一、全新风空调机组的设计定义:
将室外的新鲜空气经处理后送入封闭区域、房间的机组,其蒸发器进风方式为全部新风(或者新风量占总送风量50%以上的也可以参考本规范),特点是工况恶劣、工况变化大。此类机组包括制冷、制热、加湿、除湿、通风、洁净等功能。其目的是为了配合回风机组,对房间工况进行调节,一般精度要求不高。在空气调节系统中,其主要作用是:
1、向室内提供新鲜空气,满足室内人员生理所需。
2、对新风进行热湿处理,避免对室内工况造成冲击,一般而言,新风的热湿负荷占整个空调系统相当大的比例。
3、在有精度要求的环境中,保证室内对外界保持正压,避免未经处理的空气通过门、窗缝渗入。
4、在卫生医疗场所中,通过控制新/排风比,控制室内正压/负压,确保室内空气不受外界干扰(正压),或者室内空气经过处理后才排到外界(负压)。
二、全新风空调机组的设计类型:
1、直冷式:单冷型、单冷加热型(有电加热、蒸气加热、热水加热)、恒温恒湿型、热泵型、除湿型(包括普通除湿、降温除湿、调温除湿)。
2、冷冻水式:各种风柜,ZK及YJS等。
三、全新风空调机组的设计额定工况:
1、处理焓差:制冷约35~40kJ/kg,制热约20~25kJ/kg。
2、进风工况及系统设计工况按下表,需注意:本规范目前仅规定制冷时的设计要求,制热时的设计要求有待进一步研究后再予以修改、补充。
3、出风工况:以尽量不对房间工况造成冲击为目的。制冷时,干球18-22℃(DB),相对湿度80-90%RH。
4、调温除湿机:出口温升10℃。
四、全新风空调机组的设计一般设计原则:
1、带压缩机的全新风空调机组:由于工况变化范围大,为了保证压缩机的可靠性,应对系统采取相应的措施,防止高温时压缩机过载,低温时蒸发器结霜或蒸发器回液,以及保证低负荷时制冷系统的回油。
制冷系统的进风工况及设计方案见表1示。对非标和常规作如下规定:
1)全新风空调常规机:风量为回风型40~50%,额定工况出风温度18~22℃,单压缩机系统24~43℃运行制冷,并联压缩机或螺杆机系统, 20~43℃运行制冷,按表1方案。
2) 全新风空调非标机:风量为回风型的40~50%,额定工况出风温度18~22℃,制冷系统15~43℃范围允许运行制冷,按表1方案;风量为回风型30~40%或焓差>40kJ/kg的非标机,需考虑系统分级方案(见表4)。
表2:旁通电磁阀参考选型表
压缩机匹数 | 3~6 HP | 8~10HP | 12HP | 13HP | 15HP | 20HP | 25HP |
旁通电磁阀 | FDF3BJH-1/4 | 200RB3T3T | 200RB4T3T | 200RB4T3T | 200RB4T4T | 200RB5T5T | 200RB6T5T |
旁通铜管 | ф6 | ф9.52 | ф9.52 | ф9.52 | ф12.7 | ф15.88 | ф15.88 |
备注:1)排气温度有可能高于110℃,需耐高温型电磁阀。
表3:压缩机配置表
匹数 | 3HP | 4HP | 5HP | 6HP | 8HP | 10HP | 12HP |
常用压缩机 | ZR36K3 | ZR47KC | VR61KF | ZR72KC | SM090 | SM120 | SM148 |
匹数 | 13HP注1 | 15HP | 20HP | 24HP | 30HP注2 | 36HP注3 | 40HP |
常用压缩机 | SM161 | SM180 | SM242 | SM296 | SM370 | SM180+SM242 | SM242×2 |
匹数 | 48HP | 60HP | 72HP | 80HP | 90HP | 96HP | 100HP |
常用压缩机 | SM296×2 | SM370×2 | SM296×3 | SM322×3/R235 | SM370×3/R270 | SM296×4/R295 | SY600×2/SRF100 |
匹数 | 120HP | 144HP | 156HP | 180HP | 200HP | 216HP | 240HP |
常用压缩机 | SY760×2/R370 | SM296×6/R445 | SM322×6/R520 | SY760×3/R570 | SY600×4/R645 | SM666×4/R700 | SY760×4/R780 |
备注:1)13HP以下,采用单压缩机,压缩机按常规单元机配置;
2)15~30HP,用并联压缩机做成单系统;
3)36HP以上,均采用并联压缩机(双系统或多系统)或螺杆压缩机
1:全 新风 制冷系统的进风温度范围及设计方案(单级蒸发器) 进风温度范围 常规方案 注 4 非标方案 24~43 ℃ 制冷运行 1、单压缩机 注 5 系统: 蒸发器按1.20.2m/s的风速设计,6排,比回风型加大约50%蒸发器面积
表1:全新风制冷系统的进风温度范围及设计方案(单级蒸发器)
进风温度范围 | 常规方案注4 | 非标方案 |
24~43℃ 制冷运行 | 1、单压缩机注5系统: 蒸发器按1.2±0.2m/s的风速设计,6排,比回风型加大约50%蒸发器面积,配进风口温控器 2、并联压缩机或螺杆机系统: 蒸发器按不高于1.8m/s的风速设计,6排;每个系统配一个KP1-060-1101蒸发压力控制器注1,吸气压力低时停吸气口下游的压缩机或分级卸载(螺杆机) 3、所有系统配MOP膨胀阀、气液分离器 4、蒸发器翅片密度14片/英寸,普通开槽片 | / |
20~24℃ 制冷运行 | 1. 单压缩机系统:低于24℃停压缩机及冷凝风扇(26℃时恢复开启),送风机不停(恒温恒湿机和除湿机不适用本条,请参考非标方案) 2. 并联压缩机卸载50% 3. 螺杆压缩机分级卸载 | 1、 单压缩机系统:低于24℃制冷或高于1.4m/s风速,均需采取热气旁通方案注2,配蒸发压力控制器(KP1-060-1101)注1 2、 并联压缩机或螺杆机的系统:采取卸载措施(控制同常规) 3、 进风温度低于20℃时,增加冷凝压力控制器注3,控制冷凝风机的启停 |
18~20℃ 制冷运行 | 并联机或螺杆机系统,新风口增加一个温控器,低于20℃停所有压缩机及冷凝风扇(22℃时恢复开启),开室内送风机 | |
16~18℃ 制冷运行 | 1. 单压缩机系统:采取热气旁通方案注1、2,加大蒸发器面积,迎面风速最低可至1.0m/s 2. 并联压缩机或螺杆机的系统:优先考虑卸载并且加大蒸发器面积方案(迎面风速最低可至1.0m/s),不得已才考虑热气旁通并且加大蒸发器面积的方案 3. 配冷凝压力控制器注3,控制冷凝风机的启停 | |
7~15℃ 制热运行 | 1、进风口配温控器 2、室外换热器配除霜传感器 3、控制器具备自动逆转融霜功能 4、根据制热工况选择制热膨胀阀 | / |
备注:1)蒸发压力控制器建议设定值:3bar(动作值)/4bar(复位值),设定压差为1bar;
2)热气旁通方案,蒸发压力低时从压缩机排气管旁通部分热气到膨胀阀与分液头之间,旁通电磁阀及其配管选型见表2;
3)冷凝压力控制器使用规范请参考“200512003技术通知关于压力控制器使用规范的通知”。
4)以控制房间温度为目标,不能控制出风口温度;
5)压缩机配置按表3。
2、 带加热功能的机组 : 1) 如果送风电机在加热器下游,有电加热及蒸气盘管的机组,采用F级电机;如果是热水盘管,并且确认热水温度不超50℃,可以使用B级电机。 2) 由于全 新风 机组风量减少,电加热器散热不好,
2、带加热功能的机组:
1) 如果送风电机在加热器下游,有电加热及蒸气盘管的机组,采用F级电机;如果是热水盘管,并且确认热水温度不超50℃,可以使用B级电机。
2) 由于全新风机组风量减少,电加热器散热不好,尤其是高进风温度时,容易导致电加热管烧毁。建议客户优先采用蒸气或热水加热;若使用电加热,建议采用PTC电热管(PTC电热管与不锈钢翅片电热管价格相差7.4%~10%),避免使用光管;如果使用不锈钢翅片电热管,避免使用单位长度加热量大的电热管,推荐使用功率密度不超过1.8W/mm的电热管;设法提高电加热器的迎面风速,如在电加热器上下空隙加挡风板。
3) 电加热控制按常规机组方案。
3、不带压缩机的机组,主要是盘管的设计以及防冻设计。
1) 表面式换热器:一般4~8排,换热器内的水流速在0.8~2m/s之间。
2) 蒸气/热水加热盘管:需要关注加热盘管在过渡季节(特别是上游制冷系统出风温度低于0℃时)及停机时的防冻问题,具体见防冻设计技术规范。
4、室内机置于室外时,进风口需安装防雨罩和防虫装置。
五、全新风空调机组的设计非标工况
1、制冷时出风温度低,焓差大于40kJ/kg
制冷系统分级方案见表4。
2、制热时高出风温度
如风机处于加热器下游,则需要关注风机电机的工作温度,常规B级绝缘等级的电机,只适合在40℃以下工作,因此,如果送风温度有可能超过40℃时,需要采取更高绝缘等级的电机或者降档使用电机, F级可以工作到60℃。
3、控制送风工况
A、精度在±2℃之外时,涡旋可采用制冷系统分级+无级电加热补偿的方式,螺杆可采用无级调载压缩机;
B、精度在±1~2℃时,可采用无级调载压缩机,如果数码涡旋买不到,涡旋可采用制冷系统分级+无级电加热补偿的方式;
C、精度在±1℃之内时,可采用无级调载压缩机+无级电加热补偿的方式。
表4 大焓差制冷系统分级方案
送风温度 | 制冷级数注BCD | 第一级后温度/蒸发器排数/蒸发温度 | 第二级后温度/蒸发器排数/蒸发温度 | 第三级后温度/蒸发器排数/蒸发温度 | 第四级后温度/蒸发器排数/蒸发温度 | 蒸发器迎面风速m/s | 除霜注A |
18~22℃(常规) | 1 | 18~22℃/4~6R/7~10℃ | 1.2~1.8 | 不需 | |||
12~18℃ | 2 | 23~27℃/3~4R/10~12℃ | 12~18℃/4~6R/5~7℃ | 1.5~2.0 | 不需 | ||
5~12℃ | 3 | 23~27℃/3~4R /10~12℃ | 10~15℃/4~6R /5~7℃ | 5~12℃/6~8R/-2~3℃ | 1.8~2.3 | 停机 | |
0~5℃ | 4 | 23~27℃/3~4R/10~12℃ | 10~15℃/4~6R /5~7℃ | 5~12℃/6~8R/-2~3℃ | 0~5℃/8R/-8~-3℃ | 1.8~2.3 | 停机/其他方式 |
空调制热温度 |
注:A、当出风温度在7℃以下、设计蒸发温度在0℃以下时,该系统应考虑除霜措施。
B、设置进口温度控制器,当进风温度降低时,依次停止上游制冷系统的运转,控制温度点等于上一级的设计出风温度。
C、房间或出风口设置温度控制器,根据房间温度或出风温度控制末级压缩机的开停。
D、各级压缩机开停顺序不可轮换,由新风口至出风口方向各级依次进行。
4、调温除湿机
A、送风温升10℃时,采用两个冷凝器串联的型式,再热冷凝器在后,约2~3排。
B、送风温升10~15℃时,采用两个冷凝器串联的型式,再热冷凝器在后,约3~4排。
C、全温升时,采用两个冷凝器并联的型式,约6~8排,注意,需要注意防止过渡季节冷凝压力过低,再热冷凝器需要按低温除湿机的方案进行分级处理。
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