空气热湿处理过程有效性分析(2)

第30卷第6期赵立红等：空气热湿处理过程有效性分析·69·

1）ANSI/ASHRAEStandard62-2001（ASHRAE

2001-VentilationforAcceptableIndoorAirQuality）[2]

针对商业建筑提高了新风要求，

大大增加了HVAC设备的除热和除湿负荷。

ASHRAE62通风标准对湿度控制有显著的影响，尤其是我国夏热冬冷长江中下游潮湿气候地区，除湿负荷增加比率明显比显热负荷大，造成

HVAC设备除热与除湿不匹配；

2）围护结构的隔热性能改进和节能产品的推广使用，使通过围护结构显热大大降低，并且室内高效照明设备降低了室内显热发热量，

建筑显热负荷降低引起HVAC设备制冷和除湿负荷不匹配；

3）对制冷设备效率的改进是通过增加冷却盘管的相对尺寸，大尺寸允许更高的蒸发温度，获得更高的系统效率，但是降低了设备的除湿能力。1.2建筑空间显热负荷比SHR

房间或者新风的显热得热与潜热得热的关系用

SHR（SensibleHeatRatio）表示，为显热得热与显热与潜热总得热之比：

SHR=

Qs

Qs+Ql

（1）

式中：Qs为显热得热；Ql为潜热得热。

显热得热与潜热得热随室外条件、

时间、日期和使用模式的改变而变化[3]

。SHR概念有助于在焓湿图上表示空间除热、除湿要求与空气处理设备的制冷、除湿处理过程。

1.3空气处理设备显热比SCR

夏季空调工况大多数制冷的同时需要进行除湿，蒸发压缩空气处理设备提供显热冷却或降温的同时能去除潜热或除湿，因此应用广泛。类似建筑空间显热比SHR，空气处理设备热湿处理性能参数SCR[4]

SensibleCoolingRatio），定义为显热处理能力占全热处理能力的比值：

SCR=

显热处理能力

SCR值表征空气处理设备的除湿能力，全热处理能力

（2）

SCR值低意味着大部分的冷却能耗被用来除湿或者去除潜热。如图1所示：根据空气处理过程显热比SCR定义，空气冷却除湿过程线1原2斜率越大，SCR值越大，则设备去湿能力越小，空气处理过程的除湿效率就越低；SCR线垂直时，SCR越1，空气处理设备处于干工况运行，只处理显热负荷；反之亦然，1原2过程线越平缓，设备显热比越小，其除湿能力和除湿效率越高。因此增大空气处理设备除湿能力的途径可以通过降低SCR

值来实现。

图1空气冷却除湿过程i-d图

2显热比SCR的制约因素

2.1机器露点

机器露点可以看作有效冷却盘管表面的温度，它是空气热湿处理设备制冷和除湿的重要参数，但是该温度很难直接测量，因为盘管表面的温度不相等，而是随热交换器内冷媒吸收空气热量而变化[5]。

从空气侧来看，流经冷却除湿盘管的空气的精确状态是变化的，在焓湿图上准确描出比较困难，因为如果进入空气能够冷却到有效盘管表面的温度，则空气离开时的温度为机器露点温度；

实际上，并非所有的空气都被完全冷却到机器露点。邻近盘管的空气被冷却，水分从空气中凝结出来，然而距离表面远的气流和没有直接接触的空气并不能同样被冷却和除湿。离开空气为两种气流的混合物，其中一部分为露点温度，另一部分为完全未接触热交换器而保持进口温度状态，焓湿图上描述的是混合气流的平均温度和湿度。空气流经盘管的绕流速度越低，

盘管深度越大且越密，则空气混合程度越高，离开空气越接近露点温度。

常规蒸汽压缩冷却空调设备为提高其除湿能力

SCR值），常采取以下三种途径：①降低蒸发温度；

②降低空气流经冷却表面的速度；③增加表冷器排数。这三种措施虽然在一定范围内能提高空气设备除湿能力，但同时都受到其他因素的限制：

一方面，空气处理焓湿图的饱和曲线表明SCR只

能被降低到一定水平。如图2，对于给定的进口空气参数状态1，

SCR斜率只由一个参数决定，即露点温度。当露点温度降低时，

1原4过程的SCR斜率降低；但是受实际条件的限制，露点温度过低时造成盘管表面结霜，因而SCR斜率不能无限降低，此为技术限制的极限SCR值；且该最低SCR值依赖于进口空气的温度和湿度状况，进口空气的湿度越大，极值SCR越低；进口空气越干燥，SCR极值越大。技术限制的最低SCR受实际的操作条件影响。因为露点温度过低造成冷却设备结霜，对常规舒适性空调空气处理设备，

技术限（降低（