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1、精选优质文档-倾情为你奉上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：陈召强学 号：指导教师：杨颖专 业：热能与动力工程专业重庆大学动力工程学院二O一二年六月专心-专注-专业Graduation Design(Thesis) of Chongqing UniversityDesign of Air Conditioning System with Wheel DehumidificationUndergraduate：Chen zhaoqiangSupervisor： YangyingMajor：Thermal Energy and Power Engineering Co
2、llege of Power 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
3、分回风的混合。在新风量相同(总除湿量相同)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
4、除湿，制冷量，总能耗，空调系统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 residen
5、ce is 20892 W for 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;
6、the second one: 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
7、blend of fresh 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 o
8、f that the fresh 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.
9、6 %, 20.0 %, 29.9 %, 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 dehum
10、idification schemes 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
11、 19 %, the thermodynamic 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, a
12、ir conditioning目 录1 绪论改革开放以来，中国的经济得到了飞速的发展，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
13、，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。1.1 研究目的和意义随着科学技术的不断创新和发展和社会的不断进步，国民经济水平得到了相当程度的提高，人们对周围环境和生活质量的要求也逐渐提高，制冷技术的应用也日益广泛。因此，为了满足人们对居住和工作环境舒适性或工艺性的要求，需要对室内空气的温度和湿度进行
14、必要的控制和调节。与此同时，人们也逐渐意识到日益紧张的能源与环境的双重危及以及社会经济可持续发展的重要性。因此，对于空调系统的设计主要从节约能源型、环境友好型、满足舒适性或工艺性的要求等多方面综合考虑。目前广泛使用的还是传统的压缩式空调系统。对于压缩式空调系统，首先是让空气进入冷却器，降低空气温度并达到过冷状态，从而实现了降低温度和除湿的目的；但是空气温度过低不能满足人体舒适度的要求，所以要对空气进行再热处理以达到温度和湿度的要求。系统中的再热过程无疑是增加了能源的浪费，增加了整个压缩制冷装置的负荷，提高了空调系统的运行费用。同时，在系统中使用的氟氯烃制冷剂对大气层的作用也导致了环境的恶化。除
15、此之外，在冷却除湿时有凝结水出现，容易造成细菌滋生而影响室内空气品质1。从环境保护、节约能源和空气品质等方面考虑，固体除湿空调系统是一种很有发展潜力和研究意义的空气调节方式。固体干燥剂主要是以转轮为载体，使待除湿的空气经过转轮被干燥剂吸湿，从而达到除湿的目的。转轮除湿空调系统主要有一下优点： 该系统主要是利用固体干燥剂(氯化锂、硅胶等2)与水蒸气发生物理、化学反应来减少水蒸气的量从而达到除湿的目的3。与传统压缩式空调系统相比，节省了将空气冷却到露点温度进行除湿这个阶段多消耗的制冷量； 在该系统的除湿过程中没有使用氟氯烃制冷剂，只用到了空气、水蒸气和固体干燥剂，从而消除了除湿过程中氟氯烃制冷剂对臭氧层的破坏； 该系统可以实现空气温度和湿度的单独控制，能够满足多种用途的需要，扩大了系统的使用场合，提高了系统的重要性； 该系统对再生能源品位的要求不高，因此加热再生气体所消耗的能源可以采用太阳能、地热能、燃气(天然气、液化石油气、煤气、沼气等)、工业余热等低品位热源4，从而减少了大量能源的消耗，有效减少了把低品位热能排入大气造成的热污染，保护了环境；
