空调冷热源专项方案大全.docx
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空调冷热源专项方案大全
空调冷热源方案大全
一、常规电制冷空调系统
现在使用较多空调形式,经过一个多世纪发展,制冷主机形式多个多样,含有制冷效率高等优点,它有以下特点:
优点:
1)系统简单,占地比其它形式稍小。
2)效率高,COP(制冷效率)通常大于5.3。
3)设备投资相对于其它系统少。
不足之处:
1)冷水机组数量和容量较大,对应其它用电设备数量、容量也增加,运动设备增加加大了维护、维修工作量。
2)总用电负荷大,增加了变压器配电容量和配电设施费。
3)所使用电量均为高峰电,不享受峰谷电价政策,运行费用高。
4)在拉闸限电时出现空调不能使用情况。
5)运行方法不灵活,在过渡季节、节假日或休息时间部分区域供冷,需要开主机运行,形成大马拉小车,浪费了机组配置能力,增加了运行费用。
6)对于大型区域供冷系统较难实现很好供冷(供水温度不能降低),管网投资大、输送能耗高、空调品质差。
二、冰蓄冷空调系统
冰蓄冷空调是在常规水冷冷水机组系统基础上减小制冷主机容量增加蓄冰装置,利用夜间低谷低价电力时段将冷量经过冰形式储存起来,白天需要供冷时释放出来。
该技术在二十世纪30年代开始应用于美国,在70年代能源危机中得到发达国家大力发展。
从美国、日本、韩国、台湾等较发达国家和地域发展情况来看,冰蓄冷已经成为中央空调发展方向。
比如,韩国明令超出㎡建筑,必需采取冰蓄冷或煤气空调,日本超出5000㎡建筑物,就在设计时考虑采取冰蓄冷空调系统。
很多国家全部采取了奖励方法来推广这种技术,比如韩国转移1KW高峰电力,一次性奖励美元,美国一次性奖励500美元,等等。
中国也加大对蓄能技术推广力度,国家计委和经贸委特地下达《节省用电管理措施》,要求各单位推广蓄能技术,并逐步加大峰谷电差价。
湖南良源自动化(自动化系统集成商,黄136.7748.O898)工程师们多年来一直致力于该系统电气自动化节能改造,愿为中央空调整能事业贡献自己一份力量。
冰蓄冷中央空调代表当今世界中央空调优异水平,预示着中央空调发展方向,有以下特点:
优点:
1)降低冷水机组容量(降低主机一次性投资),总用电负荷少,降低变压器配电容量和配电设施费。
2)冷主机制冷效率高(COP大于5.3),同时利用峰谷荷电价差,大大降低空调年运行费,可节省运行费用35%以上(和热泵和溴化锂空调形式比能够节省40%以上)。
3)降低建筑配电容量,节省变配电投资,节省约30%(空调配电投资);免双线路高可靠性费用,节省投资。
4)使用灵活,部分区域使用空调可由融冰提供,不用开主机,节能效果显著。
5)能够为较小负荷(如只用部分办公室)融冰定量供冷,而无需开主机。
6)在过渡季节,能够融冰定量供冷,而无需开主机,不会出现大马拉小车情况,运行更合理,费用节省显著。
7)含有应急功效,提升空调系统可靠性。
在拉闸限电时更能显示其优势:
只要含有带动水泵电力(如发电机发电、限电减电力供电)就能够融冰供冷,不会出现空调不能使用情况。
8)制冷温度低而稳定,空调效果佳,提升大楼舒适性和品位。
9)有低温冷源制冷速度快,上班前开启时间短。
上班前开启时间越长,则空调无效运行越多,无谓浪费越大。
10)作为驱动能源,清洁、环境保护、稳定、简单可靠,且峰谷电差价在很快未来势必会更优惠(周围省份在去年均已大幅优惠,国外峰谷差更大)。
11)对于大型多建筑区域供冷,能够低温供水,降低送水能耗、降低管网投资;同时和每一建筑一个供冷站形式比能够节省投资、降低管理费用、降低机房面积
12)能够为末端提供低温冷冻水,降低末端投资;加强除湿能力,大幅提升空调舒适性;假如采取低温送风系统,更是能够节省末端风机能耗、提升空调品质、降低风管尺寸和投资。
13)空调系统智能化程度高,能够实现系统全自动运行,而且含有和大楼BAS接口,是现在世界上最优异空调系统。
不足之处:
1)假如主机和蓄冰装置等设备均部署于冷冻机房内,蓄冰装置需要占用一定空间(处理措施:
能够埋在绿化带下、部署在汽车坡道下等无用空间)。
2)机房设备投资比常规水冷电制冷和溴化锂机组系统稍高。
3)冰蓄冷只能夏天供冷,需要供热系统(能够采取热网换热采暖,热网容量远低于溴化锂机组所需,只有50%左右容量)。
三、水源热泵空调系统
1、属于可再生能源利用技术
水源热泵是含有了利用地球水体所储藏太阳能资源作为冷热源,进行能量转换供暖空调系统。
其中能够利用水体,包含地下水或河流、地表部分河流和湖泊和海洋。
地表土壤和水体不仅是一个巨大集热器,搜集了47%太阳辐射能量,比人类每十二个月利用能量500倍还多(地下水体是经过土壤间接接收太阳辐射能量),而且是一个巨大动态能量平衡系统,地表土壤和水体自然地保持能量接收和发散地相对地均衡。
这使得利用储存于其中地近乎无限地或地能成为可能。
所以说,水源热泵利用是清洁可再生能源地一个技术。
2、便于计量和收费
空调用电负荷在用户位置,所以便于空调计量和收费。
这对于用户合理使用空调系统,节省空调系统能耗,公平、公正、公开地摊派空调运行管理是很有利。
3、运行安全可靠
水源热泵机组空调系统是能够基础确保整年按用户需要开启空调系统,尤其是春秋空调过渡季节均能运行,也就相当于四管制空调系统。
通常,水源热泵供、回水温度十二个月四季相对稳定,其波动范围远远小于空气变动。
夏季水体作为空调冷源,冬季作为空调热源,水体温度较恒定特征,使得热泵机组运行更可靠、稳定,也确保了系统高效性和经济性。
不存在空气源热泵冬季除霜等难点问题。
4、高效节能
水源热泵机组可利用环境水体温度冬季为12-22℃,水体温度比环境空气温度高,所以热泵循环蒸发温度提升,能效比也提升。
而夏季水体为18-35℃,水体温度比环境温度低,所以制冷冷凝温度降低,机组效率提升。
5、灵活应用
有建筑物内,尤其在过渡季节,部分区域需要供冷,部分区域需要供热,水源热泵能够同时供冷和供热,能够实现建筑内冷热量转移和平衡,从而系统少用能源。
水地源空调以其卓越节能环境保护特点得到了广泛认可,中国科技部把建筑节能作为十一五科技支撑计划项目,其中课题六为水地源热泵应用技术,“两会”已把全方面推进节能环境保护技术应用作为会议关键议题之一。
在短短几年间,水地源热泵中央空调在大中城市发展如火如荼,尤其是在北京、山东、长三角等经济发达区域,已经成为节能环境保护高级空调系统象征。
现在正快速向中、西部地域发展,各地纷纷建立水地源空调示范工程,政府也主动激励企机关选择水地源热泵空调。
湖南良源自动化(自动化系统集成商,黄136.7748.O898)工程师们多年来一直致力于该系统电气自动化节能改造,愿为中央空调整能事业贡献自己一份力量。
目前,气候变暖严重威胁到人类可连续发展,应对气候改变已成为全球面临重大挑战。
气候改变原因除了自然原因外,同人类活动,尤其是同使用化石燃料、排放二氧化碳程度亲密相关。
节能肯定成为衡量未来建筑品质必需指标,“低碳排放”概念正受到环境保护行业、学术研究机构普遍重视。
中央空调系统作为建筑耗电最大一个设备,其节能减排必需性应该首当其冲。
电蓄热空调系统
电蓄热空调是利用夜间低谷低价电力电锅炉制热,制取热量以热水形式储存在蓄热装置中,白天将所储存热量释放出来向空调末端供热。
电蓄热空调含有稳定供热能力,有以下特点:
1)利用蓄能技术移峰填谷,平衡电网负荷,提升电厂发电设备利用率,降低电厂、电网运行成本,节省电厂、电网基础建设投入。
2)利用峰谷荷电价差,大大降低空调年运行费。
3)使用灵活,过渡季节、节假日或下班后部分办公室使用空调可由蓄热定量提供,无需开机组,节能效果显著,运行费用大大降低。
4)含有应急功效,提升空调系统可靠性。
5)自动化程度高,能够作到无人值守,依据空调改变实时跟踪,需要多少冷量供多少,不会出现大马拉小车情况,节能显著。
四、风冷热泵空调系统
风冷热泵是靠室外空气来冷却一个空调形式,其制冷和供暖性能和室外环境温度亲密相关,它有以下特点:
1)冷热一体,不需要另外配置热源。
2)在不考虑其对建筑外观影响和机组运行振动影响时,能够将机组放置于屋顶,不需要专门空调机房。
在小面积无冷冻机房建筑比较适合。
3)空气冷却,不需配置冷却塔
4)靠空气冷却,制冷、制热性能和室外环境温度亲密相关,造成性能不稳定:
夏季室外温度较高,需冷量较多时,其制冷能力变差;冬季室外温度较低,需供
热较多时,其供热能力变差。
冬季需要采取特定除霜手段,影响了制热效果;供热温度低,使室内温度在天冷时达不到要求。
5)靠空气冷却,制冷效率低(名义COP低于3.2,实际运行通常为2.5左右),运行费用高。
6)因机组放于室外靠风冷却,时间长了冷凝器上结满灰尘,极大影响了换热效率,机组运行效率下降,制冷量也急剧下降,通常3年后需重新考评其制冷能力,进行对应处理,有时甚至需加配机组。
7)机组选型时需考虑环境对系统影响,需要增大配置,投资增加,投资为多个空调形式中最高。
8)效率低,总用电负荷大,增加了常规空调系统本身就较大变压器配电容量,配电设施费高,且需交纳较多电力贴费和电力施工费。
9)因为机组放置于室外,运行、管理、维护难度大,机组轻易损坏,维修工作量大。
10)过渡季节,需冷量或热量降低时,其制冷或制热能力却达成最高水平,大马拉小车,形成浪费,也增加了运行费用。
五、溴化锂空调系统
溴化锂机组是利用热能作为机组能源、经过溴化锂和水之间吸收和释放、由水作为制冷剂循环来达成制冷目标。
依据提供热能方法,溴化锂机组又分为直燃型(燃油、燃煤气或燃天然气)、蒸汽型(热网蒸汽或自备锅炉提供蒸汽)和热水型(热网热水或自备锅炉提供热岁),因为不通热网,所以只能为直燃型。
湖南良源自动化(自动化系统集成商,黄136.7748.O898)工程师们多年来一直致力于该系统电气自动化节能改造,愿为中央空调整能事业贡献自己一份力量。
因为水做制冷剂、溴化锂做吸收剂,使得制冷主机特征完全不一样于其它空调:
其优点以下:
1)系统能源关键为热能,所以配电容量小(约为常规电制冷1/3,冰蓄冷系统1/2),运行耗电量小。
(但在停电时仍然不能运行,采取自备发电机只能确保部分水泵,整个系统不能供冷,无法象冰蓄冷系统开水泵全融冰能够供冷;假如出现夏季限电使用开二分之一机组,则达不到空调效果,而冰蓄冷能够确保空调效果)
2)用于有废热产生场所较为可行,如钢厂、纺织厂等,欧美发达国家溴化锂机组应用均在有废热场所。
3)(直燃型)冷热一体,不需另外配置采暖设备(采暖时就是一台燃气锅炉,但热效率比单独燃气锅炉低部分)。
4)机房占地面积比冰蓄冷稍小。
不足之处:
1)因为溴化锂机组特征,制冷量存在衰减(年衰减约为3%~8%),所以溴化锂机组容量设计时按15%余量配置。
2)制冷主机出水温度高,实际运行高于8℃(众多实际工程就均如此),空调效果差、制冷速度慢、上班前开启时间长,降低了大楼品位;同时因为供水温度高,必需加大末端设备容量才能达成降低室内温度效果,增大了投资。
3)溴化锂是含有腐蚀性无机盐,轻易造成机组腐蚀和制冷量衰减。
4)效率低,能效比(COP)约为0.8—1.2,属于节电不节能型产品,运行能耗高、运行费用高,在能源担心现在,发达国家根本就不提倡使用(除非有废热)。
5)因为采取水作制冷剂,必需确保系统真空度,但因为工艺和实际运行后会产生不凝性气体,造成真空度下降,制冷量衰减。
6)溴化锂机组部分负荷运行时卸载能力差,所以部分负荷时轻易造成“大马拉小车”情况,浪费运行费用;假如只有部分区域冷负荷较小时机组甚至无法开启(低于机组40%负荷即无法运行);当要求冷量很小,远低于溴化锂机组能够开启运行容量时无法供冷;在部分负荷下运行,假如机组调整不好,溴化锂易结晶造成系统难以运行。
7)冷却水系统大于常规电制冷系统,冷却塔是冰蓄冷系统2倍,补水量大,在屋顶部署更难以处理;冷却水管大,管道井也大。
8)因为溴化锂机组特殊性,运行维护复杂;日常维护保养工作尤其关键,假如保养不好,制冷量衰减愈加快,所以日常维护管理人员要求含有较高专业水平,费用远高于电制冷系统。
9)溴化锂溶液必需每十二个月保养更换,费用大;现场更换轻易造成系统不洁制冷效果下降。
10)机组尺寸大,需要更大检修空间和通道。
11)油、气价格连续走高且供给担心,运行费用很高。
12)油气必需考虑消防原因,管理不方便。
六、变冷媒空调热泵系统(VRV)
1)不是中央空调,空调品质差。
2)系统相对简单,冷热一体,不需专用空调机房。
3)系统设计灵活,能够为小供冷区域配置独立系统。
4)投资高。
5)采取空气冷却,冷却效果比水冷差,机组能效比(COP)很低(样本标定通常小于3,而实际运行时远低于2.5),空调效果差、运行费用高。
在最热天COP更低(COP随环境温度升高而急剧下降),运行费用很高;一样冬季采暖也存在一样效率低问题,且伴随环境温度下降制热量不停降低。
6)因机组放于室外靠空气冷却,时间长了冷凝器上结满灰尘,极大影响了换热效率,机组运行效率下降,制冷量也急剧下降,3年后基础不能满足冷量需要,需另外加配机组。
7)一个室外机和多个室内机经过铜管连接,制冷剂在管道内,所以安装时必需确保无泄漏。
而因为室内室外机安装时接点较多,有一个接点泄漏会造成整个系统空调失去效果。
8)当室内机和室外机距离过大时,会造成回油困难,影响压缩机工作和寿命,同时影响机组换热能力。
9)维修不便,室内维修时会破坏装修。
10)机组数量和容量较大,维护工作量大。
11)总用电负荷大,增加了变压器配电容量和配电设施费。
12)需要经过加配其它冷水机组处理新风问题。
七、地源热泵空调系统
作为自然界现象,正如水由高处流向低处那样,热量也总是从高温流向低温,用著名热力学第二定律正确表述是:
“热量不可能自发由低温传输到高温”。
但大家能够发明机器,如同把水从低处提升到高处而采取水泵那样,采取热泵能够把热量从低温抽吸到高温。
所以热泵实质上是一个热量提升装置,它本身消耗一部分能量,把环境介质中贮存能量加以挖掘,提升温位进行利用,而整个热泵装置所消耗功仅为供热量三分之一或更低,这也是热泵节能特点。
地源热泵是利用水和地能(地下水、土壤或地表水)进行冷热交换来作为热泵冷热源,冬季把地能中热量“取”出来,供给室内采暖,此时地能为“热源”;夏季把室内热量取出来,释放到地下水、土壤或地表水中,此时地能为“冷源”。
地源热泵供暖空调系统关键分三部分:
室外地能换热系统、水源热泵机组和室内采暖空调末端系统。
其中地源热泵机组关键有两种形式:
水—水式或水—空气式。
三个系统之间靠水或空气换热介质进行热量传输,水源热泵和地能之间换热介质为水,和建筑物采暖空调末端换热,介质能够是水或空气。
湖南良源自动化(自动化系统集成商,黄136.7748.O898)工程师们多年来一直致力于该系统电气自动化节能改造,愿为中央空调整能事业贡献自己一份力量。
地源热泵同空气源热泵相比,有很多优点:
1)整年温度波动小。
冬季温度比空气温度高,夏季比空气温度低,所以地源热泵制热、制冷系数要高于空气源热泵,通常可高于40%,所以可节能和节省费用40%左右。
2)冬季运行不需要除霜,降低了结霜和除霜损失。
3)地源有很好蓄能作用。
大温差低温送风空调系统特点
1、提升了室内空气品质
低温送风系统冷冻水供水温度低,除湿量大,降低了房间相对湿度,提升了热舒适感。
从焓湿图上等舒适线能够得出一个近似结论:
相对湿度降低15%和干球温度降低1℃给人热舒适感是相同,在相对湿度较低空气环境中,人感到更清凉更舒适,并判定空气较新鲜,含有更可接收空气品质;其次,低温送风系统能够有效和预防“空调综合症”产生,“空调综合症”产生根源是室内一个称为“君兰菌”细菌繁殖,这是一个适湿性细菌,降低空气相对湿度能够有效抑制它繁殖,从而能够大大降低“空调综合症”产生可能性。
2、节省了建筑空间
采取低温送风技术后,送风温度降低,送风温差拉大,输送相同冷量情况下,送风量降低,所以风管尺寸降低,降低吊顶上空高度,节省了建筑空间;
3、降低了机械系统造价
低温送风系统中,一次风送风温差和冷冻水供回水温差均比常规系统大很多,输送一样冷量前提下,送风量和冷冻水流量显著降低,对应水泵、风机、水管、风管和保温材料投资可降低达30%-40%;
4、大大降低了空调系统运行能耗
前已述及,达成一样舒适效果时,低温送风系统可合适提升室内空气干球温度,降低围护结构传热量,所以能够一定程度降低建筑物冷负荷;采取低温送风后,和常温定风量系统相比,风机和水泵能耗可降低30%左右。
变风量空调系统特点
变风量(VAV)系统20世纪70年代初由国外研究推出,现在是欧美等发达国家主流空调系统,它依据空调负荷改变和室内要求参数改变来自动调整各末端及空调机组风机送风量,最大程度地确保空调环境舒适性,降低空调机组运行能耗。
通常来说它含有以下显著特点:
1)舒适性。
能实现各个空调区域灵活控制,可依据负荷改变或个人要求自行设定环境温度。
2)节能。
因为空调系统绝大部分时间是在部分负荷下运行,而变风量空调系统是经过改变送风量来调整室温,所以鞥够合理分配气量,降低风机能耗,降低运行电费及总装机容量。
3)不会发生过冷或过热。
因为温度控制灵活、有效,可避免常规空调常见局部区域过冷或过热,既提升舒适感,又节省能量。
4)系统噪声低。
假如风量减小是经过风机转速降低实现,则会使系统噪声大幅度降低。
5)无冷凝水烦恼。
变风量系统是全空气系统,冷水管路不经过吊顶空间,能够避免冷冻水、冷凝水滴漏污染吊顶。
6)系统灵活性好。
其送风管和风口之间采取软管,送风口位置能够依据房间改变而任意改变,也可依据需要合适增减风口。
八、水蓄冷系统
水蓄冷空调系统是一个较为新奇节能空调形式,它是在水冷机组基础上增加一套蓄能装置,利用晚上低谷电由双工况电制冷机组制冷,所制得冷量经过冷水形式储存在蓄冰装置中,白天再经过供给低温冷水方法将冷量释放出来。
因为实施峰谷电价,所以水蓄冷空调系统运行费用低于其它空调形式。
湖南良源自动化(自动化系统集成商,黄136.7748.O898)工程师们多年来一直致力于该系统电气自动化节能改造,愿为中央空调整能事业贡献自己一份力量。
水蓄冷空调系统含有以下特点:
优点:
1.降低制冷主机及冷却塔装机容量,降低范围在30%~50%。
(新建项目)
2.降低对应电力设备投资。
如:
变压器、配电柜等。
(说明:
当白天空调负荷较大时,空调用电占总厂负荷30%~50%,而夜间用电量较小时,空调主机处于闲置状态,所以配电规化时变压器容量只能以最大负荷时值考虑,而建设水蓄冷系统后,白天电价高峰段可降低、降低空调主机运行而采取贮藏冷水供冷,从而降低变压器容量)
3.提升设备利用率和效率。
因为水蓄冷空调使设备满负荷运行百分比远高于常规空调,所以设备利用率和效率大幅提升。
4.每十二个月能节省可观中央空调年运行费用,分时电价差愈大,业主收益愈多。
5.降低机房设备维护管理费用。
高度自动化控制,能够实现系统全自动运行,而且含有和大楼BAS接口,系统智能化程度高。
6.降低应急发电系统投资。
作为应急冷源,停电时可用极少自备电力开启水泵即可供冷。
7.提升空气品质。
如水蓄冷系统和低温送风(低温送水)系统相结合,可深入节省早期投资,提升空气品质。
8.冷水机组高效率运行,系统运行灵活,冷量一比一配置对负荷改变适应性很强,处理过渡季节大马拉小车问题,间接实现变频节能,单主机工况可降低10%左右耗电量。
9.在主机出现故障或系统断电情况下,备用应急恒定冷源,在仅需提供驱动水泵动力情况下,确保大楼供冷不中止,提升了空调系统安全性和可靠性,确保了工作稳定性和连续性。
10.当因为建筑功效改变或面积增加引发冷负荷增加时,系统扩容简单。
11.自动化程度高,管理简单。
空调系统远程维护,网上监控。
12.符合国家产业政策发展方向,平衡电网负荷,降低电厂投资,净化环境。
13.蓄冷水池可起到消防水池功效,可节省用户在消防水池上投资。
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