前言:
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对于有恒温恒湿要求的洁净室空调而言,“一次回风系统”仍是非常普遍采用的系统。
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它的优点是:控制简单,能较好地进行温/湿度控制。对一些小系统采用的恒温恒湿机组,就是典型的一次回风系统,对于用户而言使用比较方便,不需要很多的暖通专业知识也能操作运行。因此也受到一些小型用户的欢迎。
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“一次回风系统”缺点也显而易见:运行能耗大!在没有合适热源的情况下,一般就要使用宝贵的电能对送风进行再热,导致运行费用高企,非常浪费!
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另外送/回风系统庞大,常常拥有一套巨大的风管,需要较大的安装和维护空间,在工程实践中,往往给其他工艺管线的安装造成影响,后期的维护及功能拓展也常常受到空间的限制。
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“温湿度独立控制”或“热湿独立处理”系统是更加节能的系统,应在更多的应用中进行推广。具体实施要根据具体项目做针对性设计。
【一次回风系统示意图】
【一次回风系统送风管图例】
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1- 所有循环风必须处理到机器露点以下,以通过冷盘管消除室内余湿。处理风量大,所需冷量就大,耗电也大;
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2- 除湿后的循环风温度过低,往往需要再热后才能送入室内,再热往往采用电热形式;
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3- 循环风管道系统往往较为复杂,输送能耗也不能忽略。
*** 需要注意:
“一次回风系统最大耗能的情况,并非发生在最大热负荷的情况下!”
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“一次回风系统”耗能的主要原因:
WHAT?
难道不是“负荷越大,能耗越大”吗?
这个结论似乎超出常规认知。。。
**** 数据说话!****
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下面会通过具体案例,在给定的条件下计算,用确切的数据进行说明:
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方法如下:
- 做以下假设,定义一个恒温恒湿的洁净室,然后分别采用不同空调系统方式,分别计算得出结论。
1- 参照江南地区,假设设计气象参数、室内参数如下:
2- 设定一个小型洁净间,定义参数如下:
3- 假设湿负荷不变(室内人员数量不变),室内热负荷、新风热负荷变化的情况(季节变化):
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采用“一次回风系统”,运行耗电量随负荷变化情况如下:
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耗电变化趋势如下:
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可以明确看到:
随着室内热负荷减小,系统耗电却在增加 !!!
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分析原因:
当室内发热负荷变小,为了保持室内设定温度,对再热量的需求会变大,最终导致耗电不降反升!!!
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TIP:
一次回风系统在计算再热量时,不能按最大室内热负荷选取,应考虑可能出现的 部分负荷 的情况计算得出!否则再热量选取过小,室内温度有失控的风险!
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如果采用“温/湿度独立控制系统”或“热/湿独立处理系统”情况如何呢?
* 计算分析如下:
4- 同样的假定:
假设湿负荷不变(室内人员数量不变),室内热负荷、新风热负荷变化的情况(比如季节变化)
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采用“温/湿度独立控制”,即“热/湿独立处理”系统,运行情况如何?
情况如下表:
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耗电趋势如下:
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100%热负荷时,节能25%;
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50%热负荷时,节能近70%;
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30%热负荷时,节能82%!!!
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可以明显看出:
如果采用“温湿度独立控制系统”,运行能耗会随着热负荷减小而减小! -
——— 这个比较符合常理!
【在此案例条件下,负荷低至30%仍不需要再热,节能明显!】
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如果对比一次回风系统,结果将会是惊人的:
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总结:
1- 对温/湿度有控制要求的空间,采用“一次回风系统”能耗比“温/湿度独立控制系统”高,室内热负荷越小,差距越大;
2- “一次回风系统”选择电加热器容量时,应考虑热负荷较小的情况,选用较大的电加热功率,以避免出现温度过低、失控的情况发生;
3- 对于不同的系统,有各自应用的场所。“一次回风系统”可以应用于面积、风量较小的恒温恒湿项目。对于业主操作人员的专业性要求不高,使用比较简易方便。对于大型的恒温恒湿项目,应该尽量避免使用“一次回风系统”,避免“冷热抵消”现象,减小能源消耗。