风机盘管表面污垢传热效果对空调系统能耗实测与模拟研究

作     者：阎占宇 

作者单位：沈阳建筑大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李慧星

授予年度：2022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：空调系统 风机盘管 能耗模拟 性能测试 

摘      要：风机盘管换热性能好坏对整个空调系统能耗有着至关重要的影响。探究风机盘管性能影响因素、提高风机盘管运行效率,是各国学者竞相研究的重点对象。目的在于分析风机盘管翅片表面污垢对其换热性能的影响,分析使用不同年限,清洗前、后单风机盘管空调系统能耗变化;计算空调系统节能率;提出适宜的清洗时间;为高校风机盘管清洗效果提供理论基础和参考依据。本文结合风机盘管发展现状,表面污垢种类与形成过程,对严寒地区某高校空调系统末端风机盘管进行实地调研,普查高校风机盘管种类、表面污垢附着情况、运行时间、布置方式等信息参数。基于多功能空调检测实验台对学校正在运行的三台风机盘管（运行10年的单风机盘管;运行2年的双风机盘管;运行2年的单风机盘管）进行清洗前、后测试。分析平均换热量、热风比、能效比（COP）变化规律。在此基础上,基于试验测试与仿真模拟相结合的研究方法,运用TRNSYS仿真模拟软件构建以风机盘管为空调系统末端的2个不同房间,分析风机盘管翅片表面污垢对高校供暖季空调系统能耗的影响。运用Origin软件对模拟结果进行数据处理分析,得出风机盘管适宜的清洗时间及系统节能率。性能测试与仿真模拟结果表明:运行10年的单风机盘管清洗前、后平均热量可提升近40%,运行2年的单风机风盘清洗前、后可提升30%左右。应该在风机盘管运行前2年进行清洗减少能源浪费。在改变被试风机盘管进水温度的情况下,同为运行年的风机盘管,运行2年的双风机盘管和运行2年的单风机盘管清洗前、后平均热量增幅均在30%左右;热风比降低率在5.2%左右;COP提升的比例为19.8%左右。说明风机个数对清洗前、后风机盘管平均换热量、热风比、COP影响不大;运行10年的单风机盘管清洗后相比清洗前房间空调系统一次能源节能率为7.73%;运行2年的单风机盘管清洗后相比清洗前房间空调系统一次能源节能率为5.46%。分析对比使用不同年限清洗前、后单风机盘管的空调系统能耗可知:清洗后的风机盘管实现了降低空调系统能耗。针对风机盘管表面污垢形成的高峰期,对长期使用的风机盘管提出适宜的清洗时间,从整体上提高了空调系统运行的可靠性及稳定性,为严寒地区高校降低风机盘管能耗提供理论基础和参考依据。