關(guān)于溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)在購物中心項(xiàng)目的應(yīng)用分析_第1頁
關(guān)于溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)在購物中心項(xiàng)目的應(yīng)用分析_第2頁
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1、關(guān)于溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)在購物中心項(xiàng)目的應(yīng)用分析一、溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)技術(shù)是近年來由清華大學(xué)江億院士等率先提出概念并得到空調(diào)業(yè)界普遍認(rèn)可的一項(xiàng)新技術(shù),是對常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)熱濕聯(lián)合處理技術(shù)的一種突破與創(chuàng)新。應(yīng)用該技術(shù)的空調(diào)系統(tǒng)系采用兩套獨(dú)立的系統(tǒng)分別對空調(diào)房間的潛熱和顯熱進(jìn)行處理,并分別對室內(nèi)溫度和濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)、控制。對于濕度的控制,目前有多種方式,包括采用除濕轉(zhuǎn)輪、雙溫溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)機(jī)組和溶液調(diào)濕型空氣處理機(jī)組等,其中采用溶液調(diào)濕型空氣處理機(jī)組是最為普遍的做法,此類設(shè)備的工作原理是:以具有調(diào)濕功能的鹽溶液(溴化鋰等)作為工作介質(zhì),利用溶液的吸濕與放濕特性對空氣進(jìn)行除濕

2、或加濕,空調(diào)房間的濕度控制主要是通過對新風(fēng)的濕度調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn),空調(diào)房間的潛熱負(fù)荷全部由溶液調(diào)濕型空調(diào)機(jī)組承擔(dān)。而溫度控制主要是依靠高溫冷水機(jī)組生產(chǎn)高溫冷凍水(供水溫度1518)并通過干式風(fēng)機(jī)盤管或毛細(xì)管輻射板等末端設(shè)備的降溫處理來實(shí)現(xiàn),空調(diào)房間的顯熱負(fù)荷主要由干式風(fēng)機(jī)盤管或輻射板承擔(dān)。因此,溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)需配套采用高溫冷水機(jī)組、溶液調(diào)濕型空氣處理機(jī)組、干式風(fēng)機(jī)盤管等產(chǎn)品,而溶液調(diào)濕型空氣處理機(jī)組屬于該系統(tǒng)的核心設(shè)備。二、溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備廠家1、高溫冷水機(jī)組:目前,生產(chǎn)高溫冷水機(jī)組的廠家主要有:特靈、約克、海爾(采用磁懸浮變頻離心機(jī)組、無潤滑油)、三菱重工(采用雙級壓縮經(jīng)濟(jì)器

3、制冷循環(huán)形式)、格力、廣州日立、沈陽一冷等。市場上也有利用常規(guī)低溫型冷水機(jī)組調(diào)高冷水設(shè)定溫度替代高溫冷水機(jī)組的情況,但據(jù)了解,運(yùn)行效率比高溫冷水機(jī)組低。另外,我們也就此事咨詢過開利公司,其回復(fù)是:離心機(jī)組問題不大,螺桿機(jī)組比較麻煩,需要進(jìn)行一些調(diào)整。2、溶液調(diào)濕型空氣處理機(jī)組:目前國際市場上生產(chǎn)溶液除濕空調(diào)設(shè)備的國外品牌主要有美國的Kathabar、Ail Research和以色列的Drykor等幾家,但國內(nèi)市場目前基本為國產(chǎn)品牌所壟斷,這些國產(chǎn)品牌主要有:華創(chuàng)瑞風(fēng)、中天嘉能、大連格瑞、蘇州愛科等。華創(chuàng)瑞風(fēng)、中天嘉能和大連格瑞均采用清華大學(xué)江億院士等人的科技成果作為核心技術(shù),采用溴化鋰溶液作為

4、調(diào)濕介質(zhì)。據(jù)了解,中天嘉能和大連格瑞實(shí)際為銷售公司,并無生產(chǎn)廠,其產(chǎn)品通過華創(chuàng)瑞風(fēng)提供,中天嘉能的大股東為威海際高,其董事長與華創(chuàng)瑞風(fēng)的董事長為同一人。蘇州愛科采用氯化鈉溶液作為調(diào)濕介質(zhì),其核心部分即溶液調(diào)濕模塊從國外進(jìn)口,其它部分在國內(nèi)生產(chǎn)并在國內(nèi)完成組裝,目前在國內(nèi)尚無使用案例。在國產(chǎn)品牌中,以北京華創(chuàng)瑞風(fēng)空調(diào)科技有限公司知名度為最大,并占用較大的市場份額。此外,最近南京五洲制冷集團(tuán)有限公司也推出了溶液調(diào)濕產(chǎn)品。據(jù)了解,該產(chǎn)品是該公司與東南大學(xué)合作的成果,采用氯化鈉溶液作為調(diào)濕介質(zhì),目前尚在樣機(jī)階段,尚未正式投產(chǎn)。3、末端設(shè)備:(1)干式風(fēng)機(jī)盤管:由于介質(zhì)間傳熱溫差減小、表面換熱特性改變、

5、管程換熱系數(shù)變化等原因,常規(guī)濕式盤管不適合高溫冷凍水工況,須采用干式風(fēng)機(jī)盤管。目前,生產(chǎn)干式風(fēng)機(jī)盤管(含風(fēng)機(jī)盤管、空氣處理機(jī)組、組合式空氣處理機(jī)組)的廠家主要有:廣州太昊瑞風(fēng)、清華同方和上海新晃等。干式盤管與常規(guī)濕式盤管相比,結(jié)構(gòu)不同,盤管排數(shù)增加,流程設(shè)計(jì)改變,吊頂風(fēng)柜、立式空氣處理機(jī)組、臥式空氣處理機(jī)組的外型尺寸有所增大,據(jù)了解價(jià)格比常規(guī)濕式盤管增加約2030。目前,也有部分項(xiàng)目采用常規(guī)濕式盤管,但其在高溫冷凍水工況下的制冷能力大幅下降,只有標(biāo)準(zhǔn)工況的40左右,因此,一般不建議采用濕式盤管。(2)毛細(xì)管輻射板:毛細(xì)管輻射板一般安裝于地板、天花及隔墻內(nèi),對我司商場項(xiàng)目不太適用,目前生產(chǎn)廠家主

6、要有:威海際高(BEKA)、Karo、UPONOR等。三、溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)的市場應(yīng)用情況 自從采用溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)技術(shù)的相關(guān)設(shè)備面世以來,全國各地已有部分項(xiàng)目開始采用,包括辦公樓、商場、住宅樓及影院等,但在商場尤其是大型商場的應(yīng)用,典型案例還不是太多。深圳目前有招商地產(chǎn)總部大樓項(xiàng)目在投入使用,8月13日,我部暖通組與造價(jià)部相關(guān)人員對該項(xiàng)目進(jìn)行了考察。據(jù)了解,深圳濱海醫(yī)院及蛇口醫(yī)院新大樓等政府投資項(xiàng)目也已確定將采用該系統(tǒng)。四、溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)據(jù)廠家技術(shù)資料介紹,采用該系統(tǒng)主要有以下優(yōu)點(diǎn):1、節(jié)能:克服了常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)熱濕聯(lián)合處理造成能量利用品位上的浪費(fèi)問題;空調(diào)冷凍水供水溫度可提高

7、至1518,可大幅提高冷水機(jī)組的制冷系數(shù),達(dá)到7.511.5(常規(guī)水冷式冷水機(jī)組的COP為46);新風(fēng)機(jī)組及表冷式全空氣機(jī)組設(shè)有全熱回收裝置,可回收排風(fēng)冷、熱量,熱回收效率達(dá)5060,新風(fēng)機(jī)組COP可達(dá)到5.5以上,表冷式全空氣機(jī)組COP可達(dá)到4.5以上,一體式全空氣機(jī)組COP可達(dá)到5.0以上;由于濕度控制準(zhǔn)精確、適宜,實(shí)際使用時(shí)空調(diào)房間設(shè)定溫度可比常規(guī)系統(tǒng)設(shè)置得高一些,但對人體的舒適度不會(huì)造成影響。據(jù)廠家介紹,空調(diào)系統(tǒng)綜合能耗可比常規(guī)系統(tǒng)降低3040。2、健康:溴化鋰溶液有殺菌、除塵作用;風(fēng)機(jī)盤管為干式盤管,無冷凝水,不易滋生細(xì)菌,因此可減少“空調(diào)病”的產(chǎn)生。3、舒適:夏季可除濕,冬季可加濕

8、,且濕度控制精確,令人感覺更加舒適。此項(xiàng)特性對于我司北方項(xiàng)目而言具有良好的應(yīng)用價(jià)值。出于成本考慮,我司所有項(xiàng)目的空調(diào)設(shè)備均未設(shè)加濕段,因此,在冬季使用空調(diào)系統(tǒng)時(shí),會(huì)有干燥難受的感覺,北方項(xiàng)目尤其明顯,如采用此類設(shè)備,這種狀況將得到有效改善。五、溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)在我司項(xiàng)目應(yīng)用需面對和考慮的問題目前,我司項(xiàng)目空調(diào)系統(tǒng)的基本型式是:沃爾瑪商場采用集中式全空氣系統(tǒng),合資公司(或自營商場)采用吊頂風(fēng)柜加新風(fēng)機(jī)組的空氣水系統(tǒng)。如果采用該類型設(shè)備,則沃爾瑪商場可采用熱泵型一體式全空氣機(jī)組(可不設(shè)冷水機(jī)組,成本太高,廠家一般不建議采用)或熱泵型表冷式全空氣機(jī)組(有回風(fēng)可用于溶液再生情況,需設(shè)冷水機(jī)組)、

9、熱泵型預(yù)冷式全空氣機(jī)組(無回風(fēng)可用于溶液再生情況,需設(shè)冷水機(jī)組),合資公司(或自營商場)可采用熱泵式溶液調(diào)濕新風(fēng)機(jī)組加干式風(fēng)機(jī)盤管。對于沃爾瑪商場,由于初投資大幅增加,而在運(yùn)行期間通過節(jié)能帶來的效益我司無法享受,因此,建議暫不考慮使用該系統(tǒng)。下面重點(diǎn)探討該系統(tǒng)在我司自營商場應(yīng)用的可行性問題,經(jīng)過認(rèn)真研究分析,我們認(rèn)為,如采用該系統(tǒng),有以下問題必須面對和考慮:1、系統(tǒng)的初投資較大。采用該系統(tǒng),需要增加造價(jià)的部分主要有:溶液調(diào)濕新風(fēng)機(jī)組(該設(shè)備承擔(dān)新風(fēng)負(fù)荷、室內(nèi)濕負(fù)荷及部分室內(nèi)顯熱負(fù)荷,經(jīng)對我司部分項(xiàng)目設(shè)計(jì)院提供的空調(diào)負(fù)荷計(jì)算書進(jìn)行審查發(fā)現(xiàn),上述負(fù)荷約占整個(gè)項(xiàng)目空調(diào)冷負(fù)荷的6070,個(gè)別項(xiàng)目甚至達(dá)

10、到80左右,可見空調(diào)系統(tǒng)的大部分負(fù)荷將由此類設(shè)備來承擔(dān),而此類設(shè)備的造價(jià)是比較昂貴的。當(dāng)然,采用此類設(shè)備后,處理后的新風(fēng)溫度比常規(guī)新風(fēng)機(jī)組要高一些,新風(fēng)負(fù)荷將會(huì)減小一點(diǎn))、干式風(fēng)機(jī)盤管(此類設(shè)備比常規(guī)濕式風(fēng)機(jī)盤管造價(jià)增加約2030)、BA系統(tǒng)(為了較準(zhǔn)確地控制空調(diào)區(qū)域的相對濕度,需要增加大量價(jià)格較貴的溫濕度傳感器或CO2傳感器,每個(gè)商鋪及公共走道的新風(fēng)支管上需增加帶連續(xù)調(diào)節(jié)型風(fēng)門執(zhí)行器、可接受BA系統(tǒng)控制的電動(dòng)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥,或采用直流無刷末端風(fēng)機(jī))、需要增加軟水處理系統(tǒng)為溶液調(diào)濕新風(fēng)機(jī)組提供軟化水,等等??梢詼p少造價(jià)的部分有:冷水機(jī)組及配套水系統(tǒng)設(shè)備(冷水機(jī)組所承擔(dān)的空調(diào)冷負(fù)荷減小到原來的304

11、0,即設(shè)備裝機(jī)容量減小了6070,相應(yīng)的設(shè)備費(fèi)用會(huì)減少)、空調(diào)水管路系統(tǒng)、冷凝水管道可能會(huì)取消(目前有些項(xiàng)目不設(shè)冷凝水管道,如深圳招商地產(chǎn)總部大樓項(xiàng)目,但此做法仍值得進(jìn)一步探討),等等。但綜合計(jì)算后,空調(diào)系統(tǒng)的初投資肯定會(huì)增加,據(jù)廠家及代理商提供的資料,空調(diào)系統(tǒng)的造價(jià)將增加1015,但據(jù)了解(包括咨詢電子院,該院為溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)空調(diào)技術(shù)推廣聯(lián)盟組成單位之一),對我司項(xiàng)目而言,實(shí)際初投資可能增加30以上。經(jīng)造價(jià)部對廠家提供的蘇州項(xiàng)目(建筑面積136000m2)采用溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)系統(tǒng)方案進(jìn)行對比分析,增加造價(jià)約1600萬元,初投資增加約50。2、空調(diào)機(jī)房將占用較多的商業(yè)面積。無論是新風(fēng)機(jī)組還是全空

12、氣機(jī)組,都需要設(shè)置空調(diào)機(jī)房,且這些機(jī)組的尺寸比常規(guī)機(jī)組要大得多。以風(fēng)量20000m3/h的表冷式全空氣機(jī)組為例,華創(chuàng)瑞風(fēng)公司的產(chǎn)品外型尺寸為5500×1900×2750,而開利公司風(fēng)量22000m3/h的BFP型空氣處理機(jī)組的尺寸為2255×995×2255,前者占地面積為后者的5倍左右。再以風(fēng)量15000m3/h的新風(fēng)機(jī)組為例,華創(chuàng)瑞風(fēng)公司的產(chǎn)品外型尺寸為3800×4200×2800,而開利公司風(fēng)量15000m3/h的BFP型空氣處理機(jī)組的尺寸為1940×995×1625,前者占地面積為后者的8倍左右。此外,此類

13、設(shè)備的接管也較多(4個(gè)風(fēng)管接口),需要增設(shè)排風(fēng)管井,因此,空調(diào)機(jī)房的面積比常規(guī)機(jī)組要大得多,如果采用此類設(shè)備,將以犧牲較多的商業(yè)面積作為代價(jià)。而且,由于設(shè)備重量較大(如風(fēng)量15000m3/h新風(fēng)機(jī)組運(yùn)行重量達(dá)3800kg),在進(jìn)行機(jī)房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮較大的荷載。但由于冷水機(jī)組容量減小,制冷機(jī)房的面積可相應(yīng)減小。3、采用集中式新風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量難以平衡,難以真正實(shí)現(xiàn)對商場空調(diào)區(qū)域濕度的準(zhǔn)確控制。由于溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)系統(tǒng)的濕度控制和衛(wèi)生要求滿足均依賴于經(jīng)溶液調(diào)濕新風(fēng)機(jī)組處理過的干燥新風(fēng),要使各商鋪及公共區(qū)域的空調(diào)濕度達(dá)到設(shè)定值,新風(fēng)量滿足人員對衛(wèi)生的要求,CO2等有害氣體及異味能及時(shí)排除,首先必須保證各商

14、鋪及公共區(qū)域的新風(fēng)量能達(dá)到設(shè)計(jì)要求,即新風(fēng)系統(tǒng)各支管的風(fēng)量必須調(diào)節(jié)平衡,新風(fēng)在整個(gè)商場的輸配必須均勻。由于每個(gè)新風(fēng)系統(tǒng)將會(huì)負(fù)擔(dān)多個(gè)空調(diào)區(qū)域的新風(fēng)輸配,設(shè)有多個(gè)支路(一般一個(gè)系統(tǒng)會(huì)多達(dá)10多個(gè)支路),限于施工單位的調(diào)試水平和責(zé)任心,各支路風(fēng)量往往無法調(diào)試平衡,最終會(huì)導(dǎo)致整個(gè)商場濕度不均,濕度高的區(qū)域會(huì)出現(xiàn)悶熱情況,空調(diào)舒適度將會(huì)降低。4、為濕度控制新增的BA系統(tǒng)控制復(fù)雜,難以達(dá)到預(yù)定效果。由于濕度的控制主要通過調(diào)節(jié)各空調(diào)區(qū)域新風(fēng)量的大小來實(shí)現(xiàn)(一般可采用電動(dòng)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥、直流無刷末端風(fēng)機(jī)等方式),因此,新風(fēng)系統(tǒng)系采用變風(fēng)量系統(tǒng),新風(fēng)機(jī)組的風(fēng)機(jī)一般也采用變頻控制。對于變風(fēng)量新風(fēng)系統(tǒng),排風(fēng)量也必須進(jìn)行

15、等比例調(diào)節(jié)才能保證空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)量平衡,而二者之間準(zhǔn)確的連鎖控制在實(shí)際工程中是很難實(shí)現(xiàn)的,最終可能會(huì)出現(xiàn)排風(fēng)量大于新風(fēng)量的情況,空調(diào)房間無法保持正壓,導(dǎo)致室外空氣大量滲入,造成系統(tǒng)能耗增加。也有可能出現(xiàn)排風(fēng)量小于新風(fēng)量的情況,當(dāng)小至一定程度,如排風(fēng)量小于新風(fēng)量的80時(shí),可能造成從新風(fēng)中吸收的水量不能通過排風(fēng)及時(shí)帶走,導(dǎo)致設(shè)備除濕能力降低、溶液液位升高報(bào)警甚至漲壞溶液槽等問題。5、溴化鋰溶液的泄漏及可能造成的危害不容忽視,是使用該系統(tǒng)的一大隱憂。除濕所用的介質(zhì)是濃度60左右的溴化鋰溶液,該物質(zhì)在非真空狀態(tài)下對黑色金屬及紫銅等材料有強(qiáng)烈的腐蝕性,在濃度大于70×109kg/m3時(shí)對人體有害

16、。雖然生產(chǎn)廠家為防止溴化鋰溶液“飛液”及泄漏采取了一些技術(shù)措施(如風(fēng)速控制在2.5m/s以下,采用涂樹脂膜的紙纖維形成有特殊換熱結(jié)構(gòu)的填料,增加專門用于阻擋、去除“飛液”的填料段等),但由于新風(fēng)及排風(fēng)是在溶液槽中通過直接接觸方式與溴化鋰溶液進(jìn)行傳熱傳質(zhì),如果在調(diào)試及運(yùn)行管理等環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤以及出現(xiàn)其它難以預(yù)料的情況,則可能很難避免絕對不發(fā)生泄漏。一旦發(fā)生泄漏,將產(chǎn)生如下后果:空調(diào)風(fēng)管及商場內(nèi)其它金屬材料腐蝕、商場人員健康受損、補(bǔ)充溴化鋰溶液增加運(yùn)行成本(據(jù)了解溴化鋰溶液價(jià)格為3500040000元/噸)。據(jù)了解,有些已運(yùn)行項(xiàng)目出現(xiàn)過風(fēng)管腐蝕情況。6、維護(hù)成本較高。由于空氣在溶液槽中與溴化鋰溶液進(jìn)

17、行傳熱傳質(zhì)的同時(shí),空氣中的灰塵等固體顆粒也隨之沉降到溴化鋰溶液中,如果不及時(shí)清除,將會(huì)堵塞溶液管道,影響除濕、換熱效果,因此,廠家建議3個(gè)月左右應(yīng)清洗一次溶液管路過濾器,12年應(yīng)更換一次過濾器濾芯,估計(jì)每臺設(shè)備的濾芯全部更換需1000元左右(200元/個(gè))。這應(yīng)該是指物業(yè)管理比較到位的正常情況,在空氣含塵量較大的地區(qū)且排風(fēng)及新風(fēng)管上的過濾器不能及時(shí)清洗時(shí),溶液管路上的過濾器清洗及更換的頻率應(yīng)該會(huì)更大。加之,由于該系統(tǒng)投入市場實(shí)際運(yùn)行的時(shí)間不算太長(大約23年時(shí)間),可能還存在一些其它不可預(yù)見的問題,因此,在運(yùn)行管理過程中可能還存在其它增加維護(hù)成本的情況。六、結(jié)論溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)技術(shù)作為空調(diào)領(lǐng)域的一項(xiàng)新技術(shù),在理論上已得到了業(yè)界的普遍認(rèn)同,具有明顯的節(jié)能優(yōu)勢,但在具體應(yīng)用時(shí),尤其是針對我司商場項(xiàng)目還是有一些問題需

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