316-露点间接蒸发冷却器与直膨式空调组合系统的动态模拟研究.pdfVIP

露点间接蒸发冷却器与直膨式空调组合 系统的动态模拟研究 1 段之殷 北京建筑大学 供热供燃气通风及空调工程北京市重点实验室 刘晶晶 北京建筑大学 摘 要：露点间接蒸发冷却器与蒸汽压缩式空调复合应用是减小空调能耗的有效途径。 本文以北京市一栋三层住宅建筑内的露点间接蒸发冷却-直膨式空调复合机组为例，利用 EnergyPlus 能耗模拟软件对夏季室外温湿度逐时变化下的建筑室内冷负荷、空调负荷、部 分负荷比、空调能耗及用水量等参数进行逐时模拟，并与传统蒸汽压缩空调单独供冷的情况 进行比较。研究表明，负荷相同的条件下，该复合式空调系统每年可减少约34.8%的空调能 耗。 该研究为露点间接蒸发冷却器与直膨式空调组合系统的设计及运行策略优化提供了理 论基础。 关键词：建筑节能；间接蒸发冷却；动态模拟；EnergyPlus；居民建筑 蒸汽压缩式空调系统长期占据着主导地位，这种系统中的压缩机耗电量大，是导致建筑 空调能耗高、碳排放量大的主要原因之一。与蒸汽压缩式空调系统的制冷原理不同，蒸发冷 却系统则是利用水蒸发时从周围吸收汽化潜热对空气进行冷却，由于没有压缩机和制冷剂， 蒸发冷却系统的耗电量非常低，且对环境的污染小。在两类典型的蒸发冷却系统中(直接和 间接蒸发冷却系统)，间接蒸发冷却系统因不增加待处理空气的含湿量，在建筑空调领域具 有更好的舒适性和适用性。然而，间接蒸发冷却器受室外空气湿球温度的限制 [1]，未能得 到充分推广。本文将间接蒸发冷却器与传统直膨式空调机组相结合，采用EnergyPlus 建筑 能耗软件，建立该组合式空调系统的动态模型，以北京市一栋三层住宅建筑为例，对逐时室 外温湿度、建筑室内冷负荷、组合式空调机组负荷以及能源消耗等逐时参数进行动态分析， 并与传统蒸汽压缩式空调单独供冷的情况进行比较。本文旨在通过实例阐明动态模型的构建 方法，为评估组合式空调系统在不同地区应用的可行性、优化系统设计和运行策略提供理论 支持。 1.露点间接蒸发冷却器与直膨式空调组合机组 本文研究的露点间接蒸发冷却器与直膨式空调组合机组（系统2）以及传统直膨式空调 基金项目: 北京市自然科学基金资助项目（3184044 ） 作者简介：段之殷，女，1983 年8 月生，博士，讲师，100044 北京西城区展览馆路1 号。 联系电话：（010 E-mail: duanzhiyin@ 。 机组（系统1）如图1 所示。其中，组合式空调机组由露点间接蒸发冷却器（预冷器）、蒸 发器、加热器（仅冬季采暖运行）以及一次空气送风机所组成。夏季室外空气先进入间接蒸 发冷却器预冷后，部分空气返回到间接蒸发冷却器的湿通道，再与冷却器干通道的一次空气 进行换热，被冷却的一次空气随后进入蒸发器，由蒸发器处理剩余的冷负荷，最后将冷空气 送入室内。 图1 直膨式空调机组（系统1）与露点间接蒸发冷却-直膨式空调组合机组（系统2） 2. 建筑能耗模拟 2.1 建筑模型与主要设定参数 图2 为所选取建筑的几何模型，表1 给出了建筑围护结构参数、内部得热以及室内温湿 度控制等设定条件。 图2 住宅建筑模型 表1 建筑模型与主要设定参数 类型 具体内容 导热系数 厚度 传热系数 材料 (从外侧至内侧) W/(m·K) m W/(m·K) 结构 墙体 砌砖 0.1050 XPS 挤塑保温板 0.1182 0.25 混凝土块 0.1000 粉刷石膏