1. 確定夏季室內(nèi)、外空氣的狀態(tài)參數(shù)（tN、φN、iN、tW、tWS、iW）；
3. 根據(jù)室內(nèi)外空氣狀態(tài)之間的關(guān)系（iN、iW、dN、dW），依據(jù)設(shè)計(jì)選用原則確定 新風(fēng)機(jī)組和風(fēng)機(jī)盤管分別負(fù)擔(dān)的顯熱負(fù)荷，在某可按照各承擔(dān)50%的水平選取。
4.風(fēng)機(jī)盤管干工況運(yùn)行，則新風(fēng)系統(tǒng)必須承擔(dān)室內(nèi)產(chǎn)生的全部濕（潛熱）負(fù)荷；在新風(fēng)除濕的同時(shí)，應(yīng)使新風(fēng)冷量最大化，并盡可能多地承擔(dān)室內(nèi)的顯熱負(fù)荷。
5.選取新風(fēng)機(jī)組的送風(fēng)溫差，可得新風(fēng)送風(fēng)溫度tO，依據(jù)顯熱負(fù)荷承擔(dān)比例算出 新風(fēng)需要承擔(dān)的顯熱負(fù)荷，根據(jù)GO=
可計(jì)算出新風(fēng)的送風(fēng)量。
6．根據(jù)公式
計(jì)算按照消除室內(nèi)余濕，新風(fēng)機(jī)器露點(diǎn)對應(yīng)的含濕量dL，校核新風(fēng)量是否滿足除濕和人體衛(wèi)生要求。
7． 已知新風(fēng)送風(fēng)溫度tO和送風(fēng)含濕量dO，可得新風(fēng)送風(fēng)點(diǎn)的其它狀態(tài)參數(shù)。沿新風(fēng)送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)等焓線向上與新風(fēng)室外狀態(tài)點(diǎn)等含濕量線相交，即為新風(fēng)間接蒸發(fā)制冷段出風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)。
8．根據(jù)不同地區(qū)、不同的室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)、不同建筑物和室內(nèi)條件，選取和校核間接蒸發(fā)制冷段效率和直接蒸發(fā)制冷段效率及其組合是否滿足新風(fēng)出風(fēng)狀態(tài)的要求。
9．統(tǒng)計(jì)各個(gè)房間所需的新風(fēng)量，根據(jù)所需的新風(fēng)總量選取新風(fēng)機(jī)組及功能段。
10．按風(fēng)機(jī)盤管承擔(dān)的顯熱負(fù)荷比例，計(jì)算得出風(fēng)機(jī)盤管需要承擔(dān)的顯熱負(fù)荷數(shù)值，參照樣本中風(fēng)機(jī)盤管干工況供冷量數(shù)據(jù)表，選擇風(fēng)機(jī)盤管型號和數(shù)量。
11．統(tǒng)計(jì)風(fēng)機(jī)盤管的數(shù)量，匯總風(fēng)機(jī)盤管的總供冷量及水流量，選取相應(yīng)的間接蒸發(fā)冷水機(jī)組。
某文體中心
干式風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)
設(shè)計(jì)選型實(shí)例
已知：某市辦公樓建筑面積2700平方米，辦公室結(jié)構(gòu)尺寸統(tǒng)一為9米×6.3米，共45間。給定夏季空調(diào)室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)，室內(nèi)干球溫度tN = 26℃,相對濕度φN =60%。某夏季室外計(jì)算干球溫度tW =36.4 ℃,計(jì)算濕球溫度ts =19.8 ℃，大氣壓力95.6kPa。
求：使用間接蒸發(fā)冷水機(jī)組的干工況風(fēng)機(jī)盤管＋ 新風(fēng)空調(diào)機(jī)組的選型計(jì)算。
解：由于各辦公室尺寸統(tǒng)一，以單個(gè)房間計(jì)算后進(jìn)行匯總。
1．房間的熱濕負(fù)荷
a．濕負(fù)荷：房間的濕負(fù)荷主要由人體散濕形成。人體在室內(nèi)環(huán)境tN=26 ℃，φN =55%，處于極輕活動(dòng)下的散濕量為109g/h.人；每間辦公室建筑面積為9米×6.3＝56.7 m2，以人均占有面積10m2計(jì)算，每間辦公室共有6人。則每間辦公室的總濕負(fù)荷為654g/h。
b．單個(gè)人體顯熱負(fù)荷61W，潛熱負(fù)荷為73W
c．建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱2800W
d．照明及室內(nèi)設(shè)備散熱1100W
表1 單個(gè)房間熱濕負(fù)荷匯總表
2． 新風(fēng)機(jī)組設(shè)計(jì)與選型
對于給定的室內(nèi)空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)：室內(nèi)干球溫度tN =26 ℃,相對濕度φN=60%，查焓濕圖可得室內(nèi)空氣狀態(tài)的其它參數(shù)為：含濕量dN=13.39g/kg.干空氣, 濕球溫度tNs=20.2 ℃,露點(diǎn)溫度tNL=17.6 ℃，焓iN =60.38 kJ/kg。
a．選取新風(fēng)空調(diào)機(jī)組和干工況風(fēng)機(jī)盤管出力水平
使用間接蒸發(fā)冷水機(jī)組的干工況風(fēng)機(jī)盤管＋ 新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中， 新風(fēng)機(jī)組應(yīng)承擔(dān)消除室內(nèi)產(chǎn)生的全部濕（潛熱）負(fù)荷的任務(wù)，并承擔(dān)部分的顯熱負(fù)荷，其余的顯熱負(fù)荷則由干工況風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)機(jī)承擔(dān)。
與高溫高濕地區(qū)不同，在干熱地區(qū)，由于新風(fēng)焓值低于室內(nèi)空氣焓值，經(jīng)過蒸發(fā)制冷后，承擔(dān)室內(nèi)部分顯熱冷負(fù)荷。在某地區(qū)，蒸發(fā)制冷后的新風(fēng)和風(fēng)機(jī)盤管各承擔(dān)室內(nèi)總顯熱負(fù)荷的一半，即出力水平各占50%。
b. 新風(fēng)量選取的基本原則
干工況風(fēng)機(jī)盤管＋新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中，新風(fēng)量的選取應(yīng)遵循以下三個(gè)基本原則：
1．首先要滿足除濕要求。
2．滿足人體衛(wèi)生要求。在一般情況下，規(guī)范中要求人體所需的新風(fēng)量不小于30m3/h.人
3．新風(fēng)量偏大選取，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能與更高室內(nèi)空氣品質(zhì)的要求。
計(jì)算后，取三項(xiàng)中的最大值。
c. 計(jì)算新風(fēng)機(jī)組送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)
風(fēng)機(jī)盤管干工況運(yùn)行，新風(fēng)系統(tǒng)要承擔(dān)室內(nèi)產(chǎn)生的全部濕（潛熱）負(fù)荷；在干熱地區(qū)，新風(fēng)除濕的同時(shí)，應(yīng)使新風(fēng)冷量最大化，也即使得新風(fēng)送風(fēng)干球溫度越低越好，并盡可能多地承擔(dān)室內(nèi)的顯熱負(fù)荷。
在干熱地區(qū)，應(yīng)優(yōu)先使用蒸發(fā)制冷方式來實(shí)現(xiàn)新風(fēng)除濕和制冷的功能。
在某應(yīng)用干式風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，流程2、流程3和流程4都可以實(shí)現(xiàn)，具體如何選擇，應(yīng)根據(jù)建筑用途和功能，綜合建筑、結(jié)構(gòu)、電氣，給排水等專業(yè)要求，綜合考慮。三種流程計(jì)算過程基本類似，現(xiàn)以流程2作為計(jì)算例。
流程2：
某室外氣象參數(shù)：室內(nèi)干球溫度tw =36.4 ℃,濕球溫度tws=19.8 ℃,查焓濕圖可得室內(nèi)空氣狀態(tài)的其它參數(shù)為：露點(diǎn)溫度twL=11 ℃，含濕量dw=8.65g/kg.干空氣,焓iw = 58.97 kJ/kg，相對濕度φw=21.6%。
新風(fēng)機(jī)組選用8排表冷器，熱交換效率為90%，新風(fēng)機(jī)組內(nèi)表冷器進(jìn)水為風(fēng)機(jī)盤管的出水（冷水機(jī)設(shè)計(jì)出水溫度16℃，送入風(fēng)機(jī)盤管，風(fēng)盤進(jìn)水溫度16℃，5℃溫升，出水溫度為21℃），表冷器進(jìn)水溫度為21℃。
表冷器熱交換效率公式：Ε1 =(t1-t2)/(t1-twater)，
式中：t1表冷器進(jìn)風(fēng)干球溫度；
t2表冷器出風(fēng)干球溫度；
twater 表冷器進(jìn)水水溫。
則表冷器出風(fēng)干球溫度t2＝36.4－(36.4-21)×0.9＝22.5 ℃
由于進(jìn)水水溫（21 ℃）高于進(jìn)風(fēng)露點(diǎn)溫度（11 ℃），為等濕降溫過程（干冷），空氣焓濕量不變，為dw=d2=8.65g/kg.干空氣, 已知t2和d2，查焓濕圖可得其它參數(shù)為：濕球溫度t2s＝15.4 ℃，露點(diǎn)溫度t2＝11 ℃，焓i2 =44.76 kJ/kg，相對濕度φw=48.1%。
表冷器后接直接蒸發(fā)制冷段，直接蒸發(fā)制冷段的飽和效率以95%進(jìn)行計(jì)算，直接蒸發(fā)制冷段的飽和效率計(jì)算式為：Ε2=（t2-to）/(t2-t2s)
式中：t2直接蒸發(fā)制冷進(jìn)風(fēng)干球溫度（表冷器出風(fēng)干球溫度）；
to直接蒸發(fā)制冷出風(fēng)干球溫度（新風(fēng)機(jī)組送風(fēng)干球溫度）；
t2s直接蒸發(fā)制冷進(jìn)風(fēng)濕球溫度。
則新風(fēng)機(jī)組的出風(fēng)干球溫度為：
to＝22.5－(22.5-15.4)×0.95＝15.8 ℃
直接蒸發(fā)制冷段為等焓降溫過程，i2＝io，直接蒸發(fā)制冷段的出風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)即為新風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)。已知直接蒸發(fā)制冷段出風(fēng)干球溫度tL 和焓值iL，查焓濕圖可得新風(fēng)送風(fēng)狀態(tài)的其它參數(shù)為：濕球溫度tLs＝15.4 ℃，露點(diǎn)溫度tLL＝15.1 ℃，含濕量11.38 g/kg.干空氣。處理過程及參數(shù)見圖1所示。
d.確定新風(fēng)送風(fēng)量
室內(nèi)設(shè)計(jì)干球溫度為26 ℃，則 新風(fēng)的送風(fēng)溫差為：26－15.8＝10.2 ℃
新風(fēng)機(jī)組需要承擔(dān)室內(nèi)總顯熱負(fù)荷的一半：4266×50%＝2133 W
依據(jù)新風(fēng)顯熱冷量公式：Qx=0.337×GO×(tN－tO)
則新風(fēng)送風(fēng)量為：
在本設(shè)計(jì)實(shí)例中，按照消除余濕所需新風(fēng)送風(fēng)量為620 m3/h，平均每人的新風(fēng)量為620/6人=103 m3/h.人，滿足新風(fēng)量選取的基本原則，并可實(shí)現(xiàn)較好的室內(nèi)空氣品質(zhì)。
e．校核室內(nèi)空氣狀態(tài)參數(shù)
由于采用溫濕度 控制策略，室內(nèi)干球溫度與設(shè)計(jì)參數(shù)相同：
tN'= tN =26 ℃
根據(jù)消除余濕量公式
計(jì)算在設(shè)計(jì)新風(fēng)量下對應(yīng)新的室內(nèi)空氣含濕量：
已知tN'和dN'，查焓濕圖可得其它參數(shù)為相對濕度為：φN=55%，濕球溫度tNs'=19.4℃,露點(diǎn)溫度tNL'=16.3℃，焓iN' = 57.48 kJ/kg。
表2 室內(nèi)空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)與校核參數(shù)對比
新風(fēng)送風(fēng)量增大，焓濕圖上室內(nèi)空氣狀態(tài)點(diǎn)將向左偏移，相應(yīng)地室內(nèi)含濕量減小，相對濕度降低，室內(nèi)人員會(huì)感覺空氣較新鮮，即使在室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度提高時(shí),由于空氣相對濕度較低，汗液立即蒸發(fā)使皮膚保持干燥,人員感覺也較為舒適，有利于提高室內(nèi)環(huán)境的舒適度水平。因此在校核后的室內(nèi)干球溫度26 ℃、相對濕度55%時(shí)，且校核后露點(diǎn)溫度低于原設(shè)計(jì)參數(shù)，既能保證空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)合理地運(yùn)行在設(shè)計(jì)工況下，又可以實(shí)現(xiàn)更高的室內(nèi)空調(diào)標(biāo)準(zhǔn)，并且風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組始終會(huì)按干工況運(yùn)行。
圖 室內(nèi)設(shè)計(jì)空調(diào)參數(shù)與室內(nèi)校核空調(diào)參數(shù)對比圖示
該辦公樓建筑面積2700米2，辦公室為統(tǒng)一規(guī)格9米×6.3米，共45間，則新風(fēng)機(jī)組的總送風(fēng)量為620×45＝27900 m3/h。
3．干式風(fēng)機(jī)盤管選型
風(fēng)機(jī)盤管需要承擔(dān)總顯熱負(fù)荷的50%，則風(fēng)機(jī)盤管需要承擔(dān)的顯熱負(fù)荷為：4266×50%＝2133 W
干式風(fēng)機(jī)盤管由于進(jìn)水溫度16 ℃高于室內(nèi)露點(diǎn)溫度，風(fēng)機(jī)盤管在干工況下運(yùn)行，只提供顯熱冷量，選型時(shí)不能簡單依據(jù)風(fēng)盤廠家樣本中的全熱或顯熱選取。
干式風(fēng)機(jī)盤管為增加其換熱效果，應(yīng)選用準(zhǔn)逆流風(fēng)機(jī)盤管，表3為國內(nèi)知名廠家產(chǎn)品的性能參數(shù)。不同廠家以及不同類型的風(fēng)機(jī)盤管，分類及性能差異較大，對于不同廠家的風(fēng)機(jī)盤管，綠色使者可協(xié)助提供風(fēng)機(jī)盤管的干工況供冷量數(shù)據(jù)。
查表3中干工況風(fēng)機(jī)盤管夏季供冷參數(shù)，確定選用FP-7.1型兩臺，單個(gè)房間風(fēng)機(jī)盤管送風(fēng)量GF=640×2＝1280 m3/h（1536 kg/h），干工況顯熱供冷量為1186×2＝2372W。
總的風(fēng)機(jī)盤管數(shù)量為2×45＝90臺
總的干工況風(fēng)機(jī)盤管供冷量為1186×2×45＝106740 W≈107KW
表3 干工況風(fēng)機(jī)盤管夏季供冷參數(shù)
供冷工況參數(shù)：風(fēng)機(jī)盤管進(jìn)水溫度16℃，水溫差5℃。
4．間接蒸發(fā)冷水機(jī)組選型
冷水機(jī)冷量必須提供兩部分冷量，按照能量梯度利用原則，一部分是提供風(fēng)機(jī)盤管（進(jìn)水16℃-出水21℃）所需的供冷量，另一部分是提供新風(fēng)機(jī)組表冷器（進(jìn)水21℃-出水26℃）所需冷量。
（1）風(fēng)機(jī)盤管所需冷量為Q1=107KW
（2）新風(fēng)機(jī)組表冷器所需冷量為Q2=0.337×GO×(tW－t2)=131KW
則冷水機(jī)應(yīng)提供冷量為Q= Q1+Q2=107+131=238 KW
查表4間接蒸發(fā)冷水機(jī)組規(guī)格，選用型號為SZHJ-L-24，間接蒸發(fā)冷水機(jī)組的供冷量為280KW，符合工程要求。
查表3可得FP-7.1的額定冷水流量為225kg/h，則總的水流量為225kg/h×2×45＝20250 kg/h。
查表4間接蒸發(fā)冷水機(jī)組規(guī)格，選用間接蒸發(fā)冷水機(jī)組的型號為SZHJ-L-24，冷水出水量為24m3/h＝24000kg/h，滿足工程要求。
表4 間接蒸發(fā)冷水機(jī)組規(guī)格
5．設(shè)計(jì)選型匯總
表5 設(shè)計(jì)選型計(jì)算匯總表
