潜热过渡冷却装置对空调节能作用的研究

　　1 前言

　　室外环境对风冷空调的运行及能耗的影响非常大，夏天高温时段由于太阳直射室外机的进风温度最高可达45℃。风冷空调室外机运行环境的改善可以有效地降低空调的耗电量，减少废热排放，并使其处于较为理想的运行状态，因此对风冷式机房空调室外机进行节能改造的意义非常大。

　　2 潜热过渡冷却装置的工作原理

　　潜热过渡冷却是一种利用水的蒸发使进入风冷式空调室外机的干热空气变为湿润的凉爽空气，通过降低室外机的冷源温度，从而达到降低空调系统的冷凝压力及温度、提高冷凝器的换热效率、降低空调系统的功耗、提高其制冷能力[2]及能效比的目的的设备。

　　潜热过渡冷却节能装置的核心元件是表面积很大的特种纸质波纹蜂窝状湿帘，并配有控制系统、水循环系统及补水系统等保证其作用的实现。空气温度越高、湿度越低，湿帘的降温效果越好。从而降低空调机组的冷凝压力及温度，提高冷凝器的热处理能力，并降低空调机组的功耗。

　　安装潜热过渡冷却装置前空调的运行过程在压晗图上表示为：1→2→3→4→1，其中，1→2为制冷剂在压缩机内的压缩过程，2→3为制冷剂在冷凝器中的冷凝过程，3→4为制冷剂的节流过程，4→1为制冷剂在蒸发器中的蒸发过程;压缩机的功耗为h2-h1，制冷剂在冷凝器中冷凝释放的热量为h2-h3，制冷剂在蒸发器中吸收的热量(制冷量)为h1-h4，能效比为：(h1-h4)/(h2-h1)。

　　安装潜热过渡冷却装置后空调系统的冷凝温度降低，其运行过程在压晗图上表示为：1→2’→3’→4’→1，1→2’为制冷剂在压缩机内的压缩过程，2’→3’为制冷剂在冷凝器中的冷凝过程，3’→4’为制冷剂的节流过程，4’→1为制冷剂在蒸发器中的蒸发过程;压缩机的功耗为h2’-h1，制冷剂在冷凝器中冷凝释放的热量为h2’-h3’，制冷剂在蒸发器中吸收的热量(制冷量)为h1-h4’，能效比为：(h1-h4’)/(h2’-h1)。

　　从图1中可以看到，安装潜热过渡冷却装置后压缩机的功耗减少了，制冷剂在冷凝器中释放的热量及在蒸发器中吸收的热量增加了，说明空调系统的能效比相对之前升高了。减少的功耗为：(h2-h1)-(h2’-h1)=h2-h2’，增加的制冷量为：(h1-h4’)-(h1-h4)=h4-h4’。

　　3. 理论计算

　　假设系统采取潜热过渡冷却技术改造前空调的运行状态是：蒸发温度为7℃，冷凝温度为55℃，过冷度5℃，过热度5℃，采用R22制冷剂，通过压焓图计算软件可以得出相应的计算结果.

　　假设安装潜热过渡冷却装置后空调系统的冷凝温度降低1℃，其它条件不变，此时系统运行情况为：蒸发温度7℃，冷凝温度为54℃，过冷度5℃，过热度5℃，制冷系统输入功率的减少量为：32.271-31.669=0.602KW，制冷量的增加量为： 149.724-148.337=1.387KW， 能效比提高量为：4.73-4.60=0.13。

　　4. 结论

　　潜热过渡冷却装置可以有效地改善风冷空调室外侧的环境，降低空调系统的冷凝压力及温度，降低空调系统的功耗、增加其制冷量， 减少废热排放，并可使空调系统处于较稳定的运行状态，可减少空调系统的维护工作量，延长空调机组的寿命。

　　参考文献

　　[1] 王启祥，卢清华，黄赞山. 环境干湿球温度对空调器性能影响的试验研究[J].制冷，2011,30(1):10-13

　　[2] 刘洋，王芳，杜世春. 环境工况对空调器运行性能的影响[J]. 暖通空调，2006,36(11):110-112

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文章名称： 潜热过渡冷却装置对空调节能作用的研究

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