1、空調系統和空調冷熱源演講稿第1頁，共23頁，2022年，5月20日，12點16分，星期五簡介 最近十幾年，國外的空調技術有了飛速的發展，新技術、新系統、新設備不斷涌現，其節能性、環保性、經濟性、舒適性令人耳目一新。地源熱泵系統、冰蓄冷低溫送風系統、空調大溫差系統、電蓄熱系統、無風道誘導通風空調系統、VRV系統、變風量系統、建筑圍護結構蓄熱系統、變水量系統相繼進入市場，使得原來形式簡單、能耗居高不下的空調系統和空調設備面貌煥然一新，呈現百花齊放、滿園春色的新景象。最近幾年，這些新技術、新設備也陸續在國內得到開發和應用，取得了令人刮目相看的成果，其突出的經濟性，節能性和對環境的保護，使得愈來愈多的

2、國內項目采用了這些新技術和新設備。第2頁，共23頁，2022年，5月20日，12點16分，星期五2 .空調系統和冷熱源 采用不同的空調設備和冷熱源可以構成不同的空調系統，下面簡單地加以說明： （1）水冷冷水機組+鍋爐+空調機組組成的集中式和半集中式空調系統，這是國內目前應用最廣的一種空調系統和冷熱源組合。 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、水泵構成了空調冷源系統。 鍋爐則有燃煤、燃氣、燃油和電鍋爐。 空調機組，可以是風機盤管、柜式空調機組和組合式空調機組。 優點是：傳統系統，設計和管理人員熟悉，使用可靠。突出的缺點是，冬季需要鍋爐，環保性差。第3頁，共

3、23頁，2022年，5月20日，12點16分，星期五（2）風冷冷熱水機組+空調機組組成的集中式和半集中式空調系統，戶式空調即是這種系統。 風冷冷熱水機組有往復式、螺桿式、渦旋式幾種不同的形式，冷水機組與水泵構成了空調冷熱源系統。 空調機組，可以是風機盤管、柜式空調機組和組合式空調機組。 這種組合的優點是無需鍋爐、系統簡單，突出的缺點是：能耗高，容量調節有限，運轉費用居高不下，冬季供暖效果差。第4頁，共23頁，2022年，5月20日，12點16分，星期五（3）多聯機或多聯變頻變冷媒量熱泵系統（ VRV系統）。多聯機或多聯變頻變冷媒量熱泵系統，雖然都是源于日本大金公司的VRV系統，但是各制造廠又有

4、所發展和改進，其基本組成為一臺室外機，多臺室內機組成，民間俗稱一拖多。主要生產廠有日本大金、日立、東芝、三菱、三洋，松下，中國海爾、美的、格力、小天鵝等公司。 這種系統的優點是無需鍋爐、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。 第5頁，共23頁，2022年，5月20日，12點16分，星期五 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、水泵構成了空調冷熱源系統。 空調機組，可以是風機盤管、柜式空調機組和組合式空調機組。 優點是：無需鍋爐、系統簡單，冬季供暖效果差，突出的缺點是：一次投資高，

5、運轉費用高機房面積大，環保性不佳。 （4）直燃式溴化鋰冷水機組+空調機組組成的集中式和半集中式空調系統，第6頁，共23頁，2022年，5月20日，12點16分，星期五（5）地源熱泵A 地源熱泵工作原理及分類地源熱泵系統是一種利用土壤、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的冷熱源的一種空調系統，冬季把地能（土壤、地下水或地表水）中的熱量“取”出來，供給室內采暖，此時地能為“熱源”；夏季把室內熱量取出來，釋放到土壤、地下水或地表水中去，此時地能為“冷源”。第7頁，共23頁，2022年，5月20日，12點16分，星期五 第8頁，共23頁，2022年，5月2

6、0日，12點16分，星期五地源熱泵同空氣源熱泵相比，有許多優點：（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、制冷系數要高于空氣源熱泵，一般可高于40%，因此可節能和節省費用40%左右。（2）冬季運行不需要除霜，減少了結霜和除霜的損失。（3）地源有較好的蓄能作用。 第9頁，共23頁，2022年，5月20日，12點16分，星期五當夏季的空調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，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。由于地下換熱器的價格明顯高于冷卻塔，因此采用復合式熱泵系統，一次投資可以大幅度下降。第10頁，共23頁，

7、2022年，5月20日，12點16分，星期五地下耦合熱泵系統經濟分析 以下以浙江財經學院實驗科技中心為例，進行經濟分析。浙江財經學院實驗科技中心建筑面積為19950平方米，空調面積10000平方米，空調負荷617RT(2170kW)。(1)以夏季冷復合設計地源熱泵系統地下換熱器總長度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。總計：708萬元（1.1475萬元/冷噸，354元/m2）。 第11頁，共23頁，2022年

8、，5月20日，12點16分，星期五以冬季熱負荷為基準設計復合式地源熱泵系統實驗科技中心建筑面積為19950平方米，空調面積10000平方米，供暖負荷500kW。地下換熱器總長度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）。第12頁，共23頁，2022年，5月20日，12點16分，星期五 （6）冰蓄冷低溫送風系統 與冰蓄冷相結合的

9、低溫送風系統是降低冰蓄冷系統一次投資的有效手段， 410的送風溫度，24的冷水初溫，10冷水溫升，使低溫送風空調系統的一次投資和運轉費用明顯低于常規空調系統，而且可以獲得更好的室內空氣品質和舒適感。第13頁，共23頁，2022年，5月20日，12點16分，星期五低溫送風系統的主要特點是： 低溫送風系統的冷溶液初溫低，當低溫送風系統與冰蓄冷系統結合時，冷溶液初溫一般為14，標準工況為2。 低溫送風系統的冷溶液溫升大，常用的冷溶液溫升為817，標準工況有兩種，即10和15。 低溫送風系統送風溫度低，一般為410，送風溫度與空調機組的排數和進風空氣參數有關。 低溫送風時室內空氣狀態參數與常規空調系統

10、不同，由于低溫送風，室內空氣的相對濕度明顯低于常規空調系統的室內空氣參數，一般為30%40%，額定工況參數為：干球溫度t1=26，濕球溫度ts1=15.15（相對濕度30%） 空調機組的表冷器的排數較常規空調系統用的空調機組的表冷器的排數要多，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,一般采用810排. 為防止空調機組表面凝露,機組保溫材料和厚度均經過嚴格選擇和計算. 由于低送風溫度，因此必須考慮風機溫升和風管溫升。第14頁，共23頁，2022年，5月20日，12點16分，星期五低溫送風房間的人體舒適感與室內空氣品質采用低溫送風系統以后，由于室內相對濕度的降低，人

11、體舒適感和室內空氣品質都可以得到提高。 對于一般空調建筑，低溫送風系統可以使室內相對濕度保持在3040%，根據大量的試驗和應用實踐，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。 在舒適感覺相同的條件下，室內露點溫度降低5.56，干球溫度可以提高0.564，即近似相當于相對濕度減少25%，干球溫度可以提高1，空調房間干球溫度的提高，可以明顯的減少空調系統的總能耗，節能效果明顯。 只要提供符合規定的新風量、室內禁止抽煙、氣流組織設計良好，低溫送風系統雖然送風量遠小于常規空調系統，其室內空氣品質與采用常規空調系統的空調房間相同。第15頁，共23頁，2022

12、年，5月20日，12點16分，星期五低溫送風系統的凝露和防止當采用冰蓄冷低溫送風系統時，有五種凝露的可能，即：空調機組表面凝露；送風口表面凝露；風管表面凝露；冷水管道表面凝露；室內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。低溫送風系統送風口凝露的防止，國際上目前有兩種通用的防止方法，即：“軟啟動”法；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。第16頁，共23頁，2022年，5月20日，12點16分，星期五低溫送風

13、用空調機組低溫送風系統能否成功的關鍵是空調機組的性能和設計計算，由于低溫送風系統采用的是大溫差技術，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，都是低溫送風系統能否成功的不可缺少的。為此：低溫送風系統用的空調機組不同于常規空調系統用空調機組，必須進行專門的設計。影響低溫送風空調機組的主要因素有：表冷器的排數、迎面風速、管程數、片間距、冷水初溫和冷水溫升。低溫送風空調機組的設計選型必須通過計算確定。為防止機組表面凝露，低溫送風空調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。第17頁，共23頁，2022年，5月20日，12點16分，星期五第18頁，

14、共23頁，2022年，5月20日，12點16分，星期五如何防止凝露在低溫送風系統中發生是低溫送風系統設計中的重點之一，除了送風口之外，防止其他凝露應注意的是：合理的選擇保冷材料的類型，除了導熱系數要小外，透濕系數和吸水率亦十分關鍵；保冷層的厚度應通過計算確定；低溫送風系統的保冷層厚度可按防止凝露的保冷層厚度計算確定，經濟厚度一般小于防止凝露的厚度；隔汽層必須完整，無縫隙。第19頁，共23頁，2022年，5月20日，12點16分，星期五與常規空調系統相比，低溫送風系統由于加大了送風溫差(降低送風溫度)和冷水溫升，使得空調機組（風機和電機）和水泵的尺寸明顯減少，因此空調系統的一次投資減少。為獲得更

15、低的送風溫度，空調機組的表冷器的排數增加，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，低溫送風系統空調系統的保溫層厚度較常規空調系統需要增加，這一增一減，空調系統的一次投資究竟是減少還是增加了需要進行具體分析。第20頁，共23頁，2022年，5月20日，12點16分，星期五為比較低溫送風系統和常規空調系統一次投資的差別，以下以某商場工程實例（空調面積11660m2）加以說明：送風量的比較與常規空調系統相比，低溫送風系統由于室內相對濕度減少，送風溫度降低，送風溫差加大，所以送風量明顯減少。單位面積送風量低溫送風系統約為普通空調系統的50%左右。第21頁，共23頁，2022年，5月20日，12點16分，星期五空調機組價格比較低溫送風系統必須采用專門的空調機組，否則難以達到：低的出風溫度，低溫送風系統的送風溫度目前一般是控制在49，美國低溫送風系統的典型的送風溫度是42F（5.6）和45 F（7.2) ；規定的冷水溫升，低溫送風系統的冷水溫升目前一般是控制在815，美國低溫送風系統的典型的送風溫度是16F（8.8）和24 F（13.2) ；在低溫時機組表