基于溶液除湿的温湿度独立控制空调系统研究

论文摘要

随着经济的发展和人民生活水平的提高,空调产品的使用已经日益普遍,空调带来的能耗也随之增加,与此同时人们对室内环境舒适度的要求也越来越高,辐射供冷就是一种能够提供高舒适度的供冷方式,但是高热高湿地区夏季容易产生结露的问题,本文研究了一种基于溶液除湿技术的温湿度独立控制空调系统,可以很好解决辐射供冷的结露问题,而且相对于常规空调系统能耗更低,舒适性也可以得到保证,此外还利用了冷凝热。本文首先建立了内冷叉流的除湿器数学模型,研究了空气和溶液的入口参数对空气和溶液出口参数的影响,同时也分析了这些参数对除湿器除湿量和除湿效率的影响,并与绝热型除湿器进行比较,分析以上参数对两种除湿器影响的差异性。随后建立了绝热逆流的再生器模型,分析了空气和溶液的入口参数对溶液的出口浓度和温度的影响,运用再生量和再生效率评价再生器性能,研究入口参数对这两种参数的影响。最后,根据前面的除湿和再生模型的数据结果,设计了一套使用辐射顶板作为末端装置的温湿度独立控制空调系统,采用了内冷型除湿器和带填料的再生器,利用了冷凝热作为再生器的热源,新风承担室内湿负荷,辐射顶板承担室内的显热负荷,设计了新风系统,并根据二维肋片模型和半经验公式计算南京地区辐射吊顶的单位面积制冷量,从而确定系统辐射末端的结构参数。计算表明,整个系统与常规空调系统相比,制冷量和耗电量均有大幅度降低。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的背景和意义
• 1.2 溶液除湿空调的国内外研究现状
• 1.2.1 溶液除湿设备的研究现状
• 1.2.2 基于溶液除湿的温湿度独立控制空调系统研究现状
• 1.3 论文的主要工作
• 2 温湿度独立控制空调原理
• 2.1 溶液除湿原理
• 2.1.1 空气与除湿溶液热质传递机理研究
• 2.1.2 除湿器和再生器结构
• 2.1.3 氯化锂溶液和空气物性参数计算
• 2.2 基于溶液除湿的温湿度独立控制系统
• 2.2.1 温湿度独立控制系统原理
• 2.2.2 溶液除湿系统
• 2.2.3 蒸发冷却器
• 2.2.4 辐射顶板末端装置
• 2.3 本章小结
• 3 除湿器的建模和数值分析
• 3.1 除湿器数学模型的建立
• 3.1.1 除湿器结构
• 3.1.2 物理模型的简化与条件假设
• 3.1.3 控制方程的建立
• 3.2 模型求解
• 3.2.1 方程组的离散
• 3.2.2 模型的求解
• 3.3 影响除湿器的参数分析
• 3.3.1 空气入口含湿量对空气和溶液出口参数的影响
• 3.3.2 空气入口温度对空气和溶液出口参数的影响
• 3.3.3 溶液入口温度对空气和溶液出口参数的影响
• 3.3.4 溶液入口浓度对空气和溶液出口参数的影响
• 3.3.5 气液比对空气和溶液出口参数的影响
• 3.4 除湿器性能的评价分析
• 3.4.1 空气入口含湿量对除湿性能的影响
• 3.4.2 空气入口温度对除湿性能的影响
• 3.4.3 溶液入口温度对除湿性能的影响
• 3.4.4 溶液入口浓度对除湿性能的影响
• 3.4.5 气液比对除湿性能的影响
• 3.5 本章小结
• 4 再生器的建模和数值分析
• 4.1 再生器模型的建立
• 4.1.1 数学模型
• 4.1.2 方程组的离散求解
• 4.2 影响再生器的参数分析
• 4.2.1 空气入口温度对溶液出口参数的影响
• 4.2.2 空气入口含湿量对溶液出口参数的影响
• 4.2.3 溶液入口温度对溶液出口参数的影响
• 4.2.4 溶液入口浓度对溶液出口参数的影响
• 4.3 空气和溶液参数对再生性能的影响
• 4.3.1 空气入口温度对性能的影响
• 4.3.2 空气入口含湿量对性能的影响
• 4.3.3 溶液入口温度对性能的影响
• 4.3.4 溶液入口浓度对性能的影响
• 4.4 对再生热源的分析讨论
• 4.5 本章小结
• 5 温湿度独立控制空调系统设计
• 5.1 基于溶液除湿的辐射空调系统的设计
• 5.2 溶液除湿空调的新风系统设计
• 5.2.1 溶液除湿空调的新风系统设计
• 5.2.2 溶液除湿空调系统和常规空调的冷量和能耗计算
• 5.3 冷却顶板的末端设计
• 5.4 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献