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1、重庆大学本科学生毕业设计（论文） 带转轮除湿的空调系统设计学 生： 学 号：20084192指导教师： 专 业：热能与动力工程专业重庆大学动力工程学院二O一二年六月Graduation Design(Thesis) of Chongqing UniversityDesign of Air Conditioning System with Wheel DehumidificationUndergraduate：Chen zhaoqiangSupervisor： YangyingMajor：Thermal Energy and Power Engineering College of Power
2、EngineeringChongqing UniversityJune 2012摘 要本文对一幢住宅设计了一套带转轮除湿的空调系统。转轮除湿空调系统可以实现温度和湿度的独立调节，故可以达到节能的目的。通过计算，该住宅的夏季总热负荷为20892 W，单位面积的热负荷为95 W，总送风量为6330 m3/h，新风量1452 m3/h。本文提出了四种转轮除湿方案，第一种：再生空气和除湿空气都是新风；第二种：再生空气是新风，除湿空气是新风和一部分回风的混合；第三种：再生空气是新风和部分排风的混合，除湿空气是新风；第四种：再生空气是新风和部分排风的混合，除湿空气是新风和一部分回风的混合。在新风量相同(总
3、除湿量相同)的条件下与传统的冷冻除湿比较了系统所需制冷量和总能耗量。通过计算，四种转轮除湿空调系统所需制冷量分别减少了38.3 %、35.8 %、44.3 %、42.8 %，总能耗分别减少了24.6 %、20.0 %、29.9 %、26.2 %。研究还发现，转轮除湿的再生空气的加热量和系统所需制冷量都随除湿空气量的增加而增加。故选用了第三种作为空调系统的除湿方案，并选出了相关的空气处理设备。与常规蒸汽压缩空调系统相比，第三种带转轮除湿空调系统的制冷循环的COP提高了19 %，热力完善度提高了7 %。最后，完成了相应的气流组织形式的计算和风管的设计布置。关键字：转轮除湿，制冷量，总能耗，空调系统
4、ABSTRACTThis paper designs a set of air conditioning system with wheel dehumidification for a residence. The air conditioning system can be adjusted independently of the temperature and humidity, it can achieve energy saving. Through calculating, the total of heat load of this residence is 20892 W f
5、or summer, and the heat load of unit area is 95 W, the total of send air capacity is 6330 m3/h and the fresh air capacity is 1452 m3/h. This paper came up with four wheel dehumidification schemes, the first one: both of the regeneration air and the dehumidification air are fresh air; the second one:
6、 the regeneration air is fresh air and the dehumidification air is a blend of fresh air and part of the return air; the third one: the regeneration air is a blend of fresh air and part of exhaust air and the dehumidification air is fresh air; the fourth one: the regeneration air is a blend of fresh
7、air and part of exhaust air and the dehumidification air is a blend of fresh air and part of the return air. And compared with the traditional refrigerated dehumidification about their refrigerating capacity needed by the system and total energy consumption quantity in the condition of that the fres
8、h air capacity is the same (total dehumidification quantity same). Through calculating, the refrigerating capacity needed by the four air conditioning systems with wheel dehumidification reduced by 38.3 %, 35.8 %, 44.3 %, 42.8 % and the total energy consumption quantity reduced by 24.6 %, 20.0 %, 29
9、.9 %, 26.2 %, respectively. The study also found that the heat add in regeneration air and the refrigerating capacity needed by the system of the wheel dehumidification increase along with the increase of the dehumidification air capacity. So the third one is chosed as the wheel dehumidification sch
10、emes for air conditioning system, and the related air treatment equipment have been selected. Compared with the conventional steam compressed air conditioning system, the COP of the refrigeration circulation of the third air conditioning system with wheel dehumidification increased by 19 %, the ther
11、modynamic perfect degree increased by 7 %.At last, the option of the corresponding airflow organization and design calculation of the tuyere and the design and decoration of blast pipe are completed.Key words: wheel dehumidification, refrigerating capacity, total energy consumption, air conditioning
12、目 录中文摘要IABSTRACTII1 绪论11.1 研究目的和意义11.2 转轮除湿机的工作原理21.3 户式中央空调简介31.4 国内外转轮除湿的研究现状41.5 课题主要研究内容51.5.1 课题任务51.5.2 课题重点研究内容62 室内热湿负荷及送风量的确定72.1 室内外空气设计参数72.1.1 室内空气设计参数72.1.2 室外空气设计参数82.2 设计条件92.2.1 工程概况92.2.2 围护结构的热工性能92.2.3 室内人员、设备、照明92.3 热湿负荷计算的数学描述102.3.1 夏季冷负荷的计算102.3.2 湿负荷的计算112.4 热湿负荷的计算结果122.4.1
13、夏季冷负荷计算结果122.4.2 湿负荷计算结果162.5 送风量的确定162.6 新风量的确定172.7 本章结论183 空气调节系统和空气处理方案的确定193.1 空调系统的分类和选择193.2 空气处理方案的选择203.2.1 空气处理方案203.2.2 系统的数学描述233.2.2 计算结果253.2.3 空气处理方案分析293.3 空气处理设备的选型313.3.1 转轮除湿机的选择313.3.2 表面冷却器的选择323.3.3 空气过滤器的选择333.4 本章结论344 制冷系统设计364.1 制冷循环设计计算364.1.1 常规空调系统364.1.2 空调降温+转轮除湿384.2
14、带转轮除湿空调系统制冷设备选型404.3 本章结论425 室内气流组织及风口设计435.1 气流组织形式435.2 送、回风口的型式435.2.1 送风口435.2.2 回风口445.3 风口设计计算445.3.1 送风口455.3.2 回风口465.4 本章结论466 风管系统476.1 风管的材料与形状476.2 风管的布置476.3 风管的水力计算476.3.1 压力损失计算公式486.3.2 送风管压力损失计算486.3.3 回风管压力损失计算566.4 送风机的选型586.5 本章结论58结 论59致 谢61参考文献62附图163附图2641 绪论改革开放以来，中国的经济得到了飞速的
15、发展，人民的物质生活水平也得到了很大的提高。越来越多的人对生活质量和环境卫生的要求也有了很大的提高。因此，对用于控制和调节室内温湿度的空调及其系统的研究也引起了广大专家学者的兴趣，相应地，从事这一技术的科研、生产、教学、工程等的技术人员也日益增多。在改善生活条件的同时，环境污染和能源危机这两大问题也日渐凸显并越来越严峻。为了响应可持续发展的要求，对于空调系统的设计主要从节约能源、环境友好、满足舒适性或工艺性的要求等多方面综合考虑。本文研究的内容是带转轮除湿的空调系统设计，设计的对象为一幢二层住宅。从节约能源方面考虑，文中提出多种空气调节方案，通过计算比较得出最佳方案用于空调系统设计；采用转轮除湿则体现了此空调系统的环境友好型，因为转轮除湿避免了在除湿过程中氟氯烃制冷剂的使用而对臭氧层的破坏；根据人体舒适度的要求和建筑的热负荷来设计则可达到舒适性的要求。本文详细展示了带转轮除湿的空调系统设计的整个过程，以及所需要计算的参数和方法，最后并得出了相应的结论。
