為了考察熱濕獨(dú)立控制型系統(tǒng)及其熱濕獨(dú)立控制裝置在各種不同工況下的工作情況,利用圖3-l系統(tǒng)模型對(duì)熱濕獨(dú)立控制型系統(tǒng)在不同負(fù)荷下的工作情況進(jìn)行模擬分析。矸斟SYS系統(tǒng)模型參數(shù)按表2-2,表3.1及表3.2設(shè)置,而被調(diào)空間負(fù)荷以表3.2中室內(nèi)負(fù)荷值為參照值而變化,以達(dá)到一年四季不同負(fù)荷的工況情況。
不同工況下節(jié)能系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試得到PID參數(shù)如表3-6所示,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后PID輸出信號(hào)及主要部件功率數(shù)值如表3.5所示。為分析不同工況下熱濕獨(dú)立控制裝置的工作情況,將PID調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)值‰和SRI-I,PID按顯熱負(fù)荷‰和潛熱負(fù)荷圖,如圖3-7所示。
由圖3—7可知。相同潛熱負(fù)荷9al下,隨著顯熱負(fù)荷‰的不斷增大,ST,PD不斷減小,結(jié)合圖2-8,’T-PID的輸出信號(hào)值減小將導(dǎo)致加熱器加熱量減小或者通過表冷器的冷凍水流量增加,兩者都將導(dǎo)致送風(fēng)溫度的減小,從而平衡室內(nèi)顯熱負(fù)荷的增大量,確保室內(nèi)溫度穩(wěn)定在要求范圍內(nèi)。而在相同顯熱負(fù)荷Q螄下,隨著潛熱負(fù)荷Qlal的不斷增大,Sgn,PiD不斷減小,結(jié)合圖2-9,RH—PID的輸出信號(hào)值減小將導(dǎo)致加濕器加濕量減小或者表冷器回水在表冷器冷凍水中的比例減小,兩者都將導(dǎo)致送風(fēng)含濕量的減小,從而平衡室內(nèi)潛熱負(fù)荷的增大,確保室內(nèi)相對(duì)濕度穩(wěn)定在要求范圍內(nèi)。
由于表冷器同時(shí)處理空氣的溫度和相對(duì)濕度,因此有必要分析潛熱負(fù)荷對(duì)T-PID輸出信號(hào)的影響以及顯熱負(fù)荷對(duì)RH.PID輸出信號(hào)的影響。由圖3.7可知:相同潛熱負(fù)荷QI砒下。當(dāng)st,pip小于0.5時(shí),隨著顯熱負(fù)荷Q姍的增加,Smt,PID值增大,且當(dāng)Sva{,ptD小于0.5時(shí),增大效果較為明顯,因?yàn)榇藭r(shí)ST,PD減小,導(dǎo)致表冷器入口冷凍水流量增加,使得表冷器除濕作用略微增強(qiáng),需要相應(yīng)增大表冷器冷凍水入口溫度平衡,所以Sva_I,pio增大,而對(duì)于Sv,rtPm大于0.5時(shí),Swu,m僅略微增大,因?yàn)榇藭r(shí)表冷器冷凍水入口溫度已經(jīng)相對(duì)較高(表冷器回水占總冷凍水流量比例始終為0.8),除濕效果較小(甚至不除濕),冷凍水流量的增加,對(duì)除濕效果的影響也較小;當(dāng)黽PID大于0.5時(shí),隨著顯熱負(fù)荷Q湖的增加,Smu,m保持不變,這是由于研PID大于0.5時(shí)表冷器冷凍水入12流量固定為最小值,而潛熱負(fù)荷沒有相對(duì)變化,所以此時(shí)Sma,pm保持不變。相同顯熱負(fù)荷‰下。當(dāng)Sma,pto小于0.5時(shí),隨著潛熱負(fù)荷9at的增加,st,pip值增大,因?yàn)榇藭r(shí)SmtpiD減小,導(dǎo)致表冷器入口冷凍水溫度減小,使得表冷器換熱量增大,需要相應(yīng)減少冷凍水流量或增大加熱器加熱量平衡,所以PID增大。
當(dāng)Sma,pm大于0.5時(shí),隨著潛熱負(fù)荷9砒的增加,ST,pm值保持不變,這是由于StateD大于O.5時(shí)表冷器回水在表冷器冷凍水中的比例始終為值,而顯熱負(fù)荷負(fù)荷沒有相對(duì)變化,使得sr,piD值保持不變。恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)所處工況往往隨著季節(jié)變化而不斷改變,所以有必要分析不同工況下空氣處理機(jī)組各個(gè)部件在熱濕獨(dú)立控制裝置作用下的工作狀態(tài)。
當(dāng)PD小于0.5,SmU'ID大于0.5時(shí),空氣處理機(jī)組中加熱器停止工作,僅表冷器和加濕器處理空氣,分別單獨(dú)控制空氣溫度和濕度,此類工況屬于“高溫低濕"工況,結(jié)合圖3-7和表3—5發(fā)現(xiàn)此類工況點(diǎn)相對(duì)較少,如表3.5中僅有9砒為一1.0 kW或-2.0 kW,而‰不小于14.0 kW的六組工況滿足“高溫低濕”工況。并且在此類工況下容易出現(xiàn)極限情況:該工況下表冷器出口空氣相對(duì)濕度較高甚至為飽和狀態(tài),導(dǎo)致即使Sr.rtPlD值很大但加濕器噴入的蒸汽無法加入空氣中的結(jié)果,使得被調(diào)空間相對(duì)濕度無法達(dá)到要求。當(dāng)sr,,Smt,pm均大于0.5時(shí),空氣處理機(jī)組中表冷器,加熱器和加濕器三者同時(shí)處理空氣,此類工況屬于“低溫低濕”工況。如表3.5中9砒為.1.0 kW或-2.0kW,而Q螄不大于12.0 kW的這些工況。此工況下,進(jìn)入表冷器的冷凍水流量最小,溫度,因此實(shí)際降溫除濕需求量最小,實(shí)際運(yùn)行根據(jù)工況不同可作出以下調(diào)整,以進(jìn)一步降低系統(tǒng)能耗:
1)對(duì)于‰大于零,9越小于零的工況,實(shí)際空調(diào)系統(tǒng)無需除濕,但是需要降溫,因此表冷器冷凍水入口溫度可以適當(dāng)提高,以減少表冷器熱交換量,降低加熱器功率,甚至使得加熱器停止工作,隨著恒溫水箱出水溫度的增高,表冷器熱交換率減小,冷機(jī)功率減小,加熱器加熱功率減小,當(dāng)冷機(jī)出水溫度為20.2℃時(shí),加熱器停止工作,此時(shí)僅有表冷器和加濕器處理空氣,分別單獨(dú)控制空氣溫度和濕度,實(shí)現(xiàn)獨(dú)立控制。
2)對(duì)于‰小于零,QIat小于零的工況,實(shí)際空調(diào)系統(tǒng)無需除濕也無需降溫,因此可關(guān)閉冷水機(jī)組,關(guān)閉冷機(jī)后發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)僅有加熱器和加濕器處理空氣,分別單獨(dú)控制空氣溫度和濕度,實(shí)現(xiàn)獨(dú)立控制。并且相比表3—5中這兩個(gè)工況,可以發(fā)現(xiàn)關(guān)閉冷機(jī)后,加熱器功率也相應(yīng)減小。
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