湿帘降温的通用经验设计

湿帘降温的通用经验设计

湿帘降温是一种经济有效的空气调节办法，它的设计参数目前通常都是由所属行业给出，如大棚温室给出需用通风量／平方米，畜禽养殖给出需用通风量／千克活重等。随着该技术应用的扩展，必然涉及到许多其他方面甚至跨行业、非标准问题，工程技术人员就希望依据一种更通用的设计计算方法，使用者也希望有更实际、快捷的经验估算。本文拟在此方面进行探讨，并从我们的经验出发，提出一些相关设计数据，供业内人士参考，专家指正。

一、湿帘降温过程分析

湿帘降温是外界高温空气穿过浸水湿帘，增湿降温，形成冷风；冷风通过受控房间，将房间余热吸收，而后排出室外的过程。显然，该过程是由两段构成的，前段是冷风形成，后段是冷风在房间里的热交换，表现于焓湿图上(见图一)，即A-C-N线。关于冷风的形成，图中A-C段，相关教材和厂商资料中已有不少分析，在此就不做过多的介绍了；现仅看冷风进入房间后部分：冷风自进入房间始到离开房间止，热同时交换完毕，全部的冷风吸收了房间全部的余热(因地面传热比例很小，不考虑)。系统到达平衡后，房间减掉的热势必等于冷风增加的热(常规空调基本是用回风，新风量很小，一般≤20%，它的热交换是混合式)。冷风吸收房间余热后状态发生改变，由进入时的C 态变为离开时的N态，测定并计算两态的差便可知道房间换掉的热。由焓湿图看出，过程CN＝过程CM+过程MN。过程CM是等湿加热(显热增加含湿不变)，过程MN是等烙增湿(含湿增加，总焓不变)，故冷风增加的热等于CM段增加的显热，用公式表示：

Q＝c.p.L△tmc

式中

Q-冷风增热量即房间冷负荷(Kc／h)

L-冷风量(m3/h)

c-空气比热0.24(Kc／Kg℃)

P-空气质量1.2(Kg／m3)

△tmc-冷风在房间里等湿加热的温升(℃)

于是风量

L＝Q／c.p.△tmc

因实践中注意的是冷风实际温升，故用实际温升△t表示：

L＝Q／c.p(△t+δ)

式中

△t-冷风离开房间时的实际温升(℃)

δ-等湿加热与实际温升之差(℃)

一般情况下，可用此式进行湿帘降温需用风量的计算。

关于式中参量Q、△t、δ的给定：

1. 冷负荷Q

房间内冷负荷来自多方面：太阳辐射，建筑维护结构传热、漏风带热，房间内动物、人、设备、照明产生的热等。冷负荷的计算可查找有关暖通空调设计资料，但应用中是很繁杂的，我们推荐下面经验数据参考(见表一)。

2. 冷风温升△t

在冷负荷一定的情况下，冷风量L与冷风温升丛成反比，△t设定的高则冷风量L低。它又与通风方式、使用对象、房间大小、长宽方向、空间布置、空气质量、断面风速、温度场均匀性、设备投资等因素相关，使用中必须全面考虑，酌情给定，其取值趋向见表二。

根据我国相关建筑设施的多数情况，建议冷风温升丛在如下范围内选取：

负压控温 2.5-3.5℃

正压控温5-7℃

3. 等湿加热与实际温升之差6

由焓湿图看出，6实际是由于湿帘风在室内进一步吸湿降低的温度，因为房间的加湿远远小于湿帘加湿(畜禽舍一般≤5%，温室一般≤10%)，故δ是一个很小的数，实践中可根据室内干湿程度在0.5℃左右选取(如房间很于是负数)。应该注意到，房间里的湿度使温升产生负反馈，温升使空气相对湿度下降(温升3℃，相对湿度降低10%)，蒸发加强(特别在房间后段)，而吸湿使温度又降下来了，这对总控温目标是有利的，房间太干没有这种关系。

根据上述参数，对于一个系统一般都可以计算出湿帘降温所需的风量，但要注意，这里仅是依据了热力学的原则。对于不同的应用对象，还应用其具体的环境条件与特殊要求进行校验。但根据我们的大量实践，特别在农牧业方面的经验证明，在我国目前情况下，以上算法是有通用性并且是足够正确的。

二、风机的选择(负压纵向通风)

1. 风机种类

以负压纵向通风方式工作，湿帘通常安装在风机负压侧，并成为风机的主要负载，其阻力一般不超过20帕斯卡。湿帘降温的效果是完全取决于通风量的，通风量大降温大。故应该选择轴流式低风压大流量通风机。工业用通风机风压高、功耗大不适用，选离心风机更是错误的。

2. 风量参数

对风机厂商提供的风机风量参数，必须注意到其对应的静压，因为同一台风机在不同静压下工作时风量不同，即负载不同风量不同。不能以0风压对应的风量计算。

3. 数台风机联合工作问题

因总风量大或为满足不同季节的风量调节要求，常会遇到数台风机联合工作的问题(并联)，甚至大小风机搭配。此时须注意：数台风机联合工作的总风量小于各台风机单独工作的风量之和。这是因为风机并联时彼此成了负载，风压提高风量下降所致。故并联设计中应采用较高静压下的风量计算，或将单台运行风量减小10～15%。可以看出，用一台大风机比用数台小风机更节省。大小风机搭配时应尽量使风压一致或接近。

4. 百叶窗问题

风机的百叶窗必须完好，否则安装在一起会引起风短路，降低房间实际的风量。这不仅是购买风机时应注意的问题，更主要是今后多年使用中的问题。

三、湿帘的选择与计算

1. 湿帘选择

现在应用最多的是已标准化生产的纸质湿帘，选择时应充分注意其质量标准：湿挺度、吸水性、几何稳定性、抗老化能力、使用寿命等。房屋降温常用的为蜂窝眼，楞高6毫米以上、楞线交角45～60度、厚度10～宜远距离输送，应就近安装。普遍安装形式有屋顶式、侧壁式和管道输气式。屋顶式为冷风机在屋顶均布，散流器送风，必须是平顶；侧壁式为喷口送风，作业区多在回流段；管道输气是为了解决房间的长向问题，管上开孔，吹向两侧；管道有刚性、柔性做法之分，柔性用塑料薄膜制造，可降低造价，但吹鼓它会损失一些风压。上述所有形式均应坚持"向室内供风在上，向室外排气在下"的原则。排风口一般为多个，设定排风口位置要考虑到房间的气流疏导，避免死角。必要时可增装排风扇。

表一单位冷负荷Q经验值（华北地区）