丁静[1]1996年在《开式吸附式除湿轮空调系统的模拟与实验研究》文中研究表明开式吸附式除湿轮空调系统在低品位能源利用和环境保护方面优势显著被公认为是二十一世纪替代CFCs压缩式制冷空调系统的首选技术之一．而系统中主要部件除湿轮内耦合传热传质过程及其强化机理和途径则是该系统实用化的关键问题．本文对开式吸附式空调系统性能及其影响因素作了较为全面的实验与理论研究，建立了描述除湿轮中水分吸附／解吸过程的三维动态模型．在控制方程中增加了周向对流项，编制了变步长的隐式格式程序RHDMx用于模拟除湿轮和吸附式空调系统．分析了吸附剂的吸附特性、除湿轮传热传质性质及结构参数、系统中各部件的操作参数之间的相互关系进行优化控制．提出强化除湿轮传热传质的新构思：一是在氯化锂吸附剂改性和合成工艺中添加高吸附性交联网络结构的亲水性高分子化合物，既强化氯化锂的吸附性能又降低氯化锂的再生温度．且添加剂吸液后具有一定的粘性，可以增大氯化锂用量，相应地增大了空调系统的制冷量，从根本上解决了氯化锂溶液飘逸腐蚀周边设备的现象；二是改变绝热蜂窝状除湿轮结构为蜂窝状交叉冷却结构形式．交叉冷却作用降低了除湿轮基体和吸附剂表面温度，提高了吸附剂的吸附能力，间接的降低了处理气流的温度，除湿轮中强化传热传质过程的效果显著．与绝热除湿轮相比，交叉冷却除湿轮体积更小能耗更低．
丁静, 谭盈科[2]1996年在《节能型吸附式空调系统的参数分析》文中指出本文对开式旋转除湿空调系统的性能进行了实验研究与模拟计算。分析了再生温度、热交换器及蒸发冷却器的效率对系统性能的影响。结果表明：再生温度及热交换器的效率对系统制冷性能有重要影响，而蒸发冷却器对系统性能的影响不显著。将固定吸附床空调系统性能的模拟计算结果与实验计算结果相比较，表明建立的除湿轮的数学模型及系统模拟计算方法是正确的
丁静, 梁世中, 谭盈科[3]1997年在《开式太阳能旋转除湿空调系统的性能分析》文中研究表明对开式旋转除湿空调系统的性能进行了实验研究与模拟计算。分析了吸附剂性质、除湿轮结构尺寸、操作条件等对系统性能的影响。结果表明：吸附剂的吸附性能和除湿轮的结构参数是影响系统制冷性能的主要因素。将固定吸附床空调系统性能的模拟计算结果与实验计算结果相比较，表明建立的除湿轮的数学模型及系统模拟计算方法是正确的。
王晗[4]2013年在《分级再生式除湿转轮的性能研究及其在空调系统中的应用分析》文中指出随着科技进步和经济发展，人们对居住和工作环境舒适性的要求也越来越高。空气调节技术中对空气湿度的控制也越来越受到关注，因为过高或过低的空气湿度不仅影响人们对温度的感觉和热舒适性，而且对现代工业和农业生产等方面也有重大影响。目前空调行业的迅速发展造成了电网负荷的急剧增加，不仅加速了全球能源、资源消耗，也使温室气体排放和大气污染等环境问题日益恶化。而除湿是一项高能耗工作，其能耗要占到空调总能耗的20%~40%，因此研究节能高效的除湿技术对全社会能源与环境有重要意义。以水为制冷剂的蒸发冷却技术对环境无污染而且可使用全新风系统，提升室内空气品质，且不消耗压缩功，因此蒸发冷却空调系统COP大，节能效果明显。但由于其本身不具备除湿能力，蒸发冷却技术在潮湿地区的应用受到一定的限制，需要结合除湿技术来扩展其应用范围。而在众多除湿方式中，转轮除湿因其除湿量大、构造简单、维护方便、可利用低品位能源等优点得到迅速发展。将蒸发冷却和转轮除湿技术相结合不仅可以发挥两者的优点，也克服了蒸发冷却技术在高湿度地区应用受到限制的缺点，引起众多学者的重视和研究。本文以探究高效的转轮吸附剂材料和新型复合式制冷空调系统为目标，从以下几个方面做了主要研究：（1）分别用不同浓度的氯化钙、氯化锂和摩尔比1:1的氯化钙与氯化锂混合溶液改性硅胶制备复合吸附剂，并通过实验分析了复合吸附剂在不同条件下的吸附量、吸附速率和吸附热等问题。（2）以转轮的单个气流通道为研究对象，结合质量、能量守恒方程，建立分级再生式除湿转轮的传热传质模型，通过编程计算并引入除湿量D和除湿性能系数DCOP对转轮除湿性能进行整体评价。（3）根据所建立的分级再生式除湿转轮的数学模型，在给定条件下，研究各参数变化对转轮除湿性能的影响。（4）提出将分级再生转轮除湿和蒸发冷却技术相结合的新型复合式空调系统，根据室内外设计参数对新型复合式空调系统性能进行计算，并与一般复合式系统的冷负荷、再生能耗、热力性能系数和循环火用效率等性能参数进行对比分析。
王高飞[5]2007年在《转轮除湿空调系统研究》文中指出空气湿度控制对改善生活和工作环境以及提高工艺质量都有着重要的作用。转轮除湿空调系统将除湿转轮与常规空调系统相结合，使室内的温度和湿度达到了较高的控制精度。本文分析了转轮除湿空调系统的能耗特性，研究了影响转轮除湿性能的主要因素，对转轮的运行过程进行了热力学评价，提出了改善其热力特性的方法。本文基于BIN方法以某办公楼为例建立了转轮除湿空调系统的能耗分析模型，对转轮除湿空调系统与常规冷却除湿空调系统的全年运行能耗进行了比较，发现虽然转轮除湿空调系统能够实现温湿度独立控制，达到精确的湿度控制，但由于转轮再生加热的能耗过大，使得转轮除湿空调系统总能耗要高出常规冷却除湿空调系统。在舒适性空调以露点送风的系统中，其总能耗约高出2.3倍，在要求较高的室内参数控制精度的工艺性空调中，两者相差不大。因此，对于舒适性空调系统，采用转轮除湿空调系统必须以降低转轮再生能耗作为技术支撑，或使用余热或可再生能源(太阳能等)进行转轮再生；对于温湿度控制严格的工艺性空调系统，选用转轮除湿空调系统则更能满足精度控制的要求。本文建立了除湿转轮性能测试装置，对影响除湿转轮性能的因素进行了实验测试，分析了再生温度、再生面积、处理空气温度及含湿量、处理空气流量等对除湿转轮性能的影响。结果表明：转轮在低温高湿的环境中，除湿效果更明显；再生温度为120℃时转轮再生效果最好，除湿性能系数最大；处理空气流量与转轮的除湿性能系数存在最优值；再生角为90°时，转轮再生比较充分，解吸效果更显著。本文引入火用效率的概念对除湿转轮进行了热力学分析，结果显示，由于以电能作为驱动能源的除湿转轮的代价火用较高，而其收益火用(进出口湿空气的扩散火用差)则相对较小，造成了除湿转轮的火用效率不高。通过分析，提出了利用除湿转轮的再生排气或处理侧出口空气与再生加热器之前的空气进行显热交换，提高除湿转轮火用效率，达到节能的目的。
葛天舒[6]2008年在《转轮式两级除湿空调理论与实验研究》文中研究表明除湿空调依靠干燥剂除湿和蒸发冷却原理进行工作,可实现潜热负荷和显热负荷的分开处理。突出优点是采用对环境无污染的自然工质-水作为制冷剂,同时能够充分利用低品位热能,如太阳能、余热等驱动空调过程。对于转轮式除湿空调,固体吸附剂释放的吸附热是导致除湿过程偏离理想等温除湿的主要原因。论文提出了理想的转轮式无限多级除湿空调的概念,理论上证明此理想流程具有最小的不可逆损失、系统的驱动热源温度最低而且系统的绝对除湿量最大,阐明实现该过程对于解决吸附热对除湿性能影响具有重要作用。论文通过热力学分析提出了带中间冷却的双转轮式两级除湿空调流程,结合采用一种复合干燥剂材料,使得系统的除湿靠近等温过程,能够利用更低(50～90℃)的工作再生温度运行,同时系统热性能系数提高到1.0左右。建立了双转轮式两级除湿空调系统实验装置,从理论和实验两个方面对双转轮式两级除湿空调进行了深入研究分析。结果表明与传统一级除湿空调流程相比,两级系统具有再生温度低、(火用)效率高、除湿量大等显著优点。在相同的模拟工况下,两级系统在再生温度76℃下的除湿量与一级系统100℃下的除湿量相同,两级系统的(火用)效率提高约17%。论文发展建立了可以准确预测复合干燥剂除湿转轮器性能的气固侧热阻模型,克服了传统模型没有考虑除湿剂侧热量传导和质量扩散的不足。模型计算精度提高,最大误差不超过9%。为了改进转轮除湿器运行效果,提高转轮的利用率,论文还提出了转轮除湿器四区式运转新过程,采用一个除湿转轮实现了两级除湿空调流程。通过实验揭示了转轮厚度,再生温度,转轮转速对系统性能的影响。在上述工作基础上,本文结合某办公楼首次实施了太阳能驱动的转轮式两级除湿空调系统,取得了良好的性能效果。还结合热舒适性条件,对转轮式两级除湿空调送风条件进行了分析,研究比较了转轮式两级除湿空调和传统的电压缩式空调的热力性和经济性,揭示了转轮除湿空调的适用条件。研究结果表明转轮式两级除湿空调系统再生温度要求低,能源利用效率高,在太阳能和余热利用、空调除湿等场合有广阔的应用前景。
黎娇[7]2012年在《太阳能驱动的转轮干燥冷却空调系统节能潜力研究》文中提出实现能源环境可持续发展，减少建筑能耗，是我国当前节能减排的主要任务之一。建筑节能必须依靠新的节能技术与节能装备。因此，研究和开发新的空调方式，探讨利用新的可再生能源来实现建筑空气调节，具有重要的研究意义。本文将干燥转轮除湿技术与传统冷凝除湿技术相结合，提出一种新的复合式空调系统，为了减少这种复合系统的再生能耗，将太阳能热水系统用于转轮再生，以提高系统的能源节约率。本文在详细分析系统各部件工作原理的基础上，建立了各部件的数学模型，利用建立的数学模型，编写了系统仿真程序。通过搭建的实验装置，实验测试了系统的主要部件的性能参数，并将这些参数用于系统仿真。通过系统仿真，详细分析了分别以电能和太阳能作为再生能源时的系统能源节约率，得出了系统在全国主要城市使用的能源节约潜力。并以能源节约率作为评价指标，优化了各地的最佳再生温度。本文的研究可得出以下结论：(1)将转轮干燥冷却技术与冷凝除湿技术相结合，可有效解决南方高湿度控制问题。(2)新型复合空调系统在我国具有较大的能源节约潜力，尤其是以太阳能作为再生能源时，能源节约潜力更大，最高能源节约率可达30%左右。(3)与电能作为再生能源相比，太阳能再生可提高能源节约率10～15%，复合系统与可再生能源相结合，是一种很好的可再生能源利用途径。
朱建华[8]2016年在《冷冻水空调温湿度先进控制技术研究》文中提出随着人们生活水平的日益提高,室内相对湿度对舒适度的影响越来越受到人们的关注。传统的冷冻水空调采用单一温度的冷冻水进行空气的降温除湿,冷冻水的温度往往大大低于空气的露点温度。为了达到合适的温湿度要求,需要用加热设备对过冷的空气进行再加热,从而导致能量的浪费。为了提高空调系统温湿度控制器的性能,减少系统能量消耗,必须对空调系统存在的多变量、非线性等特点做出相应的处理。本研究首先针对冷冻水空调冷冻水回路、室内空气回路的运行特点,深入研究非线性控制技术,对回路中的关键变量进行智能控制器设计。其次,在不增加额外硬件设备的基础上,对冷冻水空调的室内温湿度进行了基于先进控制理论的变频控制研究。实验结果表明,本研究提升了冷冻水空调关键回路中主要被控变量的控制性能,通过室内温湿度的同时控制很好地提升了室内环境的舒适性,并且达到了节能的目的。本文围绕冷冻水空调室内温湿度控制,主要开展了以下几个方面的工作：1.利用线性参数变化模型对蒸发器出口冷冻水的温度动态变化进行了建模,并且在该模型的基础上,设计了冷冻水温度的预测控制器。通过对制冷剂、冷冻水回路以及空气侧的换热特性进行研究,提出以冷冻水泵的频率作为系统的工况点,采用线性参数变化模型对蒸发器出口冷冻水的出水温度进行了建模。通过把系统在整个工况范围内的非线性表达成典型工况下线性模型的集成,系统的动态特性得到了很好的描述。基于线性参数变化模型,设计了预测控制器,通过多步优化得到了整个控制器的表达式。在实际的实验中,预测控制器在不同的工况点都达到了比传统控制器更加短的收敛时间和更好的抗干扰能力。2.针对空气处理单元(AHU, air handling unit)出口供风温度具有多变量、非线性的特点,利用神经网络具有在线学习的优点,设计了一种自适应神经网络控制器来对送风干球温度进行控制。从传热传质的机理上对影响室内空气干球温度的因素进行了分析。针对该过程具有多变量、非线性的特点,利用神经网络在处理非线性系统方面的优点,结合神经网络权值在线更新的功能,提出了一种基于自适应神经网络的空气干球温度控制器。该控制器不需要事先建立系统的动态模型,通过在线地学习反馈的运行数据,实时调整控制器的运行参数,从而获得更好的适应能力。该存在不确定的系统参数和外界环境干扰时,该控制器在收敛时间和超调量方面都获得了比传统控制器更优的效果。3.利用神经网络对冷冻水空调室内温湿度的耦合特性进行描述,并且结合预测控制器的策略,为冷冻水空调的室内温湿度设计了控制器。通过对机组的压缩机和空气处理单元中的供风风机加入合适的激励信号,利用神经网络首次建立了室内温湿度变化与压缩机转速和供风风机转速之间的关系。在得到系统的动态特性之后,借鉴预测控制的思想,设计了控制器的优化目标函数,通过求解该目标函数获得了控制器的最优解。在实际系统上进行目标值跟踪实验,相对于温湿度独立控制器,该控制器能够更好地处理温湿度之间的非线性特性,能够在更短的时间内跟踪温湿度的目标值。4.为了扩宽控制器的适用范围,解决控制器适用范围有限的不足,提出了基于自适应神经网络逆模型的室内温湿度控制器。直接利用动态系统的逆模型作为控制框架,同时通过对系统运行数据进行实时分析,在线更新控制器参数,从而使在能宽的工况范围内获得了满意的控制效果。具体实验也验证了该控制方法的可行性,目标值跟踪实验和扰动测试实验表明了该控制器比独立控制具有更加优秀的耦合特性处理能力和鲁棒性。本文针对冷冻水回路和室内控制回路的运行特点,结合先进控制技术,针对地为冷冻水出水温度和供风的干球温度设计了控制器,提升了回路的控制性能,优化了回路的运行。同时利用先进控制技术对冷冻水空调的室内温湿度进行了研究,在不增加额外空气处理设备的前提下,提升了温湿度控制的动态性能,达到了节能的目的。
参考文献：
[1]. 开式吸附式除湿轮空调系统的模拟与实验研究[D]. 丁静. 华南理工大学. 1996
[2]. 节能型吸附式空调系统的参数分析[J]. 丁静, 谭盈科. 节能. 1996
[3]. 开式太阳能旋转除湿空调系统的性能分析[J]. 丁静, 梁世中, 谭盈科. 华南理工大学学报(自然科学版). 1997
[4]. 分级再生式除湿转轮的性能研究及其在空调系统中的应用分析[D]. 王晗. 重庆大学. 2013
[5]. 转轮除湿空调系统研究[D]. 王高飞. 广州大学. 2007
[6]. 转轮式两级除湿空调理论与实验研究[D]. 葛天舒. 上海交通大学. 2008
[7]. 太阳能驱动的转轮干燥冷却空调系统节能潜力研究[D]. 黎娇. 湖南科技大学. 2012
[8]. 冷冻水空调温湿度先进控制技术研究[D]. 朱建华. 浙江大学. 2016