清洗表面冷却器对中央空调传热影响的研究

清洗表面冷却器对中央空调传热影响的研究

摘要：一个中央空调系统实际工作为对象，在清洁之前和测试较冷的空气速度，压力，干球温度，相对湿度和冷却器表面的温度，并比较分析所测量的数据的所测量的数据边界之后条件CFD模拟结果表明，较冷的空气清洁单元的通风阻力的显着增加后的量显著减少，在热传递的大幅增加，表明清洗可以降低空调运转的能量消耗，提高的性能和效率系统。

关键词：中央空调表冷器清洗

本文以西安咸阳国际机场T2航站楼中央空调系统为研究对象，通过现场调研、试验和CFD模拟，阐述了清洗空调表面冷却器对空调阻力、风量和换热的影响，为空调清洗提供参考，为降低污染引起的中央空调系统的高运行能耗提供了基础数据和实用指导。

1、研究内容

根据一个实际的工程研究中，有以下内容：洗涤冷却器空调风速，风的阻力，如热交换检测分析前(1); (2)清洗后的相应索引的检测; (3)之前和清洁和传热理论后的数据来分析所述合并在一起的干净空气冷却器的节能效果的定量分析; (4)测试数据的边界条件，通过CFD模拟，清洗效果进一步验证。

2、测试仪器及设备

(1) 微压计(风速计)：用于测量表冷器前后的压差。testo512-2型微压计探头量程为0-+2KPa，0-55m/S精度为测量值的0.5%，分辨率为0.01hpa，皮托管可测量风速，L型标准皮托管长0.5m，软管长5m。

(2)红外线感温仪：用于测量仪表冷却器的表面温度。

(3)温度和湿度：用于测量空气温度和湿度，建模Testo635-1。

3、测试方案及步骤

测试系统的形式和基本情况由原始数据和图纸获取并记录。选择四个有代表性的系统进行测试。清洗前后的试验应在室外温度接近且机组运行稳定时进行。

主要结果如下：(1)表冷器前后压差检测：空调箱顶部面板上开两个1.6cm孔，通过小孔后将两根胶管分别连接到表冷器前后..空调箱内的橡胶管口平面与气流方向平行，另一管口在开启风机后直接连接微机数字微计读取..在试验结束时封孔..

(2)检测的空气量：用量，并取得通过微压计截面尺寸获得的平均风速的方式，空气量可以是已知的。

(3) 表冷器表面温度检测：在空调箱正常工作的情况下，迅速打开空调箱盖，用红外传感器温仪检测表冷器表面几个点的温度，取平均值作为表冷器表面温度。

空气温湿度表前冷却器：用温湿度计测量。

如图4所示，测试数据记录和分析

本次重点测试的中央空调全空调系统包括K-10、K-25、K-26和K-27四个系统。该装置位于地下一层的机房内。新风和回风混合后，经空气处理机组(空调箱)处理后送入房间。因为这个系统已经两年没有清洗了，污染很严重。清洗的主要部分是空调箱表面冷却器。通过测试清洗前后送风量、表冷器阻力和表冷器传热的变化，分析了清洗对空调能耗的影响。

4.1空调系统基本情况

在表1中，其中，所述供给区域K-10系统正在等待大厅，K-25系统，以供给区域VIP接待室，K-26和K 27供给系统所示的终端T2测试受试者四个完整的空调系统和模型号码和值班地下室休息区。前后清洗2D室内和室外的温度后，考试当天是大致相同的。

4.2空调箱表冷器清洗试验

4.2.1风量测试

对净化前后空气处理装置滤网的送风速度进行了测试，通过计算得到了送风量及其变化规律。

清洁风速之后，风量增大，风量增加11.6%-35.2%的平均增加是23%时，效果是明显的。

4.2.2表冷器阻力试验

清洗前后压差测试..

这些数据表明，在清洗槽后的空气冷却盘管的通风阻力已显著减少。该压力差是基于清洁试验后的增加的流率经过清洗后可在清洁单元之后被推断总流量调节阻尼器，如果清洁之前是相同的，由空气阀测得的测量的压力差比不调整压差值是小。

4.2.3表冷器换热试验

分别测量了四个空气处理装置清洗前后的空气状态参数(干球温度和相对湿度)和表面冷却器的表面温度。通过查阅水分图，得到空气处理前后的熔化值，然后根据风量公式将换热值转化为传热值。

清洁热交换率增加最多的21.4%，这是由于空气处理单元的中央空调系统和空气体积的热传递通常是大的，而且有严重的污染为公，使得清洁后效果特别明显节能。 。

对于给定的空调面积，假设所需的冷(热)量2为常数，传热系数K增大，对数平均温差ar减小;假设进水温度不变，表冷器处理前后的空气状态不随清洗而变化，则冷冻水的最终温度会升高，这意味着表冷器的清洗可以改善冷却水的供回水温差，进而提高制冷剂的蒸发温度。根据逆卡诺循环理论，当相同的冷(热)量输送到空调区域时，制冷机的cop增大，即制冷机消耗的能量减少。不仅如此，还减少了管道中水的热损失。由此可见，空调清洗不仅可以提高空调区的舒适度，而且可以降低能耗。

5、CFD模拟

清洗机最明显的效果是强化传热。

为了便于操作，造成较大的偏差计算软件，但不是在传热模型的实际效果被简化如下：

(1) 将管内冷液侧简化为恒温冷源，取冷液进出口温度的平均值;

(2)在步骤(1)简化的基础上，系统各截面具有相同的传热效果，将三维模型简化为二维平面模型，简化了系统的热计算;

(3)由于束横截面中的冷却盘管，其中，所述仿真的一部分，从而选择。传热的这种简化的热力学计算可在不影响热传递的研究以降低的计算负荷的整体效果降低;

(4) 在污垢换热模拟计算中，将污垢和冷源作为一个整体进行外部换热计算。根据污垢热阻计算了新冷源的热参数。

选择了一小部分换热管，并将周围的空气框架设置成一个研究系统。

定义参数流畅。选择能量方程中，速度模型，以K-epslion2;集不考虑管壁污垢的平均温度282K(11℃)，外壁空气温度为301K(28℃)，2M的初始空气速度/ s的迭代计算，在此之后的初始速度到3米/秒的迭代计算，比较两个模拟结果(图4,5)。

考虑到管外壁上存在灰尘和污物，建立模型的过程与上述基本相同，只改变各部分的参数。当污垢层设置为1mm时，圆管直径为10mm，计算出的外壁温度为285k(12℃)，管壁外空气流量设置为2m/s，进行迭代计算，并与无污垢时进行比较。

发现温度梯度明显大，即风速增大，空气总体温度降低，整个温度场梯度减小..

比较而言，在空气的出口处的最终温度显著增加时土壤(约2度的高度。] C)，以证明的污垢的存在起因于热传递更大的不利作用。

6、结束语

与清洗前相比，清洗后，表冷器的风速和风量增加，平均风量增加23%，清洗效果非常明显;同时，表冷器的通风阻力明显降低。清洗后换热比例大大提高，达到21.4%，对节能具有积极意义。空调清洗可以降低空调运行的能耗，提高系统的性能和运行效率。本文可以为业主清洗空调系统提供指导和参考。