無(wú)凝水技術(shù)其實(shí)是一個(gè)系統(tǒng)、機(jī)組以及相應(yīng)控制的技術(shù)，它對(duì)盤(pán)管結(jié)構(gòu)有著特殊的要求，并且要能夠與新風(fēng)機(jī)組進(jìn)行合理的匹配，還要求自控系統(tǒng)在保證室內(nèi)溫濕度要求前提下的干盤(pán)管運(yùn)行。由于機(jī)組需要處理室內(nèi)顯熱負(fù)荷，機(jī)組無(wú)去濕量，水溫差小，是典型大風(fēng)量小焓差工況。因此，與傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)盤(pán)管相比，關(guān)鍵是高溫進(jìn)水參數(shù)與機(jī)組供冷量的矛盾。或者說(shuō)，要求在設(shè)計(jì)所需的進(jìn)風(fēng)和進(jìn)水的參數(shù)前提下，盡量加大供冷（熱）量。從理論可知，改變盤(pán)管本身的結(jié)構(gòu)、增加盤(pán)管的有效長(zhǎng)度、增加盤(pán)管的水流量、增加盤(pán)管的熱換面積或換熱系數(shù)，并尋求盤(pán)管、風(fēng)機(jī)、箱體合理的匹配，能使機(jī)組的各項(xiàng)性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
1、無(wú)凝水機(jī)組的研發(fā)
無(wú)凝水空調(diào)機(jī)組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是盤(pán)管排數(shù)少、換熱面積大以適應(yīng)大風(fēng)量、小焓差工況。之前市場(chǎng)上應(yīng)用的SDCR-600、CP-600的無(wú)凝水空調(diào)機(jī)組，因市場(chǎng)需要進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)改型后測(cè)試其性能、經(jīng)理論分析后再改進(jìn)其結(jié)構(gòu)、再進(jìn)行測(cè)試等反復(fù)研發(fā)過(guò)程，使產(chǎn)品性能逐步完善，以較佳的達(dá)到無(wú)凝水機(jī)組的設(shè)計(jì)要求。本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集和結(jié)果均由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)完成。自控系統(tǒng)每隔10s巡檢一次，采集溫度傳感器、濕度傳感器、流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)流量噴嘴等的測(cè)試數(shù)據(jù)，每隔5min輸出一次該時(shí)段內(nèi)各參數(shù)的測(cè)量平均值和計(jì)算結(jié)果。測(cè)試在工況穩(wěn)定后運(yùn)行，工況穩(wěn)定時(shí)間平均需要2h左右。
如前所述，增加供冷量有多種措施，其中增大機(jī)組的風(fēng)量，或增加盤(pán)感的面風(fēng)速的確可以提高機(jī)組的供冷量，但存在一個(gè)*面風(fēng)速的問(wèn)題，過(guò)高的迎面風(fēng)速不但會(huì)增加空氣側(cè)阻力，使電機(jī)功耗增大，而且還易帶走盤(pán)管表面的凝結(jié)水。盡管從理論上講盤(pán)管處于干工況不會(huì)出現(xiàn)凝結(jié)水，實(shí)際運(yùn)行中難免會(huì)瞬時(shí)出現(xiàn)濕工況，因此在研發(fā)過(guò)程中不宜將增大面風(fēng)速作為*化的選項(xiàng)。
本項(xiàng)目研發(fā)，先從盤(pán)管結(jié)構(gòu)形式著手，采用新型的鋁翅片及其與銅管結(jié)合的新方法。同時(shí)采用雙圓弧葉型葉輪，改善了空氣流動(dòng)，減少渦流損失。在相同風(fēng)量的條件下，風(fēng)機(jī)的靜壓高于原風(fēng)機(jī)，而輸入功率低于原風(fēng)機(jī)。因此下列試驗(yàn)是在新型的機(jī)組上實(shí)驗(yàn)。
（1）改變機(jī)組的水流程
首先改變機(jī)組盤(pán)管的水流程，對(duì)機(jī)組交叉流程與逆流程兩種不同流程的盤(pán)管進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)下表：

對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析，得出下圖：
2P盤(pán)管冷量隨風(fēng)量的變化：
  
3P盤(pán)管冷量隨風(fēng)量的變化：
  
從上述測(cè)試數(shù)據(jù)表格及分析的圖表中可以看出：在相同進(jìn)風(fēng)參數(shù)和進(jìn)出水溫度條件下：
1）對(duì)于2P形式的盤(pán)管，流程形式的改變對(duì)冷量的變化不是特別大（分別增大1.36%和5.86%），不過(guò)隨著風(fēng)量的增大，冷量增加的幅度變大，即增大風(fēng)速可以提高盤(pán)管的換熱效率，從而可以增大冷量。
2）當(dāng)采用3P形式的盤(pán)管時(shí)，流程的改變使得冷量變化顯著，采用逆流程形式的盤(pán)管冷量要比采用交叉流程形式的盤(pán)管冷量大很多（增大16.68%）。
（2）改變機(jī)組的進(jìn)風(fēng)參數(shù)
室內(nèi)空氣參數(shù)即機(jī)組的進(jìn)風(fēng)參數(shù)對(duì)機(jī)組的性能具有重要影響，考慮到醫(yī)院不同科室環(huán)境控制要求，進(jìn)風(fēng)干球溫度分別為24℃、25℃、26℃，又分別因相對(duì)濕度不同控制要求分為3組，所以共9組。供水溫度及供、回水溫差也嚴(yán)重影響機(jī)組的性能，所以供水溫度設(shè)定為14℃～16℃，溫度調(diào)整間隔為1℃，供回水溫差為3℃、4℃、5℃，即整個(gè)實(shí)驗(yàn)共測(cè)試了81種工況。在測(cè)試過(guò)程中，測(cè)試機(jī)組冷量時(shí)，分別同時(shí)測(cè)試風(fēng)側(cè)冷量和水側(cè)冷量，二者相差5%以?xún)?nèi)的為有效數(shù)據(jù)，并且取兩者的平均值作為機(jī)組的實(shí)驗(yàn)冷量。
1）送風(fēng)參數(shù)與被測(cè)機(jī)組供冷量（1）
在6種不同送風(fēng)參數(shù)、相同進(jìn)水溫度情況下，不同供、回水溫差情況時(shí)機(jī)組顯熱（冷）量隨送風(fēng)參數(shù)的變化如下圖：
 
2）送風(fēng)參數(shù)與被測(cè)機(jī)組供冷量（2）
在6種不同送風(fēng)參數(shù)、相同供、回水溫差（3℃）情況下，不同進(jìn)水溫度情況時(shí)機(jī)組顯熱（冷）量隨送風(fēng)參數(shù)的變化如下圖：

3）供水溫度與受試機(jī)組供冷量
設(shè)定機(jī)組冷水供水溫度分別為14℃、15℃和16℃，分別相應(yīng)于醫(yī)院科室干球溫度24℃、相對(duì)濕度55%，干球溫度25℃、相對(duì)濕度55%、干球溫度26℃、相對(duì)濕度55%，室內(nèi)狀態(tài)的露點(diǎn)。下圖所示為在相同進(jìn)風(fēng)參數(shù)情況下，不同冷水供水溫度時(shí)的機(jī)組供冷量。

2、討論
（1）在不同進(jìn)風(fēng)參數(shù)工況下機(jī)組風(fēng)側(cè)顯熱（冷）量的變化情況：
進(jìn)風(fēng)的溫度升高，傳熱溫差加大，機(jī)組的顯熱（冷）量增大，但是增長(zhǎng)的幅度減小。進(jìn)風(fēng)的相對(duì)濕度對(duì)于機(jī)組的供冷量也有重要影響，相同溫度的進(jìn)風(fēng)情況下，相對(duì)濕度越高（濕球溫度越高），機(jī)組的供冷量反而越低，并且有可能出現(xiàn)冷凝水，其影響雖沒(méi)有進(jìn)風(fēng)干球溫度大，但可能造成冷凝水的析出，需特別注意。對(duì)于同一進(jìn)水溫度、不同供回水溫差情況下，機(jī)組的顯熱（冷）量也是不同的。供回水溫差越少，顯熱（冷）量越高，可見(jiàn)采用小溫差、大流量是提高無(wú)凝水機(jī)組供冷量的一項(xiàng)有效途徑。但對(duì)于供回水溫差越大的工況，顯熱（冷）量隨進(jìn)風(fēng)溫度加大而增加的幅度越大。或者說(shuō)，回風(fēng)溫度越高，供回水溫差的影響越小，不同供回水溫差的機(jī)組供冷量越接近。
（2）在不同進(jìn)風(fēng)參數(shù)工況下機(jī)組供冷量隨進(jìn)水溫度的變化情況：
可以看出供水溫度越低，傳熱溫差加大，機(jī)組的供冷量越大，但是隨著進(jìn)風(fēng)溫度的升高，不同供水溫度下機(jī)組供冷量值差距減小，即進(jìn)風(fēng)溫度越高，不同供水溫度下機(jī)組的供冷量越接近，因此無(wú)凝水機(jī)組對(duì)于手術(shù)室和隔壁病房，由于控制溫度較低，應(yīng)用效果較好。
（3）機(jī)組供冷量在不同供回水溫差工況下隨進(jìn)水溫度的變化情況：
隨著供水溫度的升高，機(jī)組的顯熱供冷量降低，水溫每升高1℃，供冷量下降200～350W，但隨著溫度的升高，降低幅度先小后大。但從經(jīng)濟(jì)性角度看，升高供水溫度有利于提高冷水機(jī)組的效率，冷水機(jī)組出水溫度每升高1℃，在功率基本不變的情況下，冷水機(jī)組的效率平均增加3.5%左右。但是另一方面，考慮到無(wú)凝水機(jī)組的供冷量隨著供水溫度的升高而顯著降低，過(guò)高的進(jìn)水初溫會(huì)使末端設(shè)備體積龐大、投資增大，也是不可取的。因此，應(yīng)綜合考慮冷水機(jī)組和無(wú)凝水機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，在保證機(jī)組處于干工況運(yùn)行的情況下，采取合適的冷凍水供水溫度，具有十分重要的經(jīng)濟(jì)意義。
（4）機(jī)組供水溫度設(shè)定問(wèn)題
從“濕度優(yōu)先控制”系統(tǒng)的理念出發(fā)，無(wú)凝水機(jī)組的目的是要求機(jī)組的冷凝水盤(pán)內(nèi)沒(méi)有冷凝水。即使盤(pán)管出現(xiàn)結(jié)露，只要冷凝水不下落也是允許的，所以設(shè)計(jì)時(shí)都是按照冷凝水盤(pán)內(nèi)沒(méi)有冷凝水來(lái)考慮的。所以說(shuō)無(wú)凝水機(jī)組與盤(pán)管的干、濕工況的轉(zhuǎn)換顯然不同，當(dāng)盤(pán)管表面出現(xiàn)水汽時(shí)，盤(pán)管就從干工況轉(zhuǎn)換為濕工況，但這時(shí)并不會(huì)馬上出現(xiàn)冷凝水下落的現(xiàn)象，即“結(jié)露，凝水，不下滴，不發(fā)霉”是四個(gè)不同的概念，必須嚴(yán)格區(qū)分。
表冷器盤(pán)管表面的干、濕狀態(tài)取決于盤(pán)管表面的溫度（不是進(jìn)水溫度）是否高于進(jìn)風(fēng)初狀態(tài)的露點(diǎn)溫度。由于風(fēng)機(jī)盤(pán)管水路或是采用下進(jìn)上出，或是采用上進(jìn)下出的布置方式，又有多種并聯(lián)方式，所以盤(pán)管表面溫度分布是極不均勻的。上下不等，進(jìn)、出風(fēng)側(cè)也不等，并且影響盤(pán)管表面溫度分布的因素繁多，所以盤(pán)管的表面出現(xiàn)凝露的部位和發(fā)生冷凝水下落的時(shí)間對(duì)于不同結(jié)構(gòu)、不同工況的盤(pán)管是不同的。
隨著進(jìn)風(fēng)溫度及相對(duì)濕度的升高，越容易出現(xiàn)冷凝水，進(jìn)風(fēng)的相對(duì)濕度具有重要影響。但是隨著供水溫度或供回水溫差的升高，能減少冷凝水的析出。很多情況下，供水溫度低于室內(nèi)空氣的露點(diǎn)溫度，但是機(jī)組并沒(méi)有出現(xiàn)冷凝水。也有的情況下，即使進(jìn)水銅管上有冷凝水出現(xiàn)，滴水盤(pán)中也沒(méi)有冷凝水析出。此次試驗(yàn)顯示：當(dāng)供水溫度低于室內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度小于1℃時(shí)，無(wú)冷凝水出現(xiàn)；小于2℃時(shí)，僅進(jìn)水銅管上有冷凝水出現(xiàn)；只有當(dāng)大于2℃時(shí)，滴水盤(pán)中即有冷凝水溢出出口。
風(fēng)機(jī)盤(pán)管的盤(pán)管風(fēng)側(cè)表面平均溫度可以采用下式進(jìn)行計(jì)算：

式中，t₃為風(fēng)機(jī)盤(pán)管表面平均溫度，℃；
    ε₂為接觸系數(shù)；
    ε₁為熱交換效率；
    t_J1為風(fēng)機(jī)盤(pán)管進(jìn)風(fēng)溫度，℃；
    t_JL1為風(fēng)機(jī)盤(pán)管進(jìn)風(fēng)露點(diǎn)溫度，℃；
    t_s1為風(fēng)機(jī)盤(pán)管進(jìn)風(fēng)濕球溫度，℃；
    t_w1為風(fēng)機(jī)盤(pán)管進(jìn)水溫度，℃。
通過(guò)計(jì)算風(fēng)機(jī)盤(pán)管的表面平均溫度，結(jié)果表明風(fēng)機(jī)盤(pán)管的表面平均溫度比進(jìn)水溫度高3.5～6.7℃，進(jìn)水溫度越低，這一差值越大。
此次試驗(yàn)也測(cè)量了風(fēng)機(jī)盤(pán)管的表面溫度，采用測(cè)量盤(pán)管側(cè)平均分布3點(diǎn)的溫度與風(fēng)機(jī)側(cè)平均分布的3點(diǎn)的溫度，取其平均值作為盤(pán)管的表面溫度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與上述理論一致。因此實(shí)際工程中，采用進(jìn)水溫度與室內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度比較來(lái)確定盤(pán)管的干濕工況，從而確定盤(pán)管的進(jìn)水溫度是有很大偏差的。