空调系统和空调冷热源演讲稿.ppt

1、张香君中国联合工程公司(机械工业第二设计研究院)，空调系统及空调冷热源简介，近十年来，国外空调技术发展迅速，新技术、新系统、新设备不断涌现，其节能、环保、经济、舒适令人耳目一新。地源热泵系统、冰蓄冷低温送风系统、空调大温差系统、电蓄热系统、无管道诱导通风空调系统、VRV系统、变风量系统、建筑围护结构蓄热系统和变水量系统相继进入市场，使原来形式简单、能耗高的空调系统和设备呈现出新的面貌，呈现出百花齐放、众望所归的新景象。近年来，这些新技术和新设备在中国相继开发和应用，并取得了令人瞩目的成果。他们卓越的经济、节能和环保使得越来越多的国内项目采用这些新技术和设备。2.空调系统与冷热源不同，使用不同的

2、空调设备和冷热源可以形成不同的空调系统，简要说明如下：(1)由水冷式冷水机组和锅炉空调机组组成的集中式和半集中式空调系统，是目前我国应用最广泛的空调系统与冷热源的组合。水冷冷水机组有往复式、螺旋式、离心式和涡旋式。冷水机组、冷却塔和水泵构成了空调冷源系统。锅炉包括煤、气、油和电锅炉。空调机组可以是风机盘管机组、柜式空调机组和组合式空调机组。优点：传统系统为设计者和管理者所熟悉，使用可靠。突出的缺点是冬季需要锅炉，环保性差。(2)由风冷冷热水机组组成的集中和半集中空调系统，以及家用空调就是这样的系统。有几种不同类型的风冷冷热水机组，如往复式、螺旋式和涡旋式。冷水机组和水泵构成空调冷热源系统。空调

3、机组可以是风机盘管机组、柜式空调机组和组合式空调机组。这种组合的优点是不需要锅炉，系统简单。突出的缺点是能耗高、调节能力有限、运行成本高和冬季供暖效果差。(3)多联或多联变频变制冷剂热泵系统(VRV系统)。多联式或多联式变频变制冷剂热泵系统虽然都起源于日本大金公司的VRV系统，但已经被各个厂家开发和改进。它的基本组成包括一个室外单元和几个室内单元，通常被称为“一拖多”。主要制造商是日本的大金、日立、东芝、三菱、三洋和松下，中国的海尔、美的、格力和小天鹅。该系统的优点是不需要锅炉，一次投资逐渐减少到可接受的水平。突出的缺点是：能耗高，安装水平高，冬季供暖效果差。有几种不同类型的直燃式溴化锂冷热水

4、机组，如燃油和燃气机组，它们在夏季提供冷水，在冬季提供热水。冷热水机组、冷却塔和水泵构成空调冷热源系统。空调机组可以是风机盘管机组、柜式空调机组和组合式空调机组。优点：不需要锅炉，系统简单，冬季供暖效果差，突出缺点：一次性投资高，运行成本高，机房面积大，环保性差。(4)由直燃型溴化锂制冷机空调机组组成的集中式和半集中式空调系统，(5)地源热泵的工作原理和分类地源热泵系统是利用土壤、地下水或地表水(河流、湖泊和海洋)进行冷热交换，并以土壤、地下水或地表水作为热泵系统冷热源的空调系统。在冬天，它使用地面能量(土壤，地面冬季气温高于气温，夏季气温低于气温，因此地源热泵的制热制冷系数高于空气源热泵，一

5、般都在40%以上，因此可以节能降耗40%左右。(2)冬季运行时不需要除霜，减少了结霜和除霜的损失。(3)地源具有良好的储能功能。当夏季空调冷负荷明显高于冬季时，通常采用复合地源热泵系统，即冬季根据热负荷埋管，夏季多余冷负荷由冷却塔消除。由于地下换热器的价格明显高于冷却塔，采用复合热泵系统可以大大降低一次性投资。地下耦合热泵系统的经济性分析以浙江财经大学实验科技中心为例，进行了经济性分析。浙江财经大学实验科技中心建筑面积19950平方米，空调面积10000平方米，空调负荷617吨(2170千瓦)。(1)地源热泵系统地下换热器总长度50000米(含水平连接管):总投资100万元。钻探费用：共441

6、孔，每孔110米，管深100米，管间距4.5米，每孔钻探费用50元，总投资242万元，水源热泵260万元，板式换热器29万元，安装及材料费用77万元。合计：708万元(1147.5万元/冷吨，354元/平方米)。基于冬季热负荷，复合地源热泵系统实验技术中心建筑面积19950平方米，空调面积10000平方米，热负荷500千瓦。地下换热器总长度11000米(含水平连接管):总投资23万元。钻井成本：共100孔，每孔110米，管深100米，管间距4.5米，每孔钻井成本50元，总投资55万元。水源热泵总投资260万元。冷却塔及水泵：总投资：11万元板式换热器：总投资：15万元安装及材料费：108万元。

7、合计：472万元(765万元/冷吨，237元/平方米)。冰蓄冷低温送风系统与冰蓄冷低温送风系统相结合是减少冰蓄冷系统一次性投资的有效手段。410的送风温度、24的冷水初始温度和10的冷水温升使得低温送风空调系统的一次性投资和运行成本明显低于常规空调系统，能够获得更好的室内空气品质和舒适性。低温送风系统的主要特点是低温送风系统中冷溶液的初始温度较低。低温送风系统与冰蓄冷系统结合时，冷溶液的初始温度一般为14，标准工况为2。低温送风系统中的冷溶液温升较大，常用的冷溶液温升为817。有两种标准工作条件，即10和15。低温送风系统的送风温度较低，一般为410，这与空调机组的排数和进风参数有关。室内空气

8、的状态参数不同于常规空调系统。由于低温送风，室内空气的相对湿度明显低于常规空调系统，一般为30%。额定工作参数如下：干球温度t1=26，湿球温度ts1=15.15(相对湿度30%)。空调机组的表冷器排数比常规空调系统中使用的空调机组多，解决方案少，为了在温差大的情况下获得较低的送风温度，必须采用更多排的表冷器，一般为810排。为了防止空调机组表面结露，对机组的保温材料和厚度进行了严格的选择和计算。由于送风温度低，风机和风管的温升必须只要提供所需的新鲜空气量，室内就禁止吸烟，并且气流组织设计良好，低温送风系统的室内空气质量与使用常规空调系统的空调房间的室内空气质量相同。低温送风系统的结露与预防当

9、采用冰蓄冷低温送风系统时，有五种结露的可能性，即：空调机组表面结露；送风出口表面冷凝；风道表面冷凝；冷水管道表面凝结；室内外水汽分压差引起的冷凝。其中，送风出口表面的冷凝是上述五种冷凝中最有可能发生的，也很难防止。目前，防止低温送风系统出风口结露的一般方法有两种，即“软启动”法；诱导出风法。由于“软启动”方法需要提前两个小时启动，所以中国一般采用诱导出风方法。诱导出气口有很多种，如图1所示，图2显示了诱导出气口和普通出气口的气流分布。低温送风空调机组低温送风系统成功的关键是空调机组的性能和设计计算。由于低温送风系统采用大温差技术，因此保证低温送风系统的大温差、所需送风温度和表冷器的水阻力在合理

10、的范围内，是低温送风系统成功必不可少的。因此，低温送风系统中使用的空调机组不同于常规空调系统中使用的空调机组，必须经过专门设计。影响低温空调机组的主要因素有：表冷器的排数、迎面风速、管程数、板间距、初始温度和冷水温升。低温空调机组的设计和选择必须通过计算来确定。为防止机组表面结露，低温空调机组的保温材料必须精心选择，并通过计算确定其合理厚度。如何防止低温送风系统结露是低温送风系统设计的关键之一。除了送风口，为了防止其他冷凝，我们应该注意以下几点：(1)合理选择保冷材料的种类，除了导热系数小外，透湿系数和吸水率也很重要；冷保温层的厚度应通过计算确定；低温送风系统的冷保温层厚度可根据防止冷凝的冷保温层厚度计算确定，经济厚度一般小于防止冷凝的厚度；蒸汽屏障必须完整且无缝。与传统空调系统相比，低温送风系统由于送风温差增大(送风温度降低)和冷水温度上升，大大减小了空调机组(风机和电机)和水泵的尺寸，从而减少了空调系统的一次投资。为了获得较低的送风温度，空调机组表冷器的排数增加，迎风面风速降低，使得表冷器的一次性投资增加。同时，为了防止低温送风空调系统与常规空调系统相比保温层厚度增加，需要具体分析空调系统的一次性投资是减少还是增加。为了比较低温送风系统与常规空调系统一次性投资的差异，以某商场(空调面积11660m2)为例：送风量