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空調(diào)系統(tǒng)和空調(diào)冷熱源演講共23頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!簡介最近十幾年,國外的空調(diào)技術(shù)有了飛速的發(fā)展,新技術(shù)、新系統(tǒng)、新設(shè)備不斷涌現(xiàn),其節(jié)能性、環(huán)保性、經(jīng)濟性、舒適性令人耳目一新。地源熱泵系統(tǒng)、冰蓄冷低溫送風系統(tǒng)、空調(diào)大溫差系統(tǒng)、電蓄熱系統(tǒng)、無風道誘導通風空調(diào)系統(tǒng)、VRV系統(tǒng)、變風量系統(tǒng)、建筑圍護結(jié)構(gòu)蓄熱系統(tǒng)、變水量系統(tǒng)相繼進入市場,使得原來形式簡單、能耗居高不下的空調(diào)系統(tǒng)和空調(diào)設(shè)備面貌煥然一新,呈現(xiàn)百花齊放、滿園春色的新景象。最近幾年,這些新技術(shù)、新設(shè)備也陸續(xù)在國內(nèi)得到開發(fā)和應(yīng)用,取得了令人刮目相看的成果,其突出的經(jīng)濟性,節(jié)能性和對環(huán)境的保護,使得愈來愈多的國內(nèi)項目采用了這些新技術(shù)和新設(shè)備??照{(diào)系統(tǒng)和空調(diào)冷熱源演講共23頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!2.空調(diào)系統(tǒng)和冷熱源
采用不同的空調(diào)設(shè)備和冷熱源可以構(gòu)成不同的空調(diào)系統(tǒng),下面簡單地加以說明:(1)水冷冷水機組+鍋爐+空調(diào)機組組成的集中式和半集中式空調(diào)系統(tǒng),這是國內(nèi)目前應(yīng)用最廣的一種空調(diào)系統(tǒng)和冷熱源組合。水冷冷水機組有往復式、螺桿式、離心式、渦旋式,不同的形式,冷水機組與冷卻塔、水泵構(gòu)成了空調(diào)冷源系統(tǒng)。鍋爐則有燃煤、燃氣、燃油和電鍋爐。空調(diào)機組,可以是風機盤管、柜式空調(diào)機組和組合式空調(diào)機組。優(yōu)點是:傳統(tǒng)系統(tǒng),設(shè)計和管理人員熟悉,使用可靠。突出的缺點是,冬季需要鍋爐,環(huán)保性差??照{(diào)系統(tǒng)和空調(diào)冷熱源演講共23頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!(2)風冷冷熱水機組+空調(diào)機組組成的集中式和半集中式空調(diào)系統(tǒng),戶式空調(diào)即是這種系統(tǒng)。風冷冷熱水機組有往復式、螺桿式、渦旋式幾種不同的形式,冷水機組與水泵構(gòu)成了空調(diào)冷熱源系統(tǒng)??照{(diào)機組,可以是風機盤管、柜式空調(diào)機組和組合式空調(diào)機組。這種組合的優(yōu)點是無需鍋爐、系統(tǒng)簡單,突出的缺點是:能耗高,容量調(diào)節(jié)有限,運轉(zhuǎn)費用居高不下,冬季供暖效果差。空調(diào)系統(tǒng)和空調(diào)冷熱源演講共23頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!
直燃式溴化鋰冷熱水機組有燃油式、燃氣式幾種不同的形式,夏季提供冷水、冬季提供熱水,冷熱水機組與冷卻塔、水泵構(gòu)成了空調(diào)冷熱源系統(tǒng)??照{(diào)機組,可以是風機盤管、柜式空調(diào)機組和組合式空調(diào)機組。優(yōu)點是:無需鍋爐、系統(tǒng)簡單,冬季供暖效果差,突出的缺點是:一次投資高,運轉(zhuǎn)費用高機房面積大,環(huán)保性不佳。
(4)直燃式溴化鋰冷水機組+空調(diào)機組組成的集中式和半集中式空調(diào)系統(tǒng),空調(diào)系統(tǒng)和空調(diào)冷熱源演講共23頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!
空調(diào)系統(tǒng)和空調(diào)冷熱源演講共23頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!當夏季的空調(diào)冷負荷明顯高于冬季的熱負荷時,通常采用復合式地源熱泵系統(tǒng),即以冬季的熱負荷為基準進行埋管,多余的夏季冷負荷由冷卻塔排除。由于地下?lián)Q熱器的價格明顯高于冷卻塔,因此采用復合式熱泵系統(tǒng),一次投資可以大幅度下降。空調(diào)系統(tǒng)和空調(diào)冷熱源演講共23頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!以冬季熱負荷為基準設(shè)計復合式地源熱泵系統(tǒng)
實驗科技中心建筑面積為19950平方米,空調(diào)面積10000平方米,供暖負荷500kW。
地下?lián)Q熱器總長度11000m(含水平連接管):總投資23萬元。
鉆孔費:共計100個孔,每孔110m,管深100m,管間距4.5m,每孔鉆孔費用50元,總投資55萬元
水源熱泵:總投資260萬元。
冷卻塔及水泵:總投資11萬元
板式換熱器:總投資15萬元
安裝及材料費:108萬元。
總計:472萬元(0.765萬元/冷噸,237元/m2)。
空調(diào)系統(tǒng)和空調(diào)冷熱源演講共23頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!低溫送風系統(tǒng)的主要特點是:
①低溫送風系統(tǒng)的冷溶液初溫低,當?shù)蜏厮惋L系統(tǒng)與冰蓄冷系統(tǒng)結(jié)合時,冷溶液初溫一般為1℃~4℃,標準工況為2℃。
②低溫送風系統(tǒng)的冷溶液溫升大,常用的冷溶液溫升為8℃~17℃,標準工況有兩種,即10℃和15℃。
③低溫送風系統(tǒng)送風溫度低,一般為4℃~10℃,送風溫度與空調(diào)機組的排數(shù)和進風空氣參數(shù)有關(guān)。
④低溫送風時室內(nèi)空氣狀態(tài)參數(shù)與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)不同,由于低溫送風,室內(nèi)空氣的相對濕度明顯低于常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)的室內(nèi)空氣參數(shù),一般為30%~40%,額定工況參數(shù)為:干球溫度t1=26℃,濕球溫度ts1=15.15℃(相對濕度30%)
⑤空調(diào)機組的表冷器的排數(shù)較常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)用的空調(diào)機組的表冷器的排數(shù)要多,為在低溶液溫度,大溫差的條件下獲得低送風溫度,表冷器必須采用較多的排數(shù),一般采用8~10排.
⑥為防止空調(diào)機組表面凝露,機組保溫材料和厚度均經(jīng)過嚴格選擇和計算.
⑦由于低送風溫度,因此必須考慮風機溫升和風管溫升。
空調(diào)系統(tǒng)和空調(diào)冷熱源演講共23頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!低溫送風系統(tǒng)的凝露和防止當采用冰蓄冷低溫送風系統(tǒng)時,有五種凝露的可能,即:①空調(diào)機組表面凝露;②送風口表面凝露;③風管表面凝露;④冷水管道表面凝露;⑤室內(nèi)外水蒸氣分壓力差導致的凝露。其中送風口表面的凝露,是上述五種凝露中可能性最大,也是比較難以防止的。低溫送風系統(tǒng)送風口凝露的防止,國際上目前有兩種通用的防止方法,即:①“軟啟動”法;②誘導送風口法。由于“軟啟動”法需要提前兩個小時開機,因此國內(nèi)一般采用誘導送風口法。誘導送風口有多種形式,如圖1所示,圖2是采用誘導送風口(a)和普通送風口送風的氣流分布??照{(diào)系統(tǒng)和空調(diào)冷熱源演講共23頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!空調(diào)系統(tǒng)和空調(diào)冷熱源演講共23頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)相比,低溫送風系統(tǒng)由于加大了送風溫差(降低送風溫度)和冷水溫升,使得空調(diào)機組(風機和電機)和水泵的尺寸明顯減少,因此空調(diào)系統(tǒng)的一次投資減少。為獲得更低的送風溫度,空調(diào)機組的表冷器的排數(shù)增加,迎風面風速降低,使得表冷器的一次投資增加,同時為了防止由于輸送溫度更低的空氣和冷水,低溫送風系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的保溫層厚度較常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)需要增加,這一增一減,空調(diào)系統(tǒng)的一次投資究竟是減少還是增加了需要進行具體分析??照{(diào)系統(tǒng)和空調(diào)冷熱源演講共23頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!空調(diào)機組價格比較低溫送風系統(tǒng)必須采用專門的空調(diào)機組,否則難以達到:①低的出風溫度,低溫送風系統(tǒng)的送風溫度目前一般是控制在4℃~9℃,美國低溫送風系統(tǒng)的典型的送風溫度是42○F(5.6℃)和45○F(7.2℃);②規(guī)定的冷水溫升,低溫送風系統(tǒng)的冷水溫升目前一般是控制在8℃~15℃,美國低溫送風系統(tǒng)的典型的送風溫度是16○F(8.8℃)和24○F(13.2℃);③在低溫時機組表面不會出現(xiàn)凝露。單位面積送風量低溫送風系統(tǒng)約為普通空調(diào)系統(tǒng)的50%左右。低溫送風系統(tǒng)的空調(diào)機組約為普通空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)機組價格的60%左右。空調(diào)系統(tǒng)和空調(diào)冷熱源演講共23頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!(3)多聯(lián)機或多聯(lián)變頻變冷媒量熱泵系統(tǒng)(VRV系統(tǒng))。多聯(lián)機或多聯(lián)變頻變冷媒量熱泵系統(tǒng),雖然都是源于日本大金公司的VRV系統(tǒng),但是各制造廠又有所發(fā)展和改進,其基本組成為一臺室外機,多臺室內(nèi)機組成,民間俗稱一拖多。主要生產(chǎn)廠有日本大金、日立、東芝、三菱、三洋,松下,中國海爾、美的、格力、小天鵝等公司。這種系統(tǒng)的優(yōu)點是無需鍋爐、一次投資正逐漸降低到可以接受的水平。突出的缺點是:能耗高,安裝水平要求高,冬季供暖效果差。
空調(diào)系統(tǒng)和空調(diào)冷熱源演講共23頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!(5)地源熱泵A地源熱泵工作原理及分類地源熱泵系統(tǒng)是一種利用土壤、地下水或地表水(江、河、湖、海)進行冷熱交換,將土壤、地下水或地表水作為熱泵系統(tǒng)的冷熱源的一種空調(diào)系統(tǒng),冬季把地能(土壤、地下水或地表水)中的熱量“取”出來,供給室內(nèi)采暖,此時地能為“熱源”;夏季把室內(nèi)熱量取出來,釋放到土壤、地下水或地表水中去,此時地能為“冷源”??照{(diào)系統(tǒng)和空調(diào)冷熱源演講共23頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!
地源熱泵同空氣源熱泵相比,有許多優(yōu)點:(1)全年溫度波動小。冬季溫度比空氣溫度高,夏季比空氣溫度低,因此地源熱泵的制熱、制冷系數(shù)要高于空氣源熱泵,一般可高于40%,因此可節(jié)能和節(jié)省費用40%左右。(2)冬季運行不需要除霜,減少了結(jié)霜和除霜的損失。(3)地源有較好的蓄能作用。
空調(diào)系統(tǒng)和空調(diào)冷熱源演講共23頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!地下耦合熱泵系統(tǒng)經(jīng)濟分析
以下以浙江財經(jīng)學院實驗科技中心為例,進行經(jīng)濟分析。浙江財經(jīng)學院實驗科技中心建筑面積為19950平方米,空調(diào)面積10000平方米,空調(diào)負荷617RT(2170kW)。(1)以夏季冷復合設(shè)計地源熱泵系統(tǒng)地下?lián)Q熱器總長度50000m(含水平連接管):總投資100萬元。鉆孔費:共計441個孔,每孔110m,管深100m,管間距4.5m,每孔鉆孔費用50元,總投資242萬元水源熱泵:總投資260萬元板式換熱器:29萬元安裝及材料費:77萬元??傆嫞?08萬元(1.1475萬元/冷噸,354元/m2)。空調(diào)系統(tǒng)和空調(diào)冷熱源演講共23頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!
(6)冰蓄冷低溫送風系統(tǒng)
與冰蓄冷相結(jié)合的低溫送風系統(tǒng)是降低冰蓄冷系統(tǒng)一次投資的有效手段,4℃~10℃的送風溫度,2℃~4℃的冷水初溫,10℃冷水溫升,使低溫送風空調(diào)系統(tǒng)的一次投資和運轉(zhuǎn)費用明顯低于常規(guī)空調(diào)系統(tǒng),而且可以獲得更好的室內(nèi)空氣品質(zhì)和舒適感。空調(diào)系統(tǒng)和空調(diào)冷熱源演講共23頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!低溫送風房間的人體舒適感與室內(nèi)空氣品質(zhì)采用低溫送風系統(tǒng)以后,由于室內(nèi)相對濕度的降低,人體舒適感和室內(nèi)空氣品質(zhì)都可以得到提高。①
對于一般空調(diào)建筑,低溫送風系統(tǒng)可以使室內(nèi)相對濕度保持在30~40%,根據(jù)大量的試驗和應(yīng)用實踐,這樣的相對濕度不但不會影響人的舒適感,反而會給人帶來空氣新鮮感,降低人對室溫的敏感程度。②
在舒適感覺相同的條件下,室內(nèi)露點溫度降低5.56℃,干球溫度可以提高0.56℃[4],即近似相當于相對濕度減少25%,干球溫度可以提高1℃,空調(diào)房間干球溫度的提高,可以明顯的減少空調(diào)系統(tǒng)的總能耗,節(jié)能效果明顯。③
只要提供符合規(guī)定的新風量、室內(nèi)禁止抽煙、氣流組織設(shè)計良好,低溫送風系統(tǒng)雖然送風量遠小于常規(guī)空調(diào)系統(tǒng),其室內(nèi)空氣品質(zhì)與采用常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)房間相同??照{(diào)系統(tǒng)和空調(diào)冷熱源演講共23頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!低溫送風用空調(diào)機組低溫送風系統(tǒng)能否成功的關(guān)鍵是空調(diào)機組的性能和設(shè)計計算,由于低溫送風系統(tǒng)采用的是大溫差技術(shù),所以能否保證大溫差,能否達到要求的送風溫度,能否保證表冷器的水阻力在合理的范圍內(nèi),都是低溫送風系統(tǒng)能否成功的不可缺少的。為此:①低溫送風系統(tǒng)用的空調(diào)機組不同于常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)用空調(diào)機組,必須進行專門的設(shè)計。②影響低溫送風空調(diào)機組的主要因素有:表冷器的排數(shù)、迎面風速、管程數(shù)、片間距、冷水初溫和冷水溫升。③低溫送風空調(diào)機組的設(shè)計選型必須通過計算確定。④為防止機組表面凝露,低溫送風空調(diào)機組的保溫材料必須認真選擇,并通過計算確定其合理的厚度??照{(diào)系統(tǒng)和空調(diào)冷熱源演講共23頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!如何防止凝露在低溫送風系統(tǒng)中發(fā)生是低溫送風系統(tǒng)設(shè)計中的重點之一,除了送風口之外,防止其他凝露應(yīng)注意的是:①合理的選擇保冷材料的類型,除了導熱系數(shù)要小外,透濕系數(shù)和吸水率亦十分關(guān)鍵;②保冷層的厚度應(yīng)通過計算確定;③低溫送風系統(tǒng)的保冷層厚度可按防止凝露的保冷層厚度計算確定,經(jīng)濟厚度一般小于防止凝露的厚度;④隔汽層必須完整,無縫隙??照{(diào)系統(tǒng)和空調(diào)冷熱源演講共23頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!為比較低溫送風系統(tǒng)和常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)一次投資的差別,以下以某商場工程實例(空調(diào)面積11660m2)加以說明:送風量
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