机房专用空调的两种快速除湿方法比较

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文章编号:1003-0344(2006)01-046-4

机房专用空调的两种快速除湿方法比较

顾小刚’谭来仔2

(1江苏天舒电器有限公司研究所;2南京五洲制冷集团有限公司)

摘 要:介绍了机房专用空调常用的两种快速除湿方法一 “降风量法”和“降蒸发面积法”，并通过理论计算分析和
对实际机组进行试验，详细地比较了这两种方法快速除湿时的制冷量和除湿量的差异，根据前面试验结果具体地
指出了两种方法在实际快速除湿应用时的优点和缺陷。最终认为“降风量法”在各种性能方面都具有优选性，而
“降蒸发面积法”应用时一定要注意蒸发器夹角以及冷凝水管管径大小的控制。
关键词:除湿制冷量除湿量蒸发器

ComparisonofTwoFast-DehumidificationMethodsUsedinComputer

Room withAirConditioner

GuXiaogang`andTanLaiz?
(1JiangsuTenesunElectricCo.,Ltd
2NanjingWuzhouRefrigerationGroupCo.,Ltd)

Abstract:Twofastdehumidificationmethodswhicharereducingairrateandreducingevaporationareausedin
computer-roomair-conditionerareintroduced.Thedifferencesofrefrigeratinganddehumidifyingcapacityarepresented
indetailbytheoreticalcalculatinganddehumidifyingtestinaprototype.Theiradvantagesandfaultsarepointedoutin
actualfastdehumidifyinguseconcretelyaccordingtothetestresults.Atlast,reducingairratemethodcanbeselected
firstlyinuseinallperformances.Theevaporatorintersectionangleandthecondensatepipesizechoicesshouldbepaid
moreattentionwhenusingreducingevaporationareamethod.
Keywords:dehumidification,refrigeratingcapacity,dehumidifyingcapacity,evaporator

0 引言 1两种快速除湿方法介绍

目前计算机、数据程控处理机房以及精密电子仪 ①“降风量法”:主要是在设计时选用可变风量的
表、设备厂房等对空气处理要求较高的房间使用最为 风机，通常为两级可调。
广泛的是机房专用空调III。这类空调的使用方法和功 ②“降蒸发面积法”:这种方法与降风量法相比，主
能都基本相同或相近，即让房间温度快速降低，使房 要是在设计时对系统稍作变化，即蒸发器使用两个分
间内的设备正常运行，另外空调的结构也十分类似， 液器，其中一个分液器管路上安装除湿电磁阀，而不使
有区别的是不同厂家设计选用的快速除湿方法有所 用变风量风机。
不同。其中最为普遍的快速除湿方法有两种，即“降风 图1为这两种方法使用的一个常见蒸发器两端结
量法”和“降蒸发面积法”。

构布置视图，图2和图3为这种蒸发器安装到不同送

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风方式机组上的局部结构图。采用“降风量法”时，把 1})出风
图1中的分液管和集气管按照系统原理图(图4)连接 变风量离心风机
到系统中;采用“降蒸发面积法”时把图1中的分液管
和集气管按照系统原理图(图5)连接到系统中，同时 加湿器
在图示位置增加除湿电磁阀。 加热器

蒸发器
0洲 室外机组
端部挡风板

两端管板 高压表

今 低压表 膨胀阀

制冷压缩机 气流分离器

集气管 La-,}-m
贮液器 干燥过滤器 电磁阀

图1常见蒸发器两端结构布置图
图4 采用降风量法

变风量离心风机

加湿器 厂*一上一土一生一]
加热器 }二)一二〔二二一{

蒸发器
冷凝水管 室外机组
除湿电磁阀

高压表
图2上送风方式

低压表

膨胀阀

制冷压缩机 气流分离器

截正阀

干燥过滤器 电磁阀

采用降蒸发面积法

量风机风量调小，通常减少G12，开始快速除湿;当湿
图3下送风方式
度低于该设定值时，变风量风机风量又增加到G，完成
快速除湿功能。
对于系统原理图图4的“降风量法”，房间湿度不 对于系统原理图图5的“降蒸发面积法”，当房间
大时，风量为G，机组显

热制冷，制冷效果比较好，可以 湿度比较高时，需对机组进行快速除湿控制。当湿度
把机房内的温度快速降低，而除湿量很少。当房间湿 高于某个设定值时，除湿电磁阀关闭，蒸发面积变小，
度较高时，机房内的温度降低较慢，因而需对机组进 通常减少一半，开始快速除湿;当湿度低于该设定值
行快速除湿控制。当湿度高于某个设定值时，使变风 时，除湿电磁阀打开，完成快速除湿功能。

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2 使用两种快速除湿法时的制冷量和除湿 2.2两者理论计算、试验结果比较
量理论计算与试验结果对比 ①两种快速除湿方法制冷量比较:“降风量法”与
“降蒸发面积法”计算差值:21.7-20.4=1.3kW，试验差
2.1机组运用举例 值:20.34-18.85=1.49kW，表明前者制冷效果比后者要
现以两台名义工况干球温度23℃，湿球温度17 好些。
℃时制冷量为23.4kW，风量G=10000m3/h，迎面风速 ②两种快速除湿方法的除湿量比较:用“降风量
v,=2.0m/s(正常不快速除湿时的数据)的机房专用空调 法”与用“降蒸发面积法”的效果差不多，除湿量相差很
为例进行校核计算[2-3〕比较和试验验证。两者的蒸发器 少。
按照图1设计，单侧结构为:铜管外径d,=9.52mm，内 因而无论从理论计算结果还是试验结果判断，使
径di=8.82mm，管间距、125mm，肋片节距。2.1mm, 用“降风量法”在性能上具有优势。

肋片厚Sf=0.15mm,蒸发器有效长度L=690mm，排深
数Z=4，管列数n=40，分路数n'=20，逆流布置，两侧蒸
发器夹角A为6000 3 两种快速除湿方法实际应用时的优点和
第一台按照图4“降风量法”设计，第二台按照图 缺陷比较
5“降蒸发面积法”设计。由于机房空调通常选择大风
量风机，在非快速除湿的名义工况下运行时，系统蒸 目前，市场上的机房专用空调现场使用时，绝大多
发温度均比较高，为10℃左右，除湿量很小，几乎为 数直接安装于计算机房内，而不用接风管，简洁方便。
零，但两者此时的制冷效果均比较好，可为空调提供 这类机房空调常采用下送上回、上送侧回等方式。下
足够的显热冷量。如果机房内的湿度较高时，如设定 面对使用这两种送回风方式的机房空调应用两种快
值为55%，而实际湿度为60 (机房空调湿度精度较 速除湿方法的优缺点进行比较。
高，2%左右)，系统必然进人快速除湿控制。下面根据
这两台机组的已知结

构，进行快速除湿时的理论校核 3.1“降风量法”应用时的优点和缺点
计算(蒸发器结构不变)，并附相应试验数据结果: 上面步骤中介绍的这种方法试验的机组运行除
假设室内要求控制状态点为:干球温度23℃，湿 湿量6.275kg均匀地从两侧蒸发器翅片上冷凝流人冷
球温度17℃;取冷凝温度tk50℃。 凝水盘并能快速排掉，而且快速除湿时，因为迎面风速
①“降风量法”:因为风量此时变为G/2，迎面风速 1.12m/s比较小，冷凝水无论对图2,3所示的哪种送
va1.0m/s，校核计算出的数据如下:制冷量Qa21.7kW, 回风方式均很难被风吹走，因而没有出现蒸发器飘水
出风干球温度t2=13.09`C，出风湿球温度t,2=12.185℃， 现象。这是使用这种方法的最大优点，特别是在蒸发
蒸发温度to8.329℃，除湿量MS6.8388kg; 器设计时，蒸发器的夹角A选择范围比较大。
试验结果:平均迎面风速va1.12m/s，制冷量 这种方法使用时，要选用变风量风机，要求对风速
Qa20.34kW，出风干球温度t2=13.6℃，出风湿球温度 进行切换控制，频繁的切换对风机的寿命不利，但对计
t,,=12.5℃，蒸发温度to8.83℃，除湿量MS6.275kg; 算机房等湿度变化不大的场所，影响不大。
②“降蒸发面积法”:因为蒸发面积此时减少一半，
只有其中一侧蒸发器实际在工作，风量和迎面风速没 3.2“降蒸发面积法”应用时的优点和缺陷
有变化，V,-2.0m/s，校核计算出的数据如下:制冷量 上面步骤中介绍的这种方法试验的机组运行除
Qa20.4kW，出风干球温度t2=13.84℃，出风湿球温度 湿量5.932kg，这部分湿量均匀地从单个蒸发器翅片
t,12.490℃，蒸发温度to6.559℃，除湿量M,=6.7778 上冷凝流人冷凝水盘，快速除湿时，因为迎面风速较
kg. 大，为2.0m/s，部分冷凝水无论对图2,3所示的任何
试验结果:平均迎面风速v,=2.07m/s，制冷量 一种送回风方式，如果夹角A不控制好，流至下侧时
Q,718.85kW，出风干球温度ti==14.2℃，出风湿球温度 均有可能被风吹走而出现蒸发器飘水现象或冷凝水
t,12.8℃，蒸发温度to8.83℃，除湿量M,=5.932kg; 排放速度慢而溢出。上送风机组的蒸发器侧面门板上
注:上述理论计算数据中的制冷量是根据反复计 可能会有冷凝水流下，甚至从机组流出到地板上，下送
算的蒸发温度，利用谷轮压缩机ZR81KC-TFD资料用 风机组可能会出现底部送风口处有积水，甚至浸湿地
插值法计算得来的。 板夹层中的电源线，这都会影响机组的正常使用，这是

(下转第87页)

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使用这种方法的最大缺陷所在。 比较，使用“降风量法”比使用“降蒸发面积法”的除湿
上述采用这种方法的下送风机组就出现了飘水 效果更好，更不存在漏水等不安全隐患，因而是快速除
和溢水现象，把起初那台机房空调设计的夹角A从 湿时的首选方法。
60“改小到450，并把积水盘上的冷凝水管管径加大，最
终才使飘水和溢水问题得到解决。 参考文献
另外，使用这种方法时，需要使用除湿电磁阀控 [1]计算机和数据处理机房用单元式空调机(GB/T19413)[S]
制，对系统紧凑的机房空调来说，在一定程度上增加 [2) 彦启森空气调节用制冷技术0%二版)[MI.It京:中国建筑工

业出版社
了走管的难度。
[3]薛殿华空气调节M〔].北京:清华大学出版社，1991
唯一的优点是不要使用变风量风机，风机可以和
其它功能机组的低噪音风机通用。
通过以上两种方法的优缺点介绍可知，采用“降
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风量法”时，冷凝水分布面积大，排水速度快，而用“降
蒸发面积法”时，只能从单侧排水，冷凝水不能顺利排 中国空调制冷网行业论坛已成为全球制冷空调暖
走，会出现漏水现象，单从安全角度考虑，前者应该是 通行业最大的网络交流社区:80000多名个人会员，
设计时的首选方法，另外前者没有使用除湿电磁阀， 35000多篇主题，350000多篇回复。欢迎大家畅所欲
也使走管稍微简单。如果要采用后一种方法，设计时 言!
讨论话题:行业动态、设计施工、家用空调、洁净空
就要控制好蒸发器的夹角A和冷凝水管管径。
调、运输制冷、空调自控、制冷及低温技术、售后维护与
维修、CFD技术、计算机流体力学研究及应用、品牌营
4 结论 销、工作薪金、考试认证、规范资料、产品服务、想说就
说、普著校园、站务论坛、广告专栏等。
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无论是通过制冷量的比较还是应用时优缺点的