单焓差 VS 双焓差 - 焓差实验室非标定制

    文章来源:本站 发布时间:2025-06-09 阅读次数:

       “单焓差”和“双焓差”常见于暖通空调、建筑环境与能源应用工程等领域,特别是涉及到表冷器的冷量控制。它们的主要区别在于控制逻辑的复杂程度和测量的焓值点数量,核心目的是更精确地控制送风状态或满足不同区域的需求。

    1. 单焓差控制

      核心概念:

      单焓差是指在空气处理过程中,仅考虑空气从一个状态变化到另一个状态时焓值的变化量。焓是一个热力学参数,对于空气而言,它包含了空气的显热(温度变化带来的热量)和潜热(湿度变化带来的热量)。单焓差计算相对简单,只关注空气初始状态和最终状态的焓值差值。

      Δh=h2−h1

      其中Δh表示单焓差,h1表示空气初始状态的焓值,h2表示空气最终状态的焓值。

      控制目标:通过调节表冷器的冷水阀开度,使得实际的 Δh 等于系统设定的目标焓差值(设定点)。

      应用场景

      简单空调系统分析:在一些小型、简单的空调系统中,空气的湿度变化较小,或者对湿度控制要求不高时,可以忽略潜热的影响,仅通过单焓差来计算空气处理过程中的热量变化,从而确定空调设备的制冷或制热能力。

      初步设计估算:在空调系统的初步设计阶段,为了快速估算系统的能耗和设备选型,单焓差计算可以提供一个大致的参考。

      优点:

      控制逻辑相对简单。

      实现成本较低(传感器数量较少)。

      适用于大多数一次回风或全新风系统的基本冷却需求控制。

      局限性:

      当系统中存在显著的混合过程(新风与回风混合)时,仅用此方式计算焓差可能不能准确反映实际进入表冷器的空气状态。理想的控制点应该是进入表冷器的混合风焓值
    hMA 与 hSA 之差 Δh = hMA - hSA。但在单焓差控制中,通常默认 hOA 代表了
    hMA(例如全新风系统或回风占比变化不大时),或者控制系统对此误差有一定的容忍度。

      主要用于满足整体的冷却和除湿需求,对需要精细分区控制或再热的系统适应能力较弱。

    2. 双焓差控制

      核心概念:

      双焓差考虑了空气处理过程中两个不同状态之间的焓值变化,并且通常会结合空气处理过程中的其他参数进行更精确的计算。它不仅关注空气的焓值变化,还可能涉及到空气流量、温度、湿度等多个因素的综合分析。双焓差计算更能反映实际的空气处理过程,适用于对温度和湿度控制要求较高的场合。控制系统同时关注两个独立的焓差值,通常使用两个不同的盘管阀门(最常见的是:一个主表冷器 + 一个再热盘管或二级表冷器)。

      控制目标:更精确地控制送风状态,满足不同的区域需求(如同时需要冷却和加热的区域),或在一次冷却能力不足时进行二次调节。

      计算公式

      双焓差的计算相对复杂,需要综合考虑空气的显热和潜热变化。一般可以通过以下步骤计算:

      计算显热焓差Δhs:Δhs=Cp×(t2−t1),其中Cp是空气的定压比热容,t1和t2分别是空气初始和最终的温度。

      计算潜热焓差Δhl:Δhl=hf2−hf1,其中hf1和hf2分别是空气初始和最终状态的含湿量对应的焓值。

      双焓差Δhd=Δhs+Δhl

      应用场景

      精密空调系统:在电子厂房、实验室等对温度和湿度控制要求非常严格的场所,需要精确计算空气处理过程中的热量和湿度变化,以保证室内环境的稳定性。双焓差计算可以更准确地确定空调设备的运行参数,满足精确控制的要求。

      节能设计优化:在空调系统的节能设计中,通过双焓差计算可以更精确地分析空气处理过程中的能量损失和热量传递情况,从而优化系统设计,提高能源利用效率。

      优点:

      控制精度更高: 直接测量关键混合点 hMA 和中间状态点 hC,避免了单焓差控制中因忽略混合比例变化带来的潜在误差。

      适应复杂需求:特别适用于变风量系统或需要同时满足冷热需求的区域(如内区和外区)。主表冷器负责核心的冷却除湿,将空气处理到一个较低的基准状态
    hC;再热盘管则根据各末端区域的实际需求,精确地将该基准空气加热到不同的送风温度/焓值 hSA,避免过冷区域需要再热时主冷却盘管仍在过度冷却。

      灵活性: 也可用于两级冷却(如利用天然冷源预冷+机械制冷深度冷却)。

      缺点:

      控制逻辑更复杂。

      实现成本更高(需要更多的温度和湿度传感器)。

      调试和维护相对复杂。

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