梅雨时期空调表冷器对送风中真菌气溶胶的影响

梅雨季的长期高湿容易促进真菌滋生,使空调散发“霉味”。为明确这一特殊气候下空调送风过程中的真菌气溶胶吸入风险,在2021年6-7月的上海梅雨时期,试验研究了空调表冷器上下游真菌气溶胶浓度、粒径分布与群落的变化。结果表明:梅雨时期真菌在表冷器上滋生迅速,下游空气中真菌浓度相比上游增加约24.5%;表冷器对大粒径真菌表现出拦截效应,对小粒径真菌表现出滋生效应;大粒径(>4.70μm)真菌由于表冷器的拦截沉降而减少,而滋生效应使下游空气中的小粒径(0.65~1.10μm)真菌显著增多,且有害菌种如限制性马拉色菌(Malassezia restricta)、黑曲霉(Aspergillus niger)的相对丰度较大,增大了人员的吸入风险;在表冷器内的各排盘管表面,真菌浓度呈显著的“J”型分布特征。

表冷器微元表面温度法传热计算和试验研究

针对采用盘管表面平均温度进行表冷器空气侧传热性能计算时难以确定干湿工况临界点位置及计算结果偏差的问题,推导了微元表面温度与水温、湿球温度、管内外传热系数等变量之间的关联模拟计算公式,构建了基于微元表面温度的湿工况表冷器传热性能计算模型,并通过对百页窗表冷器样品进行空气侧换热性能试验和数据分析,验证了该计算模型的准确性。结果表明,干工况传热因子jdry随着空气雷诺数Rea的增大而减小,当Rea≤1401.8时下降速度较慢,之后快速线性下降,拟合计算值和试验值的平均偏差为2.974%。湿工况析湿系数ξ≤1.2时,湿-干传热因子比jwet/jdry随着析湿系数的增大而减小;析湿系数ξ>1.2时,湿-干传热因子比jwet/jdry在0.69左右,拟合计算值和试验值的平均偏差为4.243%。此外,根据典型工况下表冷器软件计算结果表明,从进风端到出风端,各计算单元的显冷量、显热比逐渐下降,而潜冷量则逐渐上升,微元表面温度与水温间温差逐渐降低,而湿球温度与微元表面温度间温差则逐渐上升。研究结果对表冷器干湿工况临界转换点的判别及空气侧传热传质性能精确计算的深入研究具有一定的指导意义。

水冷式表冷器工况判别方法剖析

指出国内目前使用的水冷式表冷器工况判别方法是无效的,因为它不能判别干、湿、半干半湿三种工况。介绍了 ASHRAE 推荐的和卡尔波斯提出的工况判别方法。通过理论推导,证明两者实质是等价的,表达形式的不同是由于前者对干湿表面分界线上的换热分析应用的足湿表面的换热规律,而后者应用的是干表面的换热规律。通过在表冷器两侧需增足够大的换热面积,阐明了它们的判别原理。根据国内目前使用的实验方法,指出国内以选用卡尔波斯提出的方法为宜,并给出了其在做校核性计算时的使用程序。结合卡尔波斯提出的工况判别方法,对目前的半干半湿工况热力计算方法进行了改进。

适于系统仿真的表冷器模型及其实验验证

从热力学和传热传质的基本原理出发 ,以TRNSYS为仿真平台 ,建立了表冷器动态数学模型 ,并对其进行了实验验证 ,结果表明该模型仿真结果精度较高、可靠性较好 。

任意工况下表冷器的热力计算法

提出了一种表冷器热工计算简便方法。该方法对于干湿工况均可直接计算出结果，而无需试算。

变流量对表冷器性能的影响

为提出一种空调系统部分负荷下表冷器进行冷冻水量和风量同时调节的方法和策略,对表冷器在变流量工况下的热工特性进行了研究,通过建立表冷器的数学模型,进行了不同冷冻水温度下变冷冻水流量、变送风量和冷冻水流量与送风量同时变化对表冷器性能影响的仿真,得出了不同冷冻水温度、变冷冻水流量、变送风量对表冷器的热工性能的影响规律。同时从系统节能优化控制角度对表冷器的热工性能变化进行了分析,为完善空调系统部分负荷下表冷器的变流量控制策略提供依据和参考。

外保温塑料大棚表冷器-风机集放热系统性能分析

为调节外保温塑料大棚的室内气温,设计了一套通过表冷器-风机与室内空气进行热交换的表冷器-风机集放热系统(TSFU系统)。根据测试,TSFU系统在晴天和多云天的放热量Qr分别为(433.0±48.6)MJ和(199.3±0.1)MJ,系统性能系数(COP)分别达到2.9和3.1,可将室内气温分别提高(2.5±0.4)℃和(1.1±0.3)℃,且加温成本较燃气热风炉节约了40.2%。根据模拟分析,将系统表冷器-风机的全热交换效率和表冷器-风机数量分别提高至0.44和20时,可分别使晴天Qr增加(67.4±14.9)%和(76.1±14.7)%,多云天Qr增加(14.9±7.6)%和(17.0±4.5)%,COP达到3.6±0.6以上。若将蓄水池中的水体积提高到52 m^3,可使多云天Qr和COP分别提高(31.7±20.3)%和1.0±0.7,但晴天Qr和COP未得到改善;将水体积减小至13 m^3时,晴天Qr未受影响,但使多云天Qr和COP显著减小。因此,可使用TSFU系统调节外保温塑料大棚的室内温度。

管翅式表冷器数值模拟与性能分析

编制了结霜工况下 ,适用于不同空气流态的蒸发器动态仿真程序。根据在低温风洞实验台中不同工况下测得的实验数据对程序进行了修正 ,并将修正后的程序用于对表面式空气冷却器的性能进行分析 ,从而得出了改进设计的方法。

空调箱表冷器性能仿真与结构优化

在空调箱中表冷器的性能不仅受到工况参数的影响,而且也随结构参数的改变而变化。本文建立了表冷器仿真的集中参数模型,并分别对相同工况下,不同结构的表冷器的性能进行了仿真分析,通过全冷量和水侧阻力的对比,引入收益系数的概念。收益系数综合考虑了全冷量和水侧阻力,为表冷器的结构优化提供了依据。

冷水大温差对表冷器及风机盘管性能的影响

指出冷水大温差可以减少冷水泵的能耗 ,但同时使表冷器和风机盘管的性能降低。运用多元回归方法 ,分别建立了表冷器和风机盘管的数学模型 ,得到其在大温差下的性能方程 。

空调表冷器热工性能测试系统的研制

对实验室现有空气调节处理过程实验台进行改造,在压缩机和节流阀之间装设套管式蒸发器,通过其制得冷冻水,将冷冻水经由水泵送入表冷器中,与空气进行换热后重新返回套管式蒸发器中。通过温控器实现表冷器入口冷冻水温度的控制,表冷器进出口冷冻水温通过布置热电偶进行测量,冷冻水流量通过转子流量计进行测量,利用原有干湿球温度计测量空气进出口干湿球温度,进而实现表冷器热交换效率、接触系数、析湿系数和换热量的测定。改造后的实验台还可以作为冷热源,在教学和科研中发挥作用。

正弦波纹翅片表冷器的传热及阻力特性实验研究

波纹式翅片具有良好的传热和阻力性能,应用于中央空调两器和末端设备中。以正弦波纹翅片换热器作为中央空调表面式冷却器进行了多种干、湿工况条件下的传热和阻力特性实验。对实验结果进行了分析处理,得出了正弦波纹翅片换热器的总传热系数关联式以及阻力特性的经验公式。实验结果对于中央空调两器和末端的设计具有重要的指导作用。

水冷式表冷器传热研究(8):热力计算理论及其研究综述

水冷式表冷器热力计算理论包括干、湿、半干半湿工况的热力计算方法、工况判别方法、相关术语的定义及热工实验方法。对各部分研究现状作了综述。指出干工况热力计算方法已较成熟;湿工况热力计算方法以建立在等价干工况基础上的方法综合评价较好;半干半湿工况因把湿状态段转换为等价干工况处理而取得进展;国内目前使用的工况判别方法不及ASHRAE推荐的或卡尔波斯提出的工况判别方法;以等价干工况为理论基础的热工实验方法使表冷器实验得到简化。分析了干工况和湿工况的总传热系数实验公式的表达形式。

基于广义预测控制算法的表冷器出风温度控制

表冷器出风温度控制是整个暖通系统中的关键控制环节。为了提供给变风量末端的送风温度更接近设定值,在变风量中央空调系统实验平台上,对表冷器进行流量阶跃响应实验,并用测试法得到表冷器数学模型。在此基础上,将广义预测控制算法应用于表冷器的出风温度控制,该算法采用CARIMA模型,对三种情况下表冷器出风温度的控制性能进行研究。结果表明:该算法能实时在线辨识表冷器模型参数,克服了系统时变特性的不利影响;通过与相应PID控制比较,验证了该算法具有更高的稳定性、准确性及鲁棒性。

水冷式表冷器传热研究(6):机器露点表达式的建立

建立了水冷式表冷器冷盘管表面平均热状态在干工况和湿工况下的数学表达式 ,通过理论和实验分析了各影响因素及影响程度。指出结构特性一定的表冷器 ,干工况下冷盘管表面平均热状态温度和进风干球温度、冷水初温成线性关系 ;湿工况下在空调常用范围内 ,冷盘管表面平均热状态焓值和进风焓值、冷水初温成线性关系 ,且两种工况下冷盘管表面平均热状态温度 (或焓值 )都随迎面风速增大而增大 ,随水流速增大而减小。

水冷式表冷器传热研究(7):等价干工况实质剖析

指出等价干工况不是一个真实的工况 ,从理论上证明它是一个数学意义上的工况 ,它之所以能按干工况处理是因为在数学表达形式上与干工况完全相同。

地铁通风空调集成系统与电动开启式表冷器

介绍了地铁通风空调集成系统的设计思路、设备研发过程中的主要技术难点及解决方法。阐述了该系统在闭式系统和屏蔽门系统中的应用方案。

湿空气在肋片表冷器上的传热传质及肋片效率

分析了肋片式表冷器在湿工况下的传热传质过程 ,认为表冷器对空气进行冷却减湿过程中不遵循路易斯关系式 ,推导出在湿工况下的冷却能力及肋片效率 ,计算表明当肋表面出现凝结时 。

空调系统表冷器供冷量优化控制仿真研究

主要研究空调系统一定温度要求下的表冷器最小能耗优化控制。介绍了空调系统仿真软件HVACSIM+模拟空气处理系统所需的主要数学模型;对西安地区某建筑的空气处理系统和空调房间进行仿真,建立表冷器的能耗与冷冻水流速之间的函数关系,并将此作为目标函数,应用变量轮换法优化PID控制器参数,计算冷源向空调系统提供的能耗。结果表明,所建立的仿真系统运行稳定,且表冷器能耗与优化前相比大大减少。

空调对象仿真系统中表冷器的数字仿真

作者介绍了目前空调模拟软件的现状 ,提出了基于空调控制对象的仿真系统 ,建立了空调系统中空气通过表冷器流动的数学模型 ,并用VisualBasic对象化语言实现模拟过程 。