式中G2,G1—分別為二次風量和一次風量,m3/h。適當減小誘導比,可以減少二次風量。一般誘導比在2.5-5之間,改進型的誘導器誘導比大約為1.5。
改進的誘導器同時采用整流板,混合后的溫度提高的空氣經開孔的整流板后(如圖2所示),出風口流速控制在0.2-0.8m/s,創造較好的氣流組織和溫度分布。同時由于送風溫度的降低,集約型空氣處理機組利用橢圓管換熱器產生13℃的送風到誘導器系統誘導室內空氣。冷源采用中溫冷水機組產生10-20℃的冷水。

圖1 全空氣誘導器系統原理圖

圖2 整流板

圖3 冷熱源水系統圖

表1 系統設備對比
為了同風機盤管空調系統進行對比,建造測試樣板房間,建筑面積為19.2m2(6.4m×3m),為了便于對比,建造了兩座完全相同的測試樣板房。兩個系統的冷熱源水系統圖如圖3所示,測試房間設備布置如圖4所示。兩個系統的空氣源熱泵機組、末端裝置、送風口、循環水泵、風機均有所區別,其詳細配置數據見表1。
測試時間在2013年8月16日,測試儀器有熱環境分析儀、鉑電阻溫度計、鉗形功率表等。
3.1 送風舒適性對比
用熱環境分析儀(PMV和PPD指數測定儀)測量室內中間位置、高度為1.2m處的溫度、相對濕度、空氣速度、PPD值等,同時測量送風口正下方位置、高度為1.2m處的風速,測試時間為10:00、12:00、14:00、16:00。測試結果如圖5所示。

圖4 測試房間設備布置平面圖

圖5 熱環境分析儀測試結果對比
無論風機盤管還是改進的誘導器系統,在室外較高的環境溫度下,均可以較好地調節室內溫度(如圖5a))所示,由于采用13℃送風,誘導器的除濕能力更強,房間內相對濕度更小(如圖5b))所示,風機盤管系統,房間內風速為0.20m/s左右,處于舒適的風速范圍內,風口下方1.2m高度處的平均風速為2.03m/s,超過了舒適感的上限風速0.38m/s,風口下方有比較強的吹風感;全空氣誘導器系統,房間內風速為0.13m/s左右,風口下方1.2m高度處的風速為0.14m/s左右,風速分布均勻且處于舒適的風速范圍內(如圖5c))所示;基于PPD指標分析兩種送風形式,誘導器系統舒適性更好一些(如圖5d))所示。

圖6 測點布置圖
3.2 溫度場分布對比
考慮樣板房的對稱性,溫度測點布置如圖6所示,測試桿編號如圖所示,測試桿測點高度分別為400m m、840m m、1280m m、1720m m、2160m m、2600m m。
風機盤管配送風口使用時,同一高度處的溫度最低點均位于測試桿3處(即送風口下方),人員逗留區水平方向溫差最大值為4.2℃,隨著高度降低,溫差逐漸降低。誘導器系統人員逗留區水平方向溫差最大值為1.9℃,隨著高度降低,溫差也逐漸降低,且每層的溫差都比風機盤管使用時小,誘導器使用時水平方向溫度分布更均勻。
風機盤管測試桿3位于送風口正下方,測點離吊頂越遠,溫度越高;其他測試桿上測點距吊頂的距離越大,溫度越低。垂直方向溫差最大值為4.2℃,人員逗留區垂直方向溫差最大值為2.4℃。

圖7 垂直方向溫度分布曲線
誘導器系統,測試桿3位于出風口正下方,靠近出風口處的測點溫度最低;其他測試桿上測點距吊頂的距離越大,溫度也越低。垂直方向溫差最大值為3.9℃,人員逗留區垂直方向溫差最大值為2.2℃。垂直方向溫度分布均比較均勻。
3.3 能耗對比
在10:00、12:00、14:00、16:00的測試中,系統中主機(空氣源熱泵機組)耗電量和系統總耗電量(包括循環水泵、風機)也同時進行了測試對比。從圖8可以看出,誘導器系統小于風機盤管系統,這取決于誘導器空氣源熱泵機組高的蒸發溫度、小流量大溫差的循環水泵和降低送風溫度小風量的風機,節能率實測在20%左右,如果在大型系統中,設計進行準確的匹配,采用變頻技術等,節能量會更明顯。

圖8 逐時耗電量變化曲線圖
改進型全空氣誘導器送風風速小,沒有吹風感,溫度分布均勻,舒適性高;與中溫冷水機組和集約型空調機組配合使用,能耗小于風機盤管系統,且具有引入新風,無凝結水保證室內空氣品質的優點,在對于舒適性和風速有要求的場所以及其他適合的應用場所,可以推廣使用。
[1]劉振全,馬小禮.低溫送風系統末端裝置誘導器的研究及性能評價[J].潔凈與空調技術,2006,21(3):12-14.
[2]蔣綠林,董應偉,周其.置換式誘導器系統空調房間氣流組織的數值模擬[J].常州大學學報(自然科學版),2012,24(3):44-47.
[3]王志毅,王高遠,劉世權,等.中溫冷水機組誘導器系統應用于辦公建筑的性能測試[J].暖通空調,2015,45(11):58-61.
修回日期:2017-02-13
能源局:到2020年我國可再生能源發電并網容量將達7.2億千瓦
記者10日從國家發改委獲悉,全國人大代表、國家發展改革委副主任、國家能源局局長努爾˙白克力日前接受中國電力報時表示,解決好棄風棄光問題是一個復雜的系統工程,最根本、最主要的途徑,還是要做好能源系統的統籌優化。下一步,我們將主要采取以下三個方面措施。
第一,加快電力系統調峰能力建設。“十三五”期間,要加快大型抽水蓄能電站、龍頭水電站、天然氣調峰電站等優質調峰電源建設,加大既有熱電聯產機組、燃煤發電機組調峰靈活性改造力度,積極發展儲能,改善電力系統調峰性能。預計五年將增加煤電調峰能力4600萬千瓦,抽水蓄能電站1700萬千瓦,天然氣調峰電站500萬千瓦,顯著提高電力系統調峰和消納可再生能源的能力。
第二,調整優化發展布局。“十三五”期間,將風電和太陽能開發重心從“三北”向中東部轉移,以分布式開發、就地消納為主,新增風電裝機中,中東部地區約占58%;新增太陽能裝機中,中東部地區約占56%。同時,有序推進電力外輸通道建設,促進“三北”地區可再生能源跨省區消納。
第三,推進電力系統運行模式變革。深入推進電力體制改革落地,加快電力現貨市場及電力輔助服務市場建設,建立健全有利于可再生能源發電上網消納的價格和調度機制,逐步推行可再生能源電力配額考核和綠色證書交易機制。
通過采取以上措施,預計到2020年,我國可再生能源發電(含水電)并網容量可達到7.2億千瓦,并網容量比重可達到36%,上網電量比重可達到27%。華東和南方等主要負荷中心消納風電、太陽能發電能力可達到35%左右,接近世界先進水平。同時,努力把“三北”地區棄風率、棄光率控制在5%以內,其他地區基本做到不棄風、不棄光。
Performance Test&Analysis on Fan Coil Unit and Improved Induction Air Unit System
PAN Zu-dong,WANG Zhi-yi,YANG Song-jie,WANG Xin-min
(Zhejiang Dun’an Artificial Environmental Co.,Ltd,Zhuji 311835,China)
Induction airunitw as im proved by decrease the induction ratio and add the rectifier.Perform ance teston fan coilunitand im proved induction airunitsystem was carried in the m odelhouses.Testresults showed:Induction air unit system could m eet the tem perature requirem ent of room.It had a strong dehum idifying ability and m uch uniform ity air velocity in the range ofcom fortable.Induction air unit system had little tem perature gradient and difference.The unitw as energy efficientcom bined with the extensive airhandling unitand m edium chiller.Im proved induction airunitwould be used in the high quality airconditioning spaces.
induction air unit;fan coil unit;tem perature;power;PPD
TU 831
B
2095-3429(2017)01-0069-05
2016-12-19
潘祖棟(1976-),男,浙江天臺人,工程碩士,高級工程師,從事制冷空調產品研發管理工作。
D O I:10.3969/J.ISSN.2095-3429.2017.01.017