空调冷热源设备的选择与比较

空调冷热源设备的选择与比较 一 冷热源类型 一 冷 热 水机组 1 电动压缩式冷 热 水机组 1 往复式 2 蜗旋式 3 螺杆式 4 离心式 2 溴化锂吸收式冷 热 水机组 1 蒸汽型冷水机组 2 热水型冷水机组 3 直燃型冷 热 水机组 二 热源 1 电力 1 电热炉 2 热泵 2 燃气 燃油 燃煤等矿物原料 3 可再生能源 如太阳能 地热能 河水等以及工业余热 生活废热 三 热泵 从室外环境介质吸热并向室内放热 使室内空气升温的制冷系统 大型热泵 模块式组合 用于中小型公共建筑 空气源热泵 多联机 一个室外机可配置几个到几十个室内机 小型户式机 用于住宅 分 1 风一水型 2 风一风型 热泵 水环热泵 用一个循环水环路作为加热源和排热源 废热水热泵 利用工厂余热或废热以及生活污水作为热泵水侧加热源 水源热泵 太阳能热泵 利用太阳能热水作为水侧加热源 地下水热泵 通过地下水进行加热或冷却 地表水热泵 通过江河地表水进行加热或冷却 地源热泵 土壤热泵 以土壤作为吸热源和排热源 二 各种冷热源优缺点 冷水机组 加 换热器 夏季用冷水机组制冷 冬季用锅炉烧热水供暖 也可以由热电厂或集中供热站供应蒸汽 经换 热器转换成 60 热水 供空调机组 l 优点 1 初投资为各种系统最低的 房间空调器除外 供电总容量比水源热泵 多联机少 2 运行费比蒸汽溴化锂机低 3 主机寿命最长 按美国 ASHRAE 标准为 23 年 4 由于制冷机和水泵以及冬季换热器全部集中在一个机房内 因此维保方便 2 缺点 1 系统庞大 不便于分户计量 分户控制和假日个别房间使用 可以另配几套多联机 保 证 加班多的房间使用 也可以采用多机头冷水机组或大小搭配 以满足低负荷的需求 2 机房空间大 管道占空间多 3 冷却塔有一定噪声 放裙房顶上时必须妥善处理 冷却塔也有损美观 二 空气源热泵 冬季从室外空气中吸热并向室内放热 夏季则放热给室外空气 l 优点 1 冬夏共用 设备利用率高 不需另设锅炉房 2 节水节能 由于不用冷却塔 节水 由于空气源热泵的能效比达 3 左右 因而与电采暖 相 比 只消耗 1 3 的电能 3 结构紧凑 省去冷却塔 冷却水系统 节省投资与空间 避免军团菌的危害和冷却水处 理 的麻烦 4 安装在室外 不占机房面积 节省土建投资 5 模块组装 多机头 易于分区运行与控制 2 缺点 1 噪声大 影响周围建筑 2 对冬季室外相对湿度较高的地区 盘管结霜较频繁 除霜间隔时间热泵停止供热 影响 供 暖效果 冬季供暖不易保证 3 主机可靠性不如冷水机组 过去在冬季运行时经常有烧机现象 4 初投资与寿命不如冷水机组 由于装在室外 日晒雨淋易于损坏 特别是江苏下雨天有 l 3 为酸雨 腐蚀严重 影响使用寿命 三 蒸汽溴化锂吸收式机组 加 换热器 夏季利用热电厂送来的蒸汽 通过溴化锂吸收式机组进行制冷 冬季通过换热器将蒸汽转换成 60 热水 供空调器使用 也可直接用溴化锂机供暖 1 优点 1 可以减少环境污染 防止臭氧层破坏 减轻温室效应 2 合理使用能源 削减夏季电力高峰 不受缺电拉闸影响 还可减省电力贴费和减少变配 电 所投资 3 溴化锂机组在低压下运行 比较安全 4 除屏蔽泵外 没有其他运动部件 噪声为 70 80dB A 同时不必作防振基础 安装简 单 5 制冷量可在 20 100 的范围内进行无级调节 有利于部分负荷时的运行调节 6 可以充分利用余热 废热等低位热能 7 必要时可以安装在屋顶或室外 节省机房面积 2 缺点 1 与电动机组相比 溴化锂吸收式机组节电不节能 热力系数低 一次能耗蒸汽型为电动 冷 水机组的 2 倍 2 与离心式 螺杆式制冷机相比 占地面积大 机房高度高 设备重量大 3 排热量大 冷却塔和冷却水系统容量大 4 机组气密性要求很高 只要逸入少量空气就会破坏真空度 导致机组性能大幅下降 但 近 几年我国几家大厂的产品已基本解决了这个问题 5 溴化锂水溶液对碳钢的耐蚀性较强 因此做好钢板防腐蚀的处理和提高缓蚀剂性能是十 分 重要的 四 冰蓄冷空调系统 加 换热器 建筑物空调时 电网高峰 所需冷量的全部或者一部分在非使用空调时间 电网低谷 制备好 将其能量蓄存起来供空调时使用 l 优点 1 平衡电网峰谷负荷 减缓电厂和供配电设施的建设 2 制冷主机容量减少 减少空调系统电力增容费和供配电设施费 3 利用电网峰谷荷电力差价 降低空调运行费用 4 冷冻水温度可降到 l 4 可实现大温差 低温送风空调 节省水 风输送系统的投资 和能耗 5 相对湿度较低 空调品质提高 2 缺点 1 一次性投资比常现空调大 20 40 2 蓄冰装置要占用较大的空间 3 制冷蓄冰时主机效率比在空调工况下运行低 4 设计 施工 调试和运行相对比较复杂 五 多联机空调系统 多联机为制冷剂流量可变系统 室内机 室外机 制冷剂配管和控制装置组成 一台室外机可 以配置不同规格 不同容量的室内外 l 16 台 通过控制涡旋式压缩机的制冷剂循环量和进入室内各 换热器的制冷剂流量 适时满足室内冷热负荷要求 是一种可以根据室内负荷大小自动调系统容量 的节能 高效的空调方式 目前有变频技术和数码涡旋技术两种 1 优点 1 制冷剂管传递冷 热 量为 205kJ kg 几乎是水的 10 倍和空气的 20 倍 因此管道细 容易布置 2 便于分户控制与分户计量 各用户自己管理 互不干扰 方便 省能省钱 3 省去传统中央空调庞大机房 地下室可用于停车场 层高也可降低 4 随房屋使用先后 可分批分期安装 节省传统中央空调的投资 2 缺点 1 比传统中央空调系统 初投资高一些 2 寿命只有中央空调的一半 3 冬季供暖量不足 由于结霜除霜 部分时间停止供热 双大热泵的能效比低 4 制冷剂管道多 长且接头多 施工不严格时易造成泄漏 难检修 5 直接蒸当室内机 夏季送风温度低 易感冒 气流均匀性差 舒适性不如中央空调 室 内 控温不理想 有可能波动 2 以上 六 地源热泵 土壤热泵 地源热泵包括地下水热泵 地表水热泵 土壤热源 地下水热泵是将井水汲出 通过水源热泵 空调机中的换热器进行加热或冷却 再将井水回灌入井内 地表水热泵是将江 河 湖 海水吸出 通过水源热泵的换热器加热或冷却 再排回到江 河 湖 海中去 土壤热泵是将水环路理地下 以土壤作为吸热源和排热源 按照江苏省政策 地下水热泵难以实现 国土局大楼附近没有江 河 湖水可利用 因此地表水热泵也无法实现 对于土壤热泵的优缺点如下 l 优点 1 为可再生能源 经济有效的节能技术 可在夏冬季提供较低的冷凝温度和较高的蒸发温 度 运行费用比传统中央空调可节省 30 耗电量为冷水机组加锅炉的 60 2 环境效益好 污染物排放 比空气源热泵减少 40 比电供暖减少 70 制冷剂充灌量 比常规空调减少 25 节省机房空间 3 寿命长达 20 年 4 使用灵活 可分户计量 分户控制 分期施工 2 缺点 1 初投资比冷水机组加锅炉高 10 20 以上 如国际商城 414 元 m 比传统中央空调高 38 2 关键要解决好土壤冬夏季吸收热量和放热的平衡性 如果不平衡 必然造成土壤蓄热性 变 差 目前对土壤的能量平衡 热工性能 土壤中的传热 传湿和环境对土壤热工性能的影响等 还 缺乏研究 导致北京己做的 100 多的工程 至少有 20 是失败的 江苏仅处于试验阶段 不宜大 量 上马 七 水环热泵 水环热泵是用一个循环水环路作为加热源和排热源 当环路中水的温度由于水环热泵空调机的 放热 制冷运行时 使其温度超过一定值 35 时 环路中水将通过冷却塔将热量放给大气 当 环路中水的温度由于水环热泵空调机的吸热 制热运行时 而使其温度低于一定值 l5 时 通 常使用加热装置对循环水进行加热 水环热泵是一种介于中央空调与分散空调之间的优化空调能源 方式 l 优点 1 节能 能效比高于空气源热泵 当建筑物制冷制热同时进行 能量在建筑物内部转移 运 行费用最少 节能效果明显 2 初投资成本较低 无集中的制冷机房 锅炉房 空调机房 所需风管少 减少楼层高度 无保温的循环水管系统 减少了材料费用 无需另设控制中心 3 便于分户计量 分户控制 也便于分户使用 热泵发生故障不会互相影响 4 使用灵活 新建大楼可先安装水环热泵的主管与支管 根据使用要求再分批安装机组 2 缺点 1 10KW 制冷量以上的水环热泵噪声较大 2 必须设置独立新风系统送入每个房间 3 水环热泵多为暗装 必须同建筑和室内装潢紧密配合 维保麻烦 4 总装机容量比常规中央空调系统要大 增大了变配电所的投资与贴费 八 房间空调器 属分散式空调系统 舒适健康条件差 适合住宅家用 办公楼在建设经费紧张时也可考虑采用 l 优点 1 初投资最低 这是因为房间空调器的市场竞争激烈 售价特低 2 运行费最低 每个房间可以独立操作 用则开 不用则关 3 便于分户计量 分户控制 分户安装 任一台有故障不会影响其他用户 4 采用变频型 可快速启动 室温稳定 5 作为传统中央空调系统的补充 对某些常加班房间加装房间空调器 2 缺点 1 由于没有新风系统 只能开窗换气 卫生条件差 2 室外机影响建筑立面美观 3 气流组织不均衡 影响舒适性 4 冬季供热条件差 5 冷凝水滴水影响 6 室外机有可能下机排热影响上机的使用 青蛙跳现象 冷 热 源 概 略 比 较 表 序 号 冷热源 类型 优 点缺 点初投 资 运行 费 主机有效 寿命 健康 舒适 机房 空间 占地 面积 1冷水机 组 换热 器 1 初投资低 供电总容量低 2 运行费用比蒸汽溴化锂机低 3 主机寿命最长 4 集中管理维保方便 1 不便于分户计量与控制 2 机房与管道占空间大 3 冷却塔有一定噪声 2723 年142 2空气源 热泵 1 冬夏公用 设备利用率高 2 节水 节能 3 结构紧凑 省去冷却水和供热锅炉 4 不占机房面积 5 多机头易于分区 1 噪声大 影响周围建筑 2 冬季供暖不易保证 3 主机可靠性不如冷水机组 4 初投资与寿命不如冷水机组 4610 年222 3蒸汽溴 化锂机 换热器 1 减少环境污染 削减夏季电力高峰 2 低压下运行 安全 3 噪声低 安装简单 4 可利用余热 废热 1 节电不节能 热力系数低 2 占地面积大 机房高度高 3 排热量大 冷却系统大 4 气密性要求高 溴化锂腐蚀性 强 3815 年152 4冰蓄冷 换热器 1 平衡电网峰谷负荷 2 利用电网峰谷电价差 降低运行费 3 可实现大温差 低温送风 减少水 量 1 初投资大 20 40 2 蓄水装置占空间大 3 蓄水时主机效率低 4 设计 施工 调试 运行复杂 7323 年162 5多联机 1 制冷剂管细好布置 2 便于分户控制 分户计量 3 省去中央空调庞大机房 4 可分批分期安装 1 初投资高 2 寿命短 3 冬季供热量不足 4 制冷剂易泄漏 5 室内健康与舒适性差 6510 年222 6地源热 泵 土 壤热泵 1 可再生能源 节能