中央空调、中央热水综合节能解决方案.doc

PHNIX商用中央空调综合节能解决方案 PHNIX(芬尼克兹)集团 陈峰0引言日前，伴随着建筑的多用途化发展，对中央空调的功能要求也越来越广，从传统的空调制冷供暖到目前的热水一体化要求。PHNIX空气源三联供模块就是基于这样的背景下开发出来的，三联供模块+普通模块的综合使用解决了建筑中的空调及泳池恒温要求。1 三联供模块机的技术特点 模块系列机组经过近些年的发展，结构技术方面不断优化。PHNIX三联供模块机组同时具备制冷、供暖、供热水三种功能，在制冷+热水模式下，可实现冷凝废热的全部回收，节能效果明显，综合能效比高达7.5，配合模块机综合使用，适用于酒店、医院、大学、会所等既需要制冷、供暖又需要生活热水的场所，既节约初投资又降低运行费用。三联供模块就是在原 来模块机的基础上研发出来的，不仅延续了原来模块机的技术特点，更是在原来的基础上，开发出来了新的功能。如图所示 功能强大：空气源三联供模块机组在 大型酒店会所中之所以具有绝对的优势主要得益于空气源三联供的显著特点，空气源三联供具有四种工作模式，即制冷、制热、热水、制冷+热水，一台机组完全可以解决各种场所的空调热水要求，其功能强大。 稳定可靠：全新的系统设计，克服了传统热回收系统回路长、回油困难的缺点，配合国际知名品牌压缩机及专利技术高效套管换热器，制冷、制热更加强劲，机组运行稳定可靠。 初投资低、节能：传统空气源热泵在满足建筑的空调要求时，往往不能满足热水的需求。一般采用的方法就是热泵+热水机的综合解决方案，这样一来，就造成了投资大，安装复杂等问题。由于三联供有四种工作模式，充分发挥了三联供的性能特点，解决酒店等场所的空调热水问题，初投资和运行费用可节省30%。智能控制：采用新款触屏按键和中文点阵液晶控制器，运行模式全自动切换，使用更省心。全热回收技术：在夏季制冷运行时，通过全热回收技术将原来排放至环境中的热量全部回收，用来加热生活热水，既缓解了热导效应又降低了热水的费用，达到节能降耗的目的。 2 对比分析模块机+三联供模块VS水冷螺杆+燃气锅炉功能强大 能耗低功能单一 耗能高采用热泵技术满足全年制冷、取暖、和热水需求，夏季模块机制冷运行，三联供在制冷-全热回收模式，产生免费生活热水；过度季节，模块机组不开机，三联供单独制取生活热水。冬季，模块机组制热运行，三联供机组工作在制热水模式，制取生活热水，也可以根据制热的需求，机组交替工作在热水和制热模式。水冷螺杆机组只能满足夏天的制冷需求，冬天制热和全年热水由锅炉来提供，夏天没有免费的热水，冬天和生活热水的能耗大，运行费用高。能源综合利用率高没有综合利用能源夏季，三联供机组可回收制冷运行时排放到空气中的全部冷凝废热，所获得的热水完全免费。由于同时利用了热泵的冷和热两端的能源，所以其能源的综合利用率很高，综合能效比达7.5以上。无热回收，能源利用率低。设计合理 稳定性好 设计不足 稳定性差三联供模块的制冷系统克服了传统热回收系统流程长、沿程阻力大、综合能效低、回油困难、系统不稳定等诸多缺点，系统稳定性好，可商业使用。夏天制冷一般采用开放式冷却塔蒸发冷却方式，主机冷凝器容易结垢，机组的能效随着冷凝器的污垢而降低。低投资、高利用利用率低、运行费用高用模块+模块三联供机组的组合方式，解决宾馆，会所，洗浴场所，学校等场所的制冷、制热和生活热水需求，相比用其他用多种设备来满足需求的方案，系统简单，不需要加大电和燃气的初装费用，初投资低，设备利用率高需要专门的机房和专人维护，所以尽管主机的初投资低，但考虑到水路系统和冷却塔的投资，其初投资无明显优势。由于制热和热水都能效较低的锅炉来提供，设备利用率低，其运行费用高。3工程概况 江苏省南京市的某国际温泉度假酒店中央空调及泳池恒温工程。本工程共分为两部分，第一部分为温泉养生殿的中央空调，主要功能是集餐饮洗浴娱乐于一体，建筑面积为2750 ，空调总面积为 1321。第二部分为游泳馆，泳池馆总建筑面积约为 800 ，总空调面积为 722。泳池表面积312.5，水深1.6米，泳池体积500立方。现选用PHNIX的风冷冷热水商用中央空调模块机与三联供模块为该工程提供冷（热）源及泳池恒温。4 设计依据及范围本工程依据客户提供的建筑图；采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003）；通风与空调工程施工质量验收规范（GB50019-2003）；建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)；建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范（GB50242-2002）；建筑给排水设计手册；游泳池和水上游乐池给水排水设计规程；（CECS14-2002）；PHNIX空气源三联供组，模块机组技术手册。3 室内外设计计算参数3.1 夏季室外设计计算参数（见表1）表1 夏季室外设计计算参数参数季节干球温度/湿球温度/相对湿度/%室外平均风速（m/s）大气压力/KPa夏季3528.3812.6100.43.2 冬季室外设计计算参数（见表2）表2 冬季室外设计计算参数参数季节采暖计算温度/空调计算温度/相对湿度/%室外平均风速（m/s）大气压力/KPa冬季-3-6732.6102.523.3 室内设计计算参数（见表3）表3 室内设计计算参数参数类型干球温度/相对湿球/气流平均速度（m/s）夏季冬季夏季冬季夏季冬季餐厅232265400.30.15客房23272225556540550.250.15按摩室252725276540550.30.15游泳馆2528262865650.30.3会议室2427161865650.30.35 空调方案5.1 主要设计指标1） 温泉养生殿面积1321m2，游泳馆面积722m2的空调要求；2） 水面积312.5 m2 ，水深1.6米，体积500立方的室内泳池恒温要求。5.2 空调冷热源1）本工程冷热源方案共采用PHNIX风冷冷热水商用中央空调模块机PASRW250S-V4台，三联供模块 PASRW250S-V-QX 4台。4台PASRW250S-V，总制冷量为 260 KW，总制热量为 280 KW；4台PASRW250S-V-QX，总制冷量为240KW，总制热量为280KW。2）温泉养生殿空调面积1321m2，设计冷负荷350 KW；设计热负荷132 KW；3）游泳馆空调面积722m2 ，设计冷负荷为 151 KW；设计热负荷140 KW。5.3 空调水系统1）温泉养生殿的空调水系统采用双管制系统，同程式设计，以保证空调末端水量的平衡；泳池馆空调水系统采用异程式设计；2）空调末端选用卧式暗装式风机盘管暗装与天花内；3）系统补水采用膨胀水箱补水定压。5.3 空调风系统对于游泳馆采用2台PHNIX吊柜式新风机PBG040-6送风,风量4000立方/台，分别布置在泳池馆的两端，新风从室外经新风机处理后由风管送入泳池馆内，泳池馆采用排风机排风。温泉养生殿的采用自然新风系统。6 泳池恒温方案室内泳池面积312.5平方，水深1.6米，泳池容量500立方。游泳馆内计算参数：设计室内温度：26；相对湿度65%；泳池水设计温度：28；室内水面风速：0.3m/s;1） 冬季在气温最低-6情况下泳池表面蒸发损失的热量计算： Qx （ 0.0174vf 0.0229 ） (Pb Pq) A(760/B) 式中 Qx 泳池表面蒸发损失的热量（ kJ/h ）； 热量换算系数， 4.1868 kJ /kcal ； 与泳池水温相等的饱和蒸汽的蒸发汽化潜热（ kcal/kg ）； vf 泳池水面上的风速（ m/s ），一般按下列规定采用：室内水池 vf 0.20.5 m/s ；露天水池 vf 23 m/s ； Pb 与泳池水温相等（28）的饱和空气的水蒸汽分压力（ mmHg ）； Pq与泳池的环境空气温度（26）相等的水蒸汽压力（ mmHg ）； A泳池的水表面面积（ m2 ）； B 当地的大气压力（ mmHg ）。 而泳池的水表面、池底、池壁、管道和设备等传导所损失的热量，占泳池水表面蒸发损失热量的 20% 。 查相关参数表可计算得：Qx （ 0.0174vf 0.0229 ） (Pb Pq) A(760/B) =4.1868579.76（0.01740.3+0.0229）（28.37-16.4）312.5760769 =2427.30.0281211.97308.8 =252295（ kJ/h ）2） 泳池每小时总损失热量：加上泳池的水表面、池底、池壁、管道和设备等传导所损失的热量，泳池每小时总损失热量为：2522951.2=302754（ kJ/h ） =72084（ kcal/h ）3） 泳池补水加热所需的热量：Qbqb（tr- tb）/t 式中 Qb游泳池补充水加热所需的热量(kJ/h)；热量换算系数，4.1868(kJ /kcal)； qb游泳池每日的补充水量(L)；按泳池水量的7%确定； 水的密度（kg/L）； tr游泳池水的温度（）。tb游泳池补充水水温（）； t加热时间（h）。 查相关参数表可知：qb=500m37%=35m3=35000L；tr=28tb=2则 Qbqb（tr- tb）/t =4.1868350001(28-2)/15 =253999kJ/h =60475kcal/h4） 经计算得泳池平均每小时经水面蒸发和传导损失的热量、池壁和池底传导损失的热量、管道的净化水设备损失的热量、泳池补水所需的加热量合计为72084+60476= 132560（ kcal/h ）。由于每台PASRW250S-V-QX三联供模块机机在室外气温为-6时每小时可提供的热量为43kw860=36980kcal/h，4台PASRW250S-V-QX三联供模块机在室外气温为-6时每小时可提供的热量为369804=147920kcal/h132560kcal/h，大于泳池每小时总的热损失量。故泳池在冬季气温最低-6每小时损失的热量可由4台PASRW250S-V-Q