第三講空調(diào)系統(tǒng)新技術(shù)及節(jié)能措施_第1頁
第三講空調(diào)系統(tǒng)新技術(shù)及節(jié)能措施_第2頁
第三講空調(diào)系統(tǒng)新技術(shù)及節(jié)能措施_第3頁
第三講空調(diào)系統(tǒng)新技術(shù)及節(jié)能措施_第4頁
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文檔簡介

1、2. 主要內(nèi)容主要內(nèi)容1. 1.空調(diào)節(jié)能概論空調(diào)節(jié)能概論室內(nèi)設(shè)計參數(shù)的選擇,首先必須符合規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的有室內(nèi)設(shè)計參數(shù)的選擇,首先必須符合規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。從能耗角度來說,核心思想是:設(shè)計參數(shù)應(yīng)關(guān)規(guī)定。從能耗角度來說,核心思想是:設(shè)計參數(shù)應(yīng)根據(jù)實際使用的需要,不應(yīng)隨意提高標(biāo)準(zhǔn)。這是因為根據(jù)實際使用的需要,不應(yīng)隨意提高標(biāo)準(zhǔn)。這是因為在冬季,空氣溫度每降低在冬季,空氣溫度每降低1 ,將節(jié)約,將節(jié)約1015的供的供熱能耗;在夏季,空氣溫度每升高熱能耗;在夏季,空氣溫度每升高1 ,將減少約,將減少約10%的空調(diào)供冷能耗。的空調(diào)供冷能耗。(1)合理選擇室內(nèi)設(shè)計參數(shù))合理選擇室內(nèi)設(shè)計參數(shù)1.1 設(shè)計、計算

2、的合理性設(shè)計、計算的合理性主要體現(xiàn)在以下幾個方面設(shè)計、計算的合理性主要體現(xiàn)在以下幾個方面 空調(diào)系統(tǒng)形式、空調(diào)方式、系統(tǒng)服務(wù)范圍及劃分原則的不同,會帶來不同的建筑空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗。例如,一個風(fēng)系統(tǒng)負(fù)擔(dān)范圍較大,就很難滿足輸送能耗的限制要求;如果不同參數(shù)要求的空調(diào)區(qū)域由一個全空氣系統(tǒng)承擔(dān),對于定風(fēng)量系統(tǒng)將存在區(qū)域參數(shù)失控或者采用末端再熱方式,造成了能源的浪費。(2)合理的系統(tǒng)設(shè)計 目前大部分空調(diào)工程存在“四大”現(xiàn)象。即主機(jī)裝機(jī)容量偏大、管道直徑偏大、水泵配置與末端設(shè)備偏大,造成系統(tǒng)初投資增加、機(jī)房而積增大、系統(tǒng)的運行能效比低和空調(diào)系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)困難等問題。可以明確,在空調(diào)設(shè)計時,主要有三部分與節(jié)能

3、評價有關(guān):空調(diào)負(fù)荷計算、系統(tǒng)水力計算和設(shè)備選型計算。(3)精心設(shè)計計算2)設(shè)備本身效率是主要參數(shù)之一,國家標(biāo)準(zhǔn)公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)辦GB 50189對不同空調(diào)設(shè)備的能效等級做出了規(guī)定,施工圖設(shè)計必須符合相應(yīng)的規(guī)定。1.2 設(shè)備配置的合理性1)設(shè)備參數(shù)的確定,應(yīng)該以符合系統(tǒng)設(shè)計的要求為基本原則,不應(yīng)該無原則增加所謂“安全系數(shù)”和富余量。 在總?cè)萘康拇_定合理的前提下,不同的冷、熱源設(shè)備臺數(shù)和容量的搭配,對于實際運行的能耗效果有很大影響。以冷水機(jī)組的選擇為例,大容量機(jī)組通常設(shè)計狀態(tài)下的COP值較高,但在部分負(fù)荷運行時,COP值通常會有所下降。同時,冷水機(jī)組還存在最小負(fù)荷的限制問題。當(dāng)需求小于最小的限

4、值時,機(jī)組不能正常工作,空調(diào)效果必定受到嚴(yán)重影響。3)設(shè)備容量和臺數(shù)的搭配的合理性下面就空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)和措施進(jìn)行介紹人均新風(fēng)量的確定應(yīng)該按照相關(guān)規(guī)范的要求和規(guī)定來確定,人均新風(fēng)量的確定應(yīng)該按照相關(guān)規(guī)范的要求和規(guī)定來確定,以保證必須達(dá)到的室內(nèi)衛(wèi)生條件。以保證必須達(dá)到的室內(nèi)衛(wèi)生條件。 對于室內(nèi)人員數(shù)對于室內(nèi)人員數(shù)量比較穩(wěn)定的房間,人數(shù)應(yīng)根據(jù)實際的量比較穩(wěn)定的房間,人數(shù)應(yīng)根據(jù)實際的需求來選擇。需求來選擇。 對于人員數(shù)對于人員數(shù)量量隨機(jī)性較大隨機(jī)性較大的房間(例如會議室、餐飲、的房間(例如會議室、餐飲、商場等),需要分析其使用情況。如果出現(xiàn)最多使用人數(shù)商場等),需要分析其使用情況。如果出現(xiàn)最多使用

5、人數(shù)的持續(xù)時間不超過的持續(xù)時間不超過3 小時,設(shè)計新風(fēng)量可以按照全天室內(nèi)小時,設(shè)計新風(fēng)量可以按照全天室內(nèi)的的小時平均使用人數(shù)(當(dāng)量人數(shù))來計算。小時平均使用人數(shù)(當(dāng)量人數(shù))來計算。此時,此時,人均新人均新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)不變。計算時此平均使用人數(shù)不應(yīng)少于最多人數(shù)風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)不變。計算時此平均使用人數(shù)不應(yīng)少于最多人數(shù)的的50%。2.1 人員數(shù)量及設(shè)計新風(fēng)量的確定人員數(shù)量及設(shè)計新風(fēng)量的確定 如果采用如果采用新風(fēng)比最大房間新風(fēng)比最大房間的新風(fēng)比作為整個空調(diào)系的新風(fēng)比作為整個空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)比,這將導(dǎo)致系統(tǒng)新風(fēng)比過大,浪費能源。規(guī)統(tǒng)的新風(fēng)比,這將導(dǎo)致系統(tǒng)新風(fēng)比過大,浪費能源。規(guī)范規(guī)定此時新風(fēng)比應(yīng)按下式計算:范規(guī)定此

6、時新風(fēng)比應(yīng)按下式計算:2.2 一個系統(tǒng)供多個房間時空調(diào)新風(fēng)比的確定一個系統(tǒng)供多個房間時空調(diào)新風(fēng)比的確定舉舉 例例 說說 明上式的用法明上式的用法:假假 定定 一一 個全空氣空調(diào)系統(tǒng)為下表中的幾個房間送風(fēng)個全空氣空調(diào)系統(tǒng)為下表中的幾個房間送風(fēng): 如如 果果 為為 了滿足新風(fēng)量需求最大的會議室,則須按該會了滿足新風(fēng)量需求最大的會議室,則須按該會議室的新風(fēng)比設(shè)計空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)。其需要的總新風(fēng)量變議室的新風(fēng)比設(shè)計空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)。其需要的總新風(fēng)量變成成:13560 33%=4475 (m3/h),比實際需要的新風(fēng)量,比實際需要的新風(fēng)量(2672m3/h)增加了增加了67%。 現(xiàn)用現(xiàn)用 上式上式 計算新風(fēng)量,采用

7、表格中的數(shù)據(jù)可得到:計算新風(fēng)量,采用表格中的數(shù)據(jù)可得到:顯然,得到的新風(fēng)量與表中實際新風(fēng)量顯然,得到的新風(fēng)量與表中實際新風(fēng)量2676接近。接近。 CO2濃度控制強(qiáng)調(diào)的是新風(fēng)量的實時控制。由于濃度控制強(qiáng)調(diào)的是新風(fēng)量的實時控制。由于設(shè)計狀態(tài)并不是每個使用時刻的實際狀態(tài),尤其對于設(shè)計狀態(tài)并不是每個使用時刻的實際狀態(tài),尤其對于人員數(shù)量變化較大的房間來說,在使用過程中,相當(dāng)人員數(shù)量變化較大的房間來說,在使用過程中,相當(dāng)多的時間段人員數(shù)量并不是很大(甚至無人),如果多的時間段人員數(shù)量并不是很大(甚至無人),如果仍然維持設(shè)計的新風(fēng)量送人房間,顯然是一種浪費。仍然維持設(shè)計的新風(fēng)量送人房間,顯然是一種浪費。根據(jù)

8、實時的根據(jù)實時的CO2濃度來確定實時送人室內(nèi)的新風(fēng)量,濃度來確定實時送人室內(nèi)的新風(fēng)量,可以保證在滿足衛(wèi)生要求的條件下,盡可能減少新風(fēng)可以保證在滿足衛(wèi)生要求的條件下,盡可能減少新風(fēng)的送入,有利于節(jié)省新風(fēng)的運行處理能耗。的送入,有利于節(jié)省新風(fēng)的運行處理能耗。2.3 利用利用CO2濃度控制新風(fēng)量濃度控制新風(fēng)量3.1 按照房間功能和房間朝向的分區(qū)按照房間功能和房間朝向的分區(qū) 按照房間使用功能分區(qū)(或者集中水系統(tǒng)的分環(huán)路),能夠為日后的運行管理創(chuàng)造一個好的基礎(chǔ)。不同功能的房間在負(fù)荷性質(zhì)、使用時間、使用方式、參數(shù)控制等都存在比較大的區(qū)別。即使同樣功能的房間,在不同朝向情況下,負(fù)荷也不相同,尤其是最大設(shè)計負(fù)

9、荷出現(xiàn)的時刻不同。需要進(jìn)行詳細(xì)的綜合分析。 通常高大空間并不需要整個空間全部維持某一固定通常高大空間并不需要整個空間全部維持某一固定不變的室內(nèi)參數(shù),民用建筑的中庭、大廳等場所僅地面不變的室內(nèi)參數(shù),民用建筑的中庭、大廳等場所僅地面有人員活動,如果只要維持人員活動區(qū)的舒適性參數(shù),有人員活動,如果只要維持人員活動區(qū)的舒適性參數(shù),就可以滿足要求,這樣就可以達(dá)到空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能。就可以滿足要求,這樣就可以達(dá)到空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能。3.2 高大空間的分層空調(diào)高大空間的分層空調(diào) 分層空調(diào)技術(shù)可實現(xiàn)高大空間空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能。分層空調(diào)技術(shù)可實現(xiàn)高大空間空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能。分層空調(diào)技術(shù)的核心是:通過技術(shù)手段,形成上下兩分層空調(diào)

10、技術(shù)的核心是:通過技術(shù)手段,形成上下兩個參數(shù)存在相對明顯區(qū)別的空氣層。其中底部的空氣個參數(shù)存在相對明顯區(qū)別的空氣層。其中底部的空氣參數(shù)滿足設(shè)計的要求。當(dāng)空間較高,一般的做法是:參數(shù)滿足設(shè)計的要求。當(dāng)空間較高,一般的做法是:在空間上部一定高度的位置設(shè)置水平射流,同時上部在空間上部一定高度的位置設(shè)置水平射流,同時上部排風(fēng),依靠水平射流層阻擋空氣的上下排風(fēng),依靠水平射流層阻擋空氣的上下“串通串通”,如,如圖所示。圖所示。4.4.變風(fēng)量變風(fēng)量(VAVVAV)空調(diào)技術(shù)空調(diào)技術(shù) 全空氣空調(diào)系統(tǒng)分為定風(fēng)量系統(tǒng)和變風(fēng)量系統(tǒng)。全空氣空調(diào)系統(tǒng)分為定風(fēng)量系統(tǒng)和變風(fēng)量系統(tǒng)。 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)也是全空氣空調(diào)系統(tǒng)的一種形式

11、,變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)也是全空氣空調(diào)系統(tǒng)的一種形式,亦稱亦稱VAV系統(tǒng),其工作原理是:當(dāng)空調(diào)房的負(fù)荷發(fā)生系統(tǒng),其工作原理是:當(dāng)空調(diào)房的負(fù)荷發(fā)生變化時,系統(tǒng)末端裝置自動調(diào)節(jié)送人房間的風(fēng)量,確變化時,系統(tǒng)末端裝置自動調(diào)節(jié)送人房間的風(fēng)量,確保房間溫度保持在設(shè)計要求范圍內(nèi)。同時,空調(diào)機(jī)組保房間溫度保持在設(shè)計要求范圍內(nèi)。同時,空調(diào)機(jī)組將根據(jù)各末端裝置風(fēng)量的變化,自動控制送風(fēng)機(jī)的風(fēng)將根據(jù)各末端裝置風(fēng)量的變化,自動控制送風(fēng)機(jī)的風(fēng)量量,達(dá)到節(jié)能的目的。可見,達(dá)到節(jié)能的目的。可見,“按需供應(yīng)按需供應(yīng)” 每個每個房間或房間或末端的空調(diào)冷末端的空調(diào)冷量量或熱或熱量是該系統(tǒng)的核心。量是該系統(tǒng)的核心。 一次回風(fēng)系統(tǒng)和二次回風(fēng)

12、系統(tǒng),因其送風(fēng)一次回風(fēng)系統(tǒng)和二次回風(fēng)系統(tǒng),因其送風(fēng)量量恒定恒定,故稱為定風(fēng)故稱為定風(fēng)量量系統(tǒng)。系統(tǒng)。 采用一個采用一個定風(fēng)量定風(fēng)量系統(tǒng)擔(dān)負(fù)多個房間的空調(diào)時,系統(tǒng)系統(tǒng)擔(dān)負(fù)多個房間的空調(diào)時,系統(tǒng)的總冷(熱)量是各房間最大冷(熱)量之和(即的總冷(熱)量是各房間最大冷(熱)量之和(即最大最大值累加值累加),總送風(fēng)量也應(yīng)是各房問最大送風(fēng)量之和。采),總送風(fēng)量也應(yīng)是各房問最大送風(fēng)量之和。采用用VAV系統(tǒng)時,由于各房間變風(fēng)量末端裝置獨立控制,系統(tǒng)時,由于各房間變風(fēng)量末端裝置獨立控制,系統(tǒng)的冷、熱量或風(fēng)量應(yīng)為各房間系統(tǒng)的冷、熱量或風(fēng)量應(yīng)為各房間逐時冷、熱量或風(fēng)量逐時冷、熱量或風(fēng)量之和的最大值(即逐時最大值)

13、之和的最大值(即逐時最大值),而,而非最大值累加非最大值累加。因。因此,在設(shè)計工況下此,在設(shè)計工況下VAV系統(tǒng)的總送風(fēng)量及冷(熱)量均系統(tǒng)的總送風(fēng)量及冷(熱)量均相應(yīng)減小,因此系統(tǒng)的空調(diào)機(jī)組規(guī)格減小,占用機(jī)房面相應(yīng)減小,因此系統(tǒng)的空調(diào)機(jī)組規(guī)格減小,占用機(jī)房面積也因此減小。積也因此減小。VAV系統(tǒng)的系統(tǒng)的優(yōu)點:設(shè)備容量減小、運行能耗較低優(yōu)點:設(shè)備容量減小、運行能耗較低。例例 某建筑設(shè)置某建筑設(shè)置VAV+外區(qū)風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)。其中一個外區(qū)房外區(qū)風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)。其中一個外區(qū)房間外墻面積間外墻面積8,外墻傳熱系數(shù)為,外墻傳熱系數(shù)為0.68W/(.K);外窗面積;外窗面積16,外窗傳熱系數(shù)為,外窗傳熱

14、系數(shù)為2.3 W/(.K);室外空調(diào)計算溫度;室外空調(diào)計算溫度-12,室內(nèi),室內(nèi)設(shè)計溫度設(shè)計溫度20;房間變風(fēng)量末端最大送風(fēng)量;房間變風(fēng)量末端最大送風(fēng)量1000m/h、最小送、最小送風(fēng)量風(fēng)量500 m/h、送風(fēng)溫度、送風(fēng)溫度15;取空氣密度為;取空氣密度為1.2kg/ m,比熱容,比熱容為為1.01kJ/kg。不考慮維護(hù)結(jié)構(gòu)附加耗熱量及房間內(nèi)部熱量。問。不考慮維護(hù)結(jié)構(gòu)附加耗熱量及房間內(nèi)部熱量。問:該房間風(fēng)機(jī)盤管應(yīng)承擔(dān)的熱負(fù)荷(:該房間風(fēng)機(jī)盤管應(yīng)承擔(dān)的熱負(fù)荷(W)為下列何項?)為下列何項?(A)830850 (B)13201340 (C)21602180 (D)30003020解:解:VAV風(fēng)盤

15、系統(tǒng),風(fēng)盤負(fù)擔(dān)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量和風(fēng)盤系統(tǒng),風(fēng)盤負(fù)擔(dān)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量和VAV送風(fēng)送風(fēng)的再熱負(fù)荷的再熱負(fù)荷問題:問題:VAV送風(fēng)的再熱負(fù)荷為多少?送風(fēng)的再熱負(fù)荷為多少?8 .21726 .8416 .11776 .153)1520(01. 12 . 16 . 3/500)1220(163 . 2)1220(86 . 0再熱外窗外墻風(fēng)盤QQQQ5.5.焓焓值控制技術(shù)與值控制技術(shù)與溫差控制技術(shù)溫差控制技術(shù) 焓值控制和溫差控制技術(shù)的基本原理是:在空調(diào)的焓值控制和溫差控制技術(shù)的基本原理是:在空調(diào)的過渡季充分利用較低參數(shù)的室外新風(fēng),以減少全年冷源過渡季充分利用較低參數(shù)的室外新風(fēng),以減少全年冷源設(shè)備的運行

16、時間,達(dá)到節(jié)能的目的。為此必須要以下兩設(shè)備的運行時間,達(dá)到節(jié)能的目的。為此必須要以下兩個基本條件來保證。個基本條件來保證。 由于設(shè)計狀態(tài)下采用的通常是最小新風(fēng)量,當(dāng)隨由于設(shè)計狀態(tài)下采用的通常是最小新風(fēng)量,當(dāng)隨著過渡季著過渡季需要加大新風(fēng)量時,房間的正壓需要加大新風(fēng)量時,房間的正壓必須得到有必須得到有效控制。對于某個特定的房間而言,要求的正壓風(fēng)量效控制。對于某個特定的房間而言,要求的正壓風(fēng)量基本是不變的,由于風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓有限,如果不改變基本是不變的,由于風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓有限,如果不改變排排風(fēng)量風(fēng)量,房間正壓過大,必然導(dǎo)致實際送入的新風(fēng)量無,房間正壓過大,必然導(dǎo)致實際送入的新風(fēng)量無法達(dá)到設(shè)計要求,新風(fēng)利用

17、程度下降,節(jié)能要求無法法達(dá)到設(shè)計要求,新風(fēng)利用程度下降,節(jié)能要求無法滿足。簡而言之,房間的風(fēng)平衡設(shè)計必須保證需求的滿足。簡而言之,房間的風(fēng)平衡設(shè)計必須保證需求的房間正壓在規(guī)定的范圍內(nèi),即:房間正壓在規(guī)定的范圍內(nèi),即:新風(fēng)量新風(fēng)量=機(jī)械排風(fēng)量機(jī)械排風(fēng)量正壓風(fēng)量。正壓風(fēng)量。 通常的做法是:通常的做法是:在改變新風(fēng)量的同時、機(jī)械排風(fēng)在改變新風(fēng)量的同時、機(jī)械排風(fēng)量也要作相應(yīng)的變化量也要作相應(yīng)的變化1) 空調(diào)系統(tǒng)必須適合于新風(fēng)量的變化。空調(diào)系統(tǒng)必須適合于新風(fēng)量的變化。 由于由于室外參數(shù)室外參數(shù)總是在不斷地變化過程中,所提到總是在不斷地變化過程中,所提到的的“過渡季過渡季”指的是與室內(nèi)、外空氣參數(shù)相關(guān)的一

18、個指的是與室內(nèi)、外空氣參數(shù)相關(guān)的一個空調(diào)工況分區(qū)范圍。其確定的依據(jù)是通過室內(nèi)、外空空調(diào)工況分區(qū)范圍。其確定的依據(jù)是通過室內(nèi)、外空氣參數(shù)的比較而定的。因此,新風(fēng)量的調(diào)節(jié)并不是完氣參數(shù)的比較而定的。因此,新風(fēng)量的調(diào)節(jié)并不是完全由人工確定的,需要對室內(nèi)外參數(shù)進(jìn)行不斷的檢測全由人工確定的,需要對室內(nèi)外參數(shù)進(jìn)行不斷的檢測和比較才能確定和比較才能確定實時新風(fēng)量實時新風(fēng)量的大小。的大小。2)完善的自動控制系統(tǒng))完善的自動控制系統(tǒng)6.6.熱回收與熱回收與冷卻塔供冷冷卻塔供冷 熱回收分為熱回收分為空氣空氣熱回收和熱回收和冷卻水冷卻水熱回收兩類,從目熱回收兩類,從目前情況來看,空氣熱回收設(shè)備具有較好的回收效率,冷

19、前情況來看,空氣熱回收設(shè)備具有較好的回收效率,冷卻水由于水溫較低,回收利用受到一定的限制。卻水由于水溫較低,回收利用受到一定的限制。6.1 熱回收熱回收 空氣熱回收設(shè)備從構(gòu)造形式主要有板翅式、轉(zhuǎn)輪式空氣熱回收設(shè)備從構(gòu)造形式主要有板翅式、轉(zhuǎn)輪式和熱管式等類型,從熱回收性質(zhì)上可以分為和熱管式等類型,從熱回收性質(zhì)上可以分為全熱回收全熱回收和和顯熱回收顯熱回收兩種。它們的共同原理是:利用建筑物或其他兩種。它們的共同原理是:利用建筑物或其他系統(tǒng)的排風(fēng)與新風(fēng)進(jìn)行的熱交換,在夏季回收空調(diào)冷量、系統(tǒng)的排風(fēng)與新風(fēng)進(jìn)行的熱交換,在夏季回收空調(diào)冷量、冬季回收空調(diào)熱量。目前的大部分熱回收設(shè)備的效率大冬季回收空調(diào)熱量。

20、目前的大部分熱回收設(shè)備的效率大約在約在60左右。左右。 熱回收原理及熱回收原理及評價指標(biāo)評價指標(biāo)采用采用熱回收效率熱回收效率(熱、濕(熱、濕交換效率)見下圖。交換效率)見下圖。極限情況是夏季(冬季)極限情況是夏季(冬季)將新風(fēng)降(升)至室內(nèi)將新風(fēng)降(升)至室內(nèi)狀態(tài)對應(yīng)的參數(shù)。狀態(tài)對應(yīng)的參數(shù)。6.2 冷卻塔供冷技術(shù)冷卻塔供冷技術(shù) 對于一些在冬季也需要提供空調(diào)冷水的建筑,可對于一些在冬季也需要提供空調(diào)冷水的建筑,可以考慮利用冷卻塔直接提供空調(diào)冷水。這樣可以減少以考慮利用冷卻塔直接提供空調(diào)冷水。這樣可以減少冷水機(jī)組的運行時間,取得好的節(jié)能效果。冷水機(jī)組的運行時間,取得好的節(jié)能效果。1)冷卻塔的)冷卻

21、塔的防凍要求防凍要求。在寒冷地區(qū),冬季存在水結(jié)凍的。在寒冷地區(qū),冬季存在水結(jié)凍的問題。因此,對于冷卻塔以及室外的冷卻水管,必須考問題。因此,對于冷卻塔以及室外的冷卻水管,必須考慮防凍結(jié)的措施,尤其是在慮防凍結(jié)的措施,尤其是在夜間水系統(tǒng)停止運行夜間水系統(tǒng)停止運行后更應(yīng)后更應(yīng)注意這一問題。注意這一問題。6.3冷卻塔供冷技術(shù)應(yīng)用注意事項冷卻塔供冷技術(shù)應(yīng)用注意事項2)合理確定供水參數(shù)和選擇冷卻塔。開式冷卻塔的出)合理確定供水參數(shù)和選擇冷卻塔。開式冷卻塔的出水溫度必定高于空氣的濕球溫度。水溫度必定高于空氣的濕球溫度。一般比濕球溫度高一般比濕球溫度高23左右;另外,通常還要求設(shè)置熱交換器,因此水左右;另外

22、,通常還要求設(shè)置熱交換器,因此水系統(tǒng)還存在系統(tǒng)還存在12 的換熱溫差損失。的換熱溫差損失。對于室內(nèi)末端設(shè)備對于室內(nèi)末端設(shè)備而言而言,如果按照夏季空調(diào)冷水溫度(通常為如果按照夏季空調(diào)冷水溫度(通常為7 / 12 )選)選擇的末端設(shè)備,在利用冷卻塔冬季供冷時,如果要求供擇的末端設(shè)備,在利用冷卻塔冬季供冷時,如果要求供冷能力相同,則冷能力相同,則只有當(dāng)在室外空氣的濕球溫度低于只有當(dāng)在室外空氣的濕球溫度低于34時才能正常運行。時才能正常運行。 空調(diào)系統(tǒng)的輸送能耗占整個空調(diào)系統(tǒng)實際能耗的比例空調(diào)系統(tǒng)的輸送能耗占整個空調(diào)系統(tǒng)實際能耗的比例較大。盡管輸送設(shè)備較大。盡管輸送設(shè)備裝機(jī)容量遠(yuǎn)小于主機(jī)裝機(jī)容量遠(yuǎn)小于

23、主機(jī)的容量,但由于的容量,但由于其其運行時間往往比主機(jī)要長運行時間往往比主機(jī)要長。因此,降低輸送能耗是空調(diào)。因此,降低輸送能耗是空調(diào)節(jié)能的又一重要措施。選擇較高的風(fēng)機(jī)、水泵的運行效率節(jié)能的又一重要措施。選擇較高的風(fēng)機(jī)、水泵的運行效率(對于定速設(shè)備,主要關(guān)注的是設(shè)計工況點的效率;對于(對于定速設(shè)備,主要關(guān)注的是設(shè)計工況點的效率;對于變速設(shè)備,還應(yīng)關(guān)注在整個工作范圍內(nèi)的效率)是節(jié)能的變速設(shè)備,還應(yīng)關(guān)注在整個工作范圍內(nèi)的效率)是節(jié)能的一個重要因素。此外,還應(yīng)考慮以下兩點:一個重要因素。此外,還應(yīng)考慮以下兩點:1)對于風(fēng)系統(tǒng),控制輸送能耗的主要措施是控制合理)對于風(fēng)系統(tǒng),控制輸送能耗的主要措施是控制合

24、理的的作用半徑作用半徑和和管道風(fēng)速管道風(fēng)速,以降低風(fēng)機(jī)單位風(fēng)量耗功率。,以降低風(fēng)機(jī)單位風(fēng)量耗功率。風(fēng)機(jī)單位風(fēng)量耗功率風(fēng)機(jī)單位風(fēng)量耗功率W計算如下:計算如下:按規(guī)范,風(fēng)機(jī)單位風(fēng)量耗功率按規(guī)范,風(fēng)機(jī)單位風(fēng)量耗功率W必須符合下列數(shù)值:必須符合下列數(shù)值:注意:對于運行管理人員而言,定期清理過濾器是運行節(jié)能注意:對于運行管理人員而言,定期清理過濾器是運行節(jié)能中的十分重要的一個環(huán)節(jié)。中的十分重要的一個環(huán)節(jié)。2) 對于水系統(tǒng),應(yīng)加大供、回水的溫差以減少輸送的水量(空調(diào)系統(tǒng)最小冷凍水溫差為5 )。通常采用冷、熱水耗電輸冷(熱)比 EC ( H ) R指標(biāo)來控制。 空調(diào)系統(tǒng)的冷、熱水耗電輸冷(熱)比EC ( H

25、 ) R按下式計算(實質(zhì)是控制管路的總阻力不能太大):A與水泵流量相關(guān)的系數(shù),大流量水泵效率高,因此取值小。B與機(jī)房及用戶水阻力相關(guān)的系數(shù),供回水溫差大時取值小。 另外,采用多級泵時取值大。L與管道長度有關(guān)的系數(shù),管道長時取值相應(yīng)增大。8. 8. 溫濕度獨立溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)控制空調(diào)系統(tǒng) 常規(guī)空調(diào)的除濕一般采用冷卻減濕的方法來處理空氣。除濕要求的冷水(或冷媒)溫度必須非常低,才能保證處理后的空氣具備承擔(dān)去除室內(nèi)余濕的能力;其結(jié)果是冷卻后空氣的溫度很低,如果將處理后的空氣直接送入房間會造成人員的舒適感降低。因此,通常的做法是:冷卻后采用再熱技術(shù),提高送風(fēng)溫度。然而“冷卻再熱”的過程存在冷、熱

26、抵消,造成能源浪費。8.1 溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)提出的背景溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)提出的背景8.2 溫濕度獨立控制的空調(diào)系統(tǒng)的思路溫濕度獨立控制的空調(diào)系統(tǒng)的思路 溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)是一種對空氣處理方式的新思路(概念)。其實質(zhì)是采用溫度與濕度兩套獨立的空調(diào)控制系統(tǒng),分別控制、調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度與濕度。對空氣的除濕一般不采用冷卻除濕,而是采用固體吸濕、溶液除濕的方法;對室內(nèi)空氣的冷卻通常采用1618 的高溫冷水,末端設(shè)備常用干式風(fēng)機(jī)盤管、輻射板等設(shè)備,這就為天然冷源的利用奠定了基礎(chǔ)。 溫濕度獨立控制系統(tǒng)的核心就是將空氣處理過程進(jìn)行“解耦” ,將傳統(tǒng)的冷卻除濕過程中的降溫與除濕過程分開(即溫度和濕度

27、獨立調(diào)控),其原理如下圖新新風(fēng)風(fēng)處處理理機(jī)機(jī)組組新新風(fēng)風(fēng)置置換換通通風(fēng)風(fēng)口口個個性性化化送送風(fēng)風(fēng)口口控控制制室室內(nèi)內(nèi)濕濕度度與與C CO O2 2濃濃度度夏夏季季:高高溫溫冷冷源源水水輻輻射射板板(墻墻)干干式式風(fēng)風(fēng)機(jī)機(jī)盤盤管管控控制制室室內(nèi)內(nèi)溫溫度度冬冬季季:低低溫溫?zé)釤嵩丛礉駶穸榷瓤乜刂浦葡迪到y(tǒng)統(tǒng)溫溫度度控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)空空調(diào)調(diào)設(shè)設(shè)備備末末端端裝裝置置室室內(nèi)內(nèi)環(huán)環(huán)境境控控制制溫濕度獨立控制系統(tǒng)的焓濕圖說明溫濕度獨立調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)例題:某空調(diào)辦公室采用溫濕度獨立控制系統(tǒng),設(shè)計室內(nèi)空氣溫度24。房間熱濕負(fù)荷的計算結(jié)果為:圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷1500W,人體顯熱冷負(fù)荷550W,人體潛熱冷負(fù)荷300W,室

28、內(nèi)照明及用電設(shè)備冷負(fù)荷1150W。房間設(shè)計新風(fēng)量合計為300m/h,送入房間的新風(fēng)溫度要求為20。問:室內(nèi)干工況末端裝置的最小供冷量,應(yīng)為下列何項?(空氣比容為1.2kg/m,空氣的定壓比熱為按1.01kJ/(kg.K)計算)(A)2650W;(B)2796W;(C)3096W;(D)3200W; 解:溫濕度獨立控制系統(tǒng)干式風(fēng)盤應(yīng)為室內(nèi)顯熱負(fù)荷減去送入房間的新風(fēng)客觀上承擔(dān)的冷負(fù)荷,室內(nèi)濕負(fù)荷由帶除濕功能的新風(fēng)機(jī)組承擔(dān)。因此干式風(fēng)盤的最小供冷量為:1500+550+1150-1.01*1.2*300/3600(24-20)*1000=2796kw。即選項B可實現(xiàn)額定負(fù)荷可實現(xiàn)額定負(fù)荷5%5%10

29、0%100%的寬負(fù)荷范圍內(nèi)自由調(diào)節(jié)的寬負(fù)荷范圍內(nèi)自由調(diào)節(jié)冷媒的輸出,能耗最低冷媒的輸出,能耗最低變頻離心壓縮機(jī)使用集成變速驅(qū)動的高速、兩級壓變頻離心壓縮機(jī)使用集成變速驅(qū)動的高速、兩級壓縮,高效節(jié)能縮,高效節(jié)能通過一個可供選則的、數(shù)字控制的負(fù)荷平衡閥,壓縮機(jī)可在接近零負(fù)荷通過一個可供選則的、數(shù)字控制的負(fù)荷平衡閥,壓縮機(jī)可在接近零負(fù)荷的工況下穩(wěn)定運行的工況下穩(wěn)定運行8.3 溶液除濕的原理溶液除濕的原理 濕空氣中水蒸氣分壓力與除濕溶液的表面水蒸汽的壓差是水分由空氣向除濕溶液傳遞的驅(qū)動力。因此,除濕溶液表面蒸汽壓越低,溶液的除濕能力越強(qiáng),處理后的濕空氣的相對濕度越低。而溶液的表面的蒸汽壓與溶液的溫度t

30、與濃度相關(guān),溶液溫度越低、濃度越高,溶液的表面的蒸汽壓越低,除濕能力越強(qiáng)。 溶液除濕機(jī)由除濕和再生兩個單元組成。除濕單元噴淋較低溫度的水(1618 );再生過程噴淋較高溫度的水(70 以上 ) 。溴化鋰溶液在不同溫度與濃度條件下對空氣的除濕規(guī)律溴化鋰溶液在不同溫度與濃度條件下對空氣的除濕規(guī)律溶液濃度升高或溶液溫度下降都將使處理后的空氣的含濕量下降1)溫度相同時()溫度相同時(B,O兩點),溶液濃度越高,處理后空氣的兩點),溶液濃度越高,處理后空氣的含濕量越小,也就是說溴化鋰溶液的吸濕能力越強(qiáng)。含濕量越小,也就是說溴化鋰溶液的吸濕能力越強(qiáng)。結(jié)論結(jié)論從空氣除濕過程可以看出:從空氣除濕過程可以看出:

31、2)溴化鋰溶液濃度相同時()溴化鋰溶液濃度相同時(A,C兩點),溫度越低,處理后兩點),溫度越低,處理后空氣的含濕量越小,也就是說溴化鋰溶液的吸濕能力越強(qiáng)。空氣的含濕量越小,也就是說溴化鋰溶液的吸濕能力越強(qiáng)。W-S是新風(fēng)在除濕機(jī)中的處理過程,S是送風(fēng)狀態(tài)點,圖中新風(fēng)只承擔(dān)濕負(fù)荷,不承擔(dān)顯熱負(fù)荷。溶液除濕系統(tǒng)原理如下溶液除濕系統(tǒng)原理如下 新風(fēng)新風(fēng) 室內(nèi)回風(fēng)室內(nèi)回風(fēng)排風(fēng)排風(fēng)新風(fēng)送風(fēng)新風(fēng)送風(fēng)直接接觸傳熱直接接觸傳熱傳質(zhì)基本單元傳質(zhì)基本單元鹽溶液循環(huán)泵鹽溶液循環(huán)泵8.4 蒸發(fā)冷卻技術(shù)蒸發(fā)冷卻技術(shù) 蒸發(fā)冷卻技術(shù)是利用水蒸發(fā)時吸熱從而使空氣降溫的原理。是獲得溫濕度獨立控制系統(tǒng)中高溫冷水(1618 )的方法之一。 用于冷卻空氣的蒸發(fā)冷卻方式有兩種基本形式,即直接蒸發(fā)冷卻和間接蒸發(fā)冷卻

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