全新风空调机组设计
 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,ZKYJS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)。
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。
 
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
13HP1
15HP
20HP
24HP
30HP2
36HP3
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:113HP以下,采用单压缩机,压缩机按常规单元机配置;
           215~30HP,用并联压缩机做成单系统; 
           336HP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 4 非标方案 24~43 制冷运行 1、单压缩机 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
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4
非标方案
24~43
制冷运行
1、单压缩机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/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2,配蒸发压力控制器(KP1-060-11011
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12,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±12℃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。
4 大焓差制冷系统分级方案
空调制热温度
送风温度
制冷级数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A
1822℃(常规)
1
1822/46R/7~10
 
 
 
1.21.8
不需
1218
2
2327/3~4R/1012
1218/4~6R/57
 
 
1.52.0
不需
512
3
2327/3~4R /1012
1015/4~6R /57
512/6~8R/-23
 
1.82.3
停机
05
4
2327/3~4R/1012
1015/4~6R /57
512/6~8R/-23
05/8R/-8-3
1.82.3
停机/其他方式
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23排。
B、送风温升1015℃时,采用两个冷凝器串联的型式,再热冷凝器在后,约34排。
C、全温升时,采用两个冷凝器并联的型式,约68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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