基于低温低湿驱动转轮除湿的蒸发冷却冷水系统研究

作     者：陈思豪 

作者单位：西安科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈柳

授予年度：2019年

学科分类：080705[工学-制冷及低温工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：转轮除湿 蒸发冷却 冷水系统 传热传质 

摘      要：转轮除湿空调系统可实现温湿度的独立控制,从而使系统可利用低品位热能驱动除湿,高温冷源降温冷却,能很好解决传统冷却除湿法由于热湿联合处理所带来的能源浪费、舒适性差、除湿量小及冷凝水析出造成的霉菌滋生问题。然而,再生温度高、除湿温升及热损失大,使得传统转轮除湿空调系统对低品位热能及高温冷源利用不便,因此节能优势难以体现。针对上述问题,本文研究具体如下:实验研究了预冷型转轮除湿空调系统,结果表明:在相同工况下,增加预冷措施,预冷型转轮除湿空调系统的制冷量、除湿量及热力性能系数分别高于常规转轮除湿空调系统144.4%、35.4%和136.4%。通过热力学理论分析,获得预冷、热回收及降低再生空气含湿量三种节能措施的节能效果,在此基础上,提出了低温低湿驱动双转轮除湿空调系统,该系统有效综合了预冷、热回收及降低再生空气含湿量三种节能措施。采用(?)分析的能耗比较方法验证了系统的节能性,结果表明:相比常规转轮除湿空调系统,低温低湿驱动双转轮除湿空调系统的(?)损失减小了52.7%,(?)效率为7.3%,(?)效率提高了 114.7%。进一步研究了处理空气进口参数、辅助空气加热器出口再生温度、空气加热器出口再生温度、供水温度、供水流量和预冷流量占比对该系统性能的影响。提出将低温低湿驱动双转轮除湿系统与蒸发冷却耦合的基于低温低湿驱动转轮除湿的蒸发冷却冷水系统,建立了系统各部件的数学模型,利用MATLAB软件进行编程,并对系统数学模型求解,结果表明:在西安典型夏季工况下,当系统再生温度取70℃时,系统的出水温度为17.5℃,低于环境空气的露点温度22.5℃,湿球效率可达189.2%,制冷量为25.1 kW。最后研究了处理空气进口参数、辅助空气加热器出口再生温度、空气加热器出口再生温度、回水温度、回水流量和表冷流量占比对该系统的性能影响。