中央空调小知识之常见冷热源及空调系统介绍

 小常     |      2019-12-03 16:50

  通常我们在选购中央空调时都会很犯难,因为中央空调种类繁多,不同类型功能也大不相同,那么常见冷热源及空调系统有哪些呢?今天京乐企服小编就来给大家讲解一下,一起来看看吧!
 

中央空调小知识之常见冷热源及空调系统介绍-图
 

  一、冰蓄冷空调系统

  冰蓄冷空调是在常规水冷冷水机组系统的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通过冰的形式储存起来,白天需要供冷时释放出来。该技术在20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的大力发展。从美国、日本、韩国、中国台湾等较发达的国家和地区的发展情况来看,冰蓄冷已经成为中央空调的发展方向。比如,韩国明令超过2 000㎡的建筑,必须采用冰蓄冷或煤气空调,日本超过5 000㎡的建筑物,就在设计时考虑采用冰蓄冷空调系统。很多国家都采取了奖励措施来推广这种技术,比如韩国转移1kW高峰电力,一次性奖励2 000美金,美国一次性奖励500美金等等。

  中国也加大对蓄能技术的推广力度,国家计委和经贸委特下达《节约用电管理办法》,要求各单位推广蓄能技术,并逐步加大峰谷电差价。全国采用蓄能技术的空调系统大幅度增加,2001年10月举办APEC会议的10万㎡上海科技城,浙江大学紫金港新校区13万㎡,广州大学城500万㎡等大型建筑采用的就是冰蓄冷空调系统。

  冰蓄冷中央空调代表当今世界中央空调的先进水平,预示着中央空调的发展方向,有如下特点。

  优点:

  ① 减少冷水机组容量(降低主机一次性投资),总用电负荷少,减少变压器配电容量与配电设施费。

  ② 制冷主机制冷效率高(COP大于5.3),同时利用峰谷荷电价差,大大减少空调年运行费,可节约运行费用35%以上(与热泵和溴化锂空调形式比可以节约40%以上)。

  ③ 减少建筑的配电容量,节约变配电的投资,节约约30%(空调的配电投资);免双线路的高可靠性费用,节约投资。

  ④ 使用灵活,部分区域使用空调可由融冰提供,不用开主机,节能效果明显。

  ⑤ 可以为较小的负荷(如只用个别办公室)融冰定量供冷,而无需开主机。

  ⑥ 在过渡季节,可以融冰定量供冷,而无需开主机,不会出现大马拉小车的状况,运行更合理,费用节约明显。

  ⑦ 具有应急功能,提高空调系统的可靠性。在拉闸限电时更能显示其优势:只要具备带动水泵的电力(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的状况(2003/2004年夏季空调主机减半运行,造成大部分中央空调达不到效果,只有冰蓄冷空调的效果没有受到影响)。

  ⑧ 制冷温度低而稳定,空调效果佳,提高大楼的舒适性和品位。

  ⑨ 有低温冷源制冷速度快,上班前启动时间短。上班前启动时间越长,则空调无效运行越多,无谓的浪费越大。

  ⑩ 作为驱动能源,清洁、环保、稳定、简单可靠,且峰谷电差价在不久的将来势必会更优惠(周边省份在去年已大幅优惠,国外的峰谷差更大)。

  ⑪ 对于大型多建筑区域供冷,可以低温供水,降低送水能耗、减少管网投资;同时与每一建筑一个供冷站的形式比可以节约投资、减少管理费用、减少机房面积。(如广州大学城500万㎡,浙江大学紫金港新校区13万㎡,杭州商学院10万㎡,杭州市民中心58万㎡等)。

  ⑫ 可以为末端提供低温冷水,降低末端的投资;加强除湿能力,大幅提高空调舒适性;如果采用低温送风系统,更是可以节约末端的风机能耗、提高空调品质、减少风管的尺寸和投资。

  ⑬ 空调系统智能化程度高,可以实现系统的全自动运行,而且具备与大楼的BAS接口,是目前世界上最先进的空调系统。

  不足之处:

  ① 如果主机和蓄冷装置等设备均布置于制冷机房内,蓄冰装置需要占用一定的空间(解决办法:可以埋在绿化带下,布置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(可以采用热网换热供暖,热网容量远低于溴化锂机组所需,只有50%左右容量)。

  二、风冷热泵空调系统

  风冷热泵是靠室外空气来冷却的一种空调形式,其制冷和供暖的性能与室外环境温度密切相关,它有如下特点:

  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的影响和机组运行振动影响时,可以将机组放置于屋顶,不需要专门的空调机房。在小面积无冷冻机房的建筑比较适合。

  ③ 空气冷却,不需配置冷却塔。

  ④ 靠空气冷却,制冷、制热性能与室外环境温度密切相关,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。冬季需要采取特定的除霜手段,影响了制热效果;供热温度低,使室内的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,实际运行一般为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,极大的影响了换热效率,机组运行效率下降,制冷量也急剧下降,一般3年后需重新考核其制冷能力,进行相应处理,有时甚至需加配机组。

  ⑦ 机组选型时需考虑环境对系统的影响,需要增大配置,投资增加,投资为几种空调形式中最高。

  ⑧ 效率低,总用电负荷大,增加了常规空调系统本身就较大的变压器配电容量,配电设施费高,且需缴纳较多的电力贴费和电力施工费。

  ⑨ 由于机组放置于室外,运行、管理、维护难度大,机组容易损坏,维修工作量大。

  ⑩ 过渡季节,需冷量或热量减少时,其制冷或制热能力却达到最高水平,大马拉小车,形成浪费,也增加了运行费用。

  三、溴化锂空调系统

  溴化锂机组是利用热能作为机组的能源,通过溴化锂和水之间的吸收与释放,由水作为制冷剂循环来达到制冷的目的。根据提供供热能的方式,溴化锂机组又分为直燃型(燃油、燃煤气或燃天然气)、蒸汽型(热网蒸汽或准备锅炉提供蒸汽)和热水型(热网热水或自备锅炉提供热水)。

  由于水做制冷剂,溴化锂做吸收剂,使得制冷主机的特性完全不同于其他空调,其优点如下:

  ① 系统的能源主要为热能,因此配电容量小(约为常规电制冷的1/3,冰蓄冷系统的1/2),运行耗电量小。(但在停电时仍然不能运行,采用自备发电机只能保证部分水泵,整个系统不能供冷,无法像冰蓄冷系统开水泵全融冰可以供冷;如果出现2003年夏季的限电使用开一半机组,则达不到空调效果,而冰蓄冷可以保证空调效果)。

  ② 用于有废热产生的场合较为可行,如钢厂、纺织厂等,欧美发达国家溴化锂机组的应用均在有废热的场合。

  ③ (直燃型)冷热一体,不需要另外配置采暖设备(采暖时就是一台燃气锅炉,但热效率比单独的燃气锅炉低一些)。

  ④ 机房占地面积比冰蓄冷稍小。

  不足之处:

  ① 由于溴化锂机组的特性,制冷量存在衰减(年衰减约为3%~8%),因此溴化锂机组的容量设计时按15%的余量配置。

  ② 制冷主机的出水温度高,实际运行高于8℃,空调效果差、制冷速度慢、上班前启动时间长,降低了大楼的品味;同时由于供水温度高,必须加大末端设备的容量才能达到降低室内温度的效果,增大了投资。

  ③ 溴化锂是具有腐蚀性的无机盐,容易造成机组的腐蚀和制冷量的衰减。

  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,在能源紧张的现在,发达国家根本就不提倡使用(除非有废热)。

  ⑤ 由于采用水作制冷剂,必须确保系统真空度,但由于工艺以及实际运行后会产生不凝性气体,导致真空度下降,制冷量衰减。

  ⑥ 溴化锂机组部分负荷运行时卸载能力差,因此部分负荷时容易造成“大马拉小车”状况,浪费运行费用;如果只有部分区域冷负荷较小时机组甚至无法启动(低于机组的40%负荷即无法运行);当要求的冷量很小,远低于溴化锂机组能够启动运行的容量时无法供冷;在部分负荷下运行,如果机组调节不好,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的2倍,补水量大,在屋顶的布置更难以处理;冷却水管大,管道井也大。

  ⑧ 由于溴化锂机组的特殊性,运行维护复杂;日常的维护保养工作特别重要,如果保养不好,制冷量的衰减更快,因此日常的维护管理人员要求具有较高的专业水平,费用远高于电制冷系统。

  ⑨ 溴化锂溶液必须每年保养更换,费用大;现场更换容易造成系统不洁制冷效果下降。

  ⑩ 机组尺寸大,需要更大的检修空间和通道。

  ⑪ 油、气的价格持续走高且供应紧张,运行费用很高。

  ⑫ 油、气必须考虑消防因素,管理不方便。

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