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0、引言

傳統(tǒng)空調(diào)從應(yīng)用效果、節(jié)能角度來說，要求盡可能減少室內(nèi)外之間的通風(fēng)換氣，這就造成室內(nèi)空氣齡過長，影響室內(nèi)人員的身體健康。特別是在人口密集的公共場所，其應(yīng)用更是受到限制。近年來傳染性疾病的肆虐，促使業(yè)界對(duì)這些場所的降溫設(shè)備、降溫過程提出了更高的衛(wèi)生安全要求。

節(jié)能環(huán)�？照{(diào)作為一種全新風(fēng)運(yùn)行的直流式空調(diào)設(shè)備，能有效提高室內(nèi)空氣品質(zhì)。但因其增濕大、噪聲大等缺點(diǎn)又在一定程度上制約了其在商業(yè)和民用建筑等舒適性公共場所的應(yīng)用，特別是像學(xué)校這種人員長時(shí)間集中于一定有限空間中、且要求環(huán)境相對(duì)安靜的場所。如何在保證降溫效果的前提下控制濕度在合適的范圍內(nèi)并同時(shí)降低噪聲是整個(gè)行業(yè)面臨的首要問題。

蘇州諾華德工業(yè)風(fēng)機(jī)制造有限公司在昆山某學(xué)校建立了節(jié)能環(huán)保空調(diào)學(xué)校應(yīng)用示范工程基地，根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況開發(fā)了專門應(yīng)用于教室降溫的新型節(jié)能環(huán)�？照{(diào)組，并作了大量的實(shí)驗(yàn)研究工作，通過近2個(gè)月的運(yùn)行，結(jié)果表明，該機(jī)組能完全滿足華南地區(qū)教室的舒適性要求，且大大降低了教室能耗，獲得了良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。

l、節(jié)能環(huán)保空調(diào)基本原理

節(jié)能環(huán)�？照{(diào)的基本原理是水蒸發(fā)吸收熱量，對(duì)環(huán)境空氣進(jìn)行降溫。當(dāng)不飽和空氣流動(dòng)過程中與水體接觸，空氣邊界層與水體邊界層的水蒸氣分壓力差使水分子從水體蒸發(fā)擴(kuò)散至空氣中，水分子蒸發(fā)的過程中會(huì)吸收周圍熱量，即潛熱，使周圍介質(zhì)溫度降低，這部分溫度較低的介質(zhì)與主體空氣間存在溫度梯度，成為顯熱傳遞的驅(qū)動(dòng)力，因而空氣溫度不斷傳遞給邊界層再傳遞至水體，最終達(dá)到空氣降溫的目的。因機(jī)組內(nèi)無壓縮機(jī)等耗能部件，因此是一款真正意義上的低碳、節(jié)能、環(huán)保的產(chǎn)品。

2、工程應(yīng)用概況

環(huán)保空調(diào)的運(yùn)行機(jī)理決定了其在制冷過程中處理空氣會(huì)不斷吸收水份，以致空氣濕度偏大，影響了室內(nèi)的舒適性。同時(shí)，由于節(jié)能環(huán)�？照{(diào)降溫幅度受到諸如空氣處理前濕度、風(fēng)速、濕簾厚度、蒸發(fā)效率等許多因素的影響，有一定限制，要達(dá)到同樣的冷卻效果需要比傳統(tǒng)空調(diào)更大的風(fēng)量。而大風(fēng)量必然使得噪聲增大，因而在對(duì)噪聲限制較大的空間使用比較不利。因而，目前節(jié)能環(huán)�？照{(diào)的工程應(yīng)用與相關(guān)研究都主要集中在工業(yè)領(lǐng)域，如工廠生產(chǎn)車間、畜牧業(yè)與種植業(yè)，在商業(yè)和民用建筑中推廣較慢。

要促進(jìn)節(jié)能環(huán)�？照{(diào)在商用與民用領(lǐng)域的發(fā)展，首先要解決其增濕程度大、噪聲大的問題。濕度的增加程度與降溫效果有直接關(guān)系.在保證降溫效果的前提下，可通過合理的氣流組織形式促進(jìn)水份向室外擴(kuò)散以維持室內(nèi)空氣相對(duì)濕度在一定的水平；噪聲與風(fēng)量、管道系統(tǒng)阻力有關(guān)，可通過合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)形式、管道布置形式，在保證達(dá)到制冷標(biāo)準(zhǔn)的前提下，盡量減少風(fēng)量、降低系統(tǒng)阻力等。

3、工程應(yīng)用實(shí)例

為了研究節(jié)能環(huán)�？照{(diào)商用／民用的可行性與應(yīng)用效果，我公司在昆山某學(xué)校建立了節(jié)能環(huán)�？照{(diào)學(xué)校應(yīng)用示范工程基地。

該示范基地為1棟3層教學(xué)樓，教學(xué)樓東西朝向，整體呈口字型結(jié)構(gòu)，東西兩側(cè)是教室，南北兩側(cè)是樓梯過道，中間是天井。工程一期先對(duì)西側(cè)教室進(jìn)行改造。教室長10.9m，寬7.2m，高4m.面積為78.5m。西面窗戶面積3.2rn²，東面窗戶面積32rn²。改造工程擬在教室安裝節(jié)能環(huán)�？照{(diào)對(duì)環(huán)境進(jìn)行降溫。

3.1工程前室內(nèi)熱濕環(huán)境

工程改造之前，每間教室裝有6臺(tái)吊扇進(jìn)行降溫根據(jù)改造前測試結(jié)果.當(dāng)室外溫度35.3"C，相對(duì)濕度57％時(shí)，室內(nèi)溫度為34.7℃，相對(duì)濕度為66％，A聲級(jí)噪聲值47dB。人員在教室內(nèi)感覺很悶熱，開啟教室內(nèi)原有風(fēng)扇后室內(nèi)溫度無明顯變化，因而吊扇無法滿足室內(nèi)降溫要求。

3.2工程設(shè)計(jì)

對(duì)于既定的蒸發(fā)效率，風(fēng)量的大小既決定了制冷量的大小，也影響其噪聲值。確定適宜的送風(fēng)量是工程的第一步，也是非常關(guān)鍵的一步。因而工程前期設(shè)計(jì)的一般步驟為：

冷負(fù)荷計(jì)算→根據(jù)蒸發(fā)效率計(jì)算送風(fēng)溫度→送風(fēng)量計(jì)算→設(shè)備選型→安裝方案。

根據(jù)文獻(xiàn)進(jìn)行教室冷負(fù)荷計(jì)算。計(jì)算結(jié)果見表1。

表1教室冷負(fù)荷計(jì)算表

由此可知，日最大負(fù)荷出現(xiàn)在18:00，為6967W。

選取空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度為27.8"C，再按有關(guān)節(jié)能環(huán)�？照{(diào)室外設(shè)計(jì)干球溫度的計(jì)算方法,得到室外計(jì)算干球溫度為34.8℃。該機(jī)組蒸發(fā)效率為80％，則可計(jì)算得設(shè)備送風(fēng)溫度為

t_o=t_d-(t_d-t_w)η=34.8-(34.8-27.8)×80％=29.2"C(1)

式中，t_o為送風(fēng)溫度，℃；t_d為計(jì)算干球溫度，℃；t_w為計(jì)算濕球溫度，℃；η為蒸發(fā)效率。

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)室溫為31℃，則送風(fēng)量為

L=3600Q／C_pρ(t_in-t_O)(2)

式中L為送風(fēng)量，m³／h；t_in為設(shè)計(jì)室溫，℃；Q為冷負(fù)荷，w_o經(jīng)計(jì)算，L為11612m³／h。

根據(jù)送風(fēng)量計(jì)算結(jié)果，本工程在每問教室安裝2臺(tái)諾華德NHD10A型節(jié)能環(huán)�？照{(diào)，每臺(tái)風(fēng)量為6000m／h。

由于工程對(duì)象為教室，對(duì)噪聲的要求較高，因而管道、風(fēng)嘴等設(shè)計(jì)應(yīng)注意減少系統(tǒng)阻力，噪聲控制在A聲級(jí)噪聲值57dB以內(nèi)。

3.3工程安裝

諾華德NHD10A型節(jié)能環(huán)�？照{(diào)為底出風(fēng)機(jī)型，綜合考慮空間布局、施工困難度、設(shè)備高效運(yùn)行以及工程的安全性，在每間教室外的走廊上方安裝節(jié)能環(huán)�？照{(diào)，送風(fēng)口在窗戶中間玻璃上方，從環(huán)�？照{(diào)下方出風(fēng)口引風(fēng)管至教室送風(fēng)口。機(jī)組下方用裝飾條裝飾。

為了檢驗(yàn)該組系統(tǒng)的運(yùn)行效果，工程運(yùn)行后，對(duì)運(yùn)行情況進(jìn)行了跟蹤實(shí)驗(yàn)。在室內(nèi)空間等距均勻布了24個(gè)點(diǎn)(4m×6m)，開啟設(shè)備運(yùn)行1h，空氣狀態(tài)基本穩(wěn)定后，讀取各個(gè)點(diǎn)上的干球溫度、濕球溫度以及噪聲值。實(shí)驗(yàn)時(shí)，室外空氣狀態(tài)：干球溫度35.8"C，濕球溫度26C。圖2為干、濕球溫度讀數(shù)結(jié)果，以及根據(jù)干、濕球數(shù)據(jù)計(jì)算的各點(diǎn)相對(duì)濕度，圖3，4分別為根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理得到的室內(nèi)溫、濕度結(jié)果三維示意圖，圖5為在各點(diǎn)測得的噪聲值數(shù)據(jù)。

圖中深色區(qū)分別代表低溫、高濕環(huán)境分析圖2～4可知，人員主要工作區(qū)：即學(xué)生座位區(qū)至講臺(tái)(圖的上中部)，溫度明顯較周圍區(qū)域低，而濕度則較周圍要高，是主要降溫增濕區(qū)域。此區(qū)域溫度基本控制在30℃左右，由于設(shè)備送風(fēng)直接吹拂到人體，因而在此溫、濕度條件下人員仍能感覺舒適。深色區(qū)域的分布說明風(fēng)口送風(fēng)到達(dá)的范圍主要是空間中上部，學(xué)生座位區(qū)至講臺(tái)間，送風(fēng)冷量得到充分利用。教室右側(cè)(西)的窗戶前由于受室外空氣影響比送風(fēng)影響大，這里的溫度較高、濕度較低；教室后方儲(chǔ)物柜區(qū)域，受環(huán)�？照{(diào)送風(fēng)影響也較低.因而溫度較高、濕度較低，但這部分區(qū)域人員活動(dòng)時(shí)間較短，已足夠滿足溫度要求。

對(duì)噪聲的測量結(jié)果顯示，噪聲最高值為A聲級(jí)噪聲值56dB主要分布在靠近風(fēng)口處.離風(fēng)口較遠(yuǎn)的地方受噪聲的影響也較低。即使在噪聲值最高點(diǎn)，其A聲級(jí)噪聲值56dB也在相關(guān)規(guī)范允許的范圍內(nèi).對(duì)日常生活、學(xué)習(xí)的影響較低。機(jī)組運(yùn)行時(shí)教室打開一面窗戶，開啟面積約為0.8m²，則根據(jù)公式可算得此時(shí)排風(fēng)速度為3.8m／s，室內(nèi)靜壓為87Pa。

3.5工程運(yùn)行耗能

表2就系統(tǒng)運(yùn)行中的耗電量與耗水量，對(duì)三種案進(jìn)行了對(duì)比.分別是原來使用吊扇改造后采用環(huán)�？照{(diào)以及安裝空調(diào)，對(duì)于學(xué)校，以每天運(yùn)行10h，每運(yùn)行250d的標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算。（除去節(jié)假日和寒暑假）

表2不同降溫方案耗電量、耗水量對(duì)比

從表2可以看出，從能耗來說，吊扇最有優(yōu)勢，環(huán)�？照{(diào)將近為其3倍，空調(diào)系統(tǒng)更是接近吊扇的10倍電耗，但結(jié)合前面應(yīng)用效果分析，安裝吊扇幾乎完全起不到降溫效果形同虛設(shè)，因而從全局來分析，環(huán)�？照{(diào)是教室工程應(yīng)用的理想選擇。

4、結(jié)語

本文以某學(xué)校實(shí)際工程為例，從設(shè)計(jì)計(jì)算、施工安裝到運(yùn)行測試，較詳細(xì)地介紹了節(jié)能環(huán)保空調(diào)在學(xué)校的工程應(yīng)用，通過工程應(yīng)用中的實(shí)測數(shù)據(jù)與效果分析，證明了節(jié)能環(huán)�？照{(diào)在學(xué)校場合應(yīng)用的可行性與高效性。

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