14種冷熱源及空調(diào)系統(tǒng)有什么特點?
一、常規(guī)電制冷空調(diào)系統(tǒng)
目前使用較多的空調(diào)形式,經(jīng)過一個多世紀(jì)的發(fā)展,制冷主機的形式多種多樣,具有制冷效率高等的優(yōu)點,它有如下特點:
優(yōu)點:
①、系統(tǒng)簡單,占地比其他形式的稍小。
②、效率高,COP(制冷效率)一般大于5.3。
③、設(shè)備投資相對于其它系統(tǒng)少。
不足之處:
①、冷水機組的數(shù)量與容量較大,相應(yīng)的其他用電設(shè)備數(shù)量、容量也增加,運動設(shè)備的增加加大了維護、維修工作量。
②、總用電負(fù)荷大,增加了變壓器配電容量與配電設(shè)施費。
③、所使用電量均為高峰電,不享受峰谷電價政策,運行費用高。
④、在拉閘限電時出現(xiàn)空調(diào)不能使用的狀況。2003、2004年夏季空調(diào)主機減半運行,造成大部分中央空調(diào)達不到效果。
⑤、運行方式不靈活,在過渡季節(jié)、節(jié)假日或休息時間個別區(qū)域供冷,需要開主機運行,形成大馬拉小車,浪費了機組的配置能力,增加了運行費用。
⑥、對于大型區(qū)域供冷系統(tǒng)較難實現(xiàn)較好的供冷(供水溫度不能降低),管網(wǎng)的投資大、輸送能耗高、空調(diào)品質(zhì)差。
二、冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)
冰蓄冷空調(diào)是在常規(guī)水冷冷水機組系統(tǒng)的基礎(chǔ)上減小制冷主機容量增加蓄冰裝置,利用夜間低谷低價電力時段將冷量通過冰的形式儲存起來,白天需要供冷時釋放出來。該技術(shù)在二十世紀(jì)30年代開始應(yīng)用于美國,在70年代能源危機中得到發(fā)達國家的大力發(fā)展。從美國、日本、韓國、臺灣等較發(fā)達的國家和地區(qū)的發(fā)展情況來看,冰蓄冷已經(jīng)成為中央空調(diào)的發(fā)展方向。比如,韓國明令超過2000㎡的建筑,必須采用冰蓄冷或煤氣空調(diào),日本超過5000㎡的建筑物,就在設(shè)計時考慮采用冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)。很多國家都采取了獎勵措施來推廣這種技術(shù),比如韓國轉(zhuǎn)移1KW高峰電力,一次性獎勵2000美金,美國一次性獎勵500美金,等等。
中國也加大對蓄能技術(shù)的推廣力度,國家計委和經(jīng)貿(mào)委特下達《節(jié)約用電管理辦法》,要求各單位推廣蓄能技術(shù),并逐步加大峰谷電差價。全國采用蓄能技術(shù)的空調(diào)系統(tǒng)大幅度增加,2001年10月舉辦APEC會議的10萬㎡的上?萍汲、浙江大學(xué)紫金港新校區(qū)13萬㎡、廣州大學(xué)城500萬㎡等大型建筑采用的 就是冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)。
冰蓄冷中央空調(diào)代表當(dāng)今世界中央空調(diào)的先進水平,預(yù)示著中央空調(diào)的發(fā)展方向,有如下特點:
優(yōu)點:
1、減少冷水機組容量(降低主機一次性投資),總用電負(fù)荷少,減少變壓器配電容量與配電設(shè)施費。
2、冷主機制冷效率高(COP大于5.3),同時利用峰谷荷電價差,大大減少空調(diào)年運行費,可節(jié)約運行費用35%以上(與熱泵和溴化鋰空調(diào)形式比可以節(jié)約40%以上)。
3、減少建筑的配電容量,節(jié)約變配電的投資,節(jié)約約30%(空調(diào)的配電投資);免雙線路的高可靠性費用,節(jié)約投資。
4、使用靈活,部分區(qū)域使用空調(diào)可由融冰提供,不用開主機,節(jié)能效果明顯。
5、可以為較小的負(fù)荷(如只用個別辦公室)融冰定量供冷,而無需開主機。
6、在過渡季節(jié),可以融冰定量供冷,而無需開主機,不會出現(xiàn)大馬拉小車的狀況,運行更合理,費用節(jié)約明顯。
7、具有應(yīng)急功能,提高空調(diào)系統(tǒng)的可靠性。在拉閘限電時更能顯示其優(yōu)勢:只要具備帶動水泵的電力(如發(fā)電機發(fā)電、限電減電力供電)就能夠融冰供冷,不會出現(xiàn)空調(diào)不能使用的狀況(203/2004年夏季空調(diào)主機減半運行,造成大部分中央空調(diào)達不到效果,只有冰蓄冷空調(diào)的效果沒有受到影響)。
8、制冷溫度低而穩(wěn)定,空調(diào)效果佳,提高大樓的舒適性和品位。
9、有低溫冷源制冷速度快,上班前啟動時間短。上班前啟動時間越長,則空調(diào)無效運行越多,無謂的浪費越大。
10、作為驅(qū)動能源,清潔、環(huán)保、穩(wěn)定、簡單可靠,且峰谷電差價在不久的將來勢必會更優(yōu)惠(周邊省份在去年已大幅優(yōu)惠,國外的峰谷差更大)。
11、對于大型多建筑區(qū)域供冷,可以低溫供水,降低送水能耗、減少管網(wǎng)投資;同時與每一建筑一個供冷站的形式比可以節(jié)約投資、減少管理費用、減少機房面積。(如廣州大學(xué)城500萬㎡,浙江大學(xué)紫金港新校區(qū)13萬㎡、杭州商學(xué)院10萬㎡,杭州市民中心58萬㎡等)。
12、可以為末端提供低溫冷凍水,降低末端的投資;加強除濕能力,大幅提高空調(diào)舒適性;如果采用低溫送風(fēng)系統(tǒng),更是可以節(jié)約末端的風(fēng)機能耗、提高空調(diào)品質(zhì)、減少風(fēng)管的尺寸和投資。
13、空調(diào)系統(tǒng)智能化程度高,可以實現(xiàn)系統(tǒng)的全自動運行,而且具備與大樓的BAS接口,是目前世界上最先進的空調(diào)系統(tǒng)。
不足之處:
①、如果主機和蓄冷裝置等設(shè)備均布置于冷凍機房內(nèi),蓄冰裝置需要占用一定的空間(解決辦法:可以埋在綠化帶下、布置在汽車坡道下等無用空間)。
②、機房設(shè)備投資比常規(guī)水冷電制冷和溴化鋰機組系統(tǒng)稍高。
③、冰蓄冷只能夏天供冷,需要供熱系統(tǒng)(可以采用熱網(wǎng)換熱采暖,熱網(wǎng)容量遠(yuǎn)低于溴化鋰機組所需,只有50%左右容量)。
三、水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)
1、屬于可再生能源利用技術(shù)
水源熱泵是具備了利用地球水體所儲藏的太陽能資源作為冷熱源,進行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。其中可以利用的水體,包括地下水或河流、地表部分的河流和湖泊以及海洋。地表土壤和水體不僅是一個巨大的集熱器,收集了47%的太陽輻射能量,比人類每年利用能量的500倍還多(地下的水體是通過土壤間接的接受太陽輻射能量),而且是一個巨大的動態(tài)能量平衡系統(tǒng),地表的土壤和水體自然的保持能量接受和發(fā)散的相對的均衡。這使得利用儲存于其中地近乎無限的或地能成為可能。所以說,水源熱泵利用的是清潔的可再生能源地一種技術(shù)。
2、便于計量和收費
空調(diào)用電負(fù)荷在用戶位置,因此便于空調(diào)的計量與收費。這對于用戶合理使用空調(diào)系統(tǒng),節(jié)約空調(diào)系統(tǒng)的能耗,公平、公正、公開的攤派空調(diào)運行管理是很有利的。
3、運行安全可靠
水源熱泵機組的空調(diào)系統(tǒng)是可以基本保證全年按用戶的需要開啟空調(diào)系統(tǒng),特別是春秋空調(diào)過渡季節(jié)均能運行,也就相當(dāng)于四管制空調(diào)系統(tǒng)。一般,水源熱泵供、回水的溫度一年四季相對穩(wěn)定,其波動的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于空氣的變動。夏季水體作為空調(diào)的冷熱源,冬季作為空調(diào)的熱源,水體溫度較恒定的特性,使得熱泵機組運行更可靠、穩(wěn)定,也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟性。不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點問題。
4、高效節(jié)能
水源熱泵機組可利用的環(huán)境水體溫度冬季為12-22℃,水體溫度比環(huán)境空氣溫度高,所以熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高,能效比也提高。而夏季水體為18-35℃,水體溫度比環(huán)境溫度低,所以制冷的冷凝溫度降低,機組效率提高。
5、靈活應(yīng)用
有的建筑物內(nèi),特別在過渡季節(jié),部分區(qū)域需要供冷,部分區(qū)域需要供熱,水源熱泵可以同時供冷和供熱,可以實現(xiàn)建筑內(nèi)冷熱量的轉(zhuǎn)移和平衡,從而系統(tǒng)少用能源。
水地源空調(diào)以其卓越的節(jié)能環(huán)保特點得到了廣泛認(rèn)可,06年我國科技部把建筑節(jié)能作為十一五科技支撐計劃項目,其中課題六為水地源熱泵應(yīng)用技術(shù),07年“兩會”已把全面推進節(jié)能環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用作為會議重要議題之一。在短短幾年間,水地源熱泵中央空調(diào)在大中城市的發(fā)展如火如荼,特別是在北京、山東、長三角等經(jīng)濟發(fā)達區(qū)域,已經(jīng)成為節(jié)能環(huán)保高檔空調(diào)系統(tǒng)的象征。目前正快速向中、西部地區(qū)發(fā)展,各地紛紛建立水地源空調(diào)示范工程,政府也積極鼓勵企事業(yè)單位選用水地源熱泵空調(diào)。
當(dāng)前,氣候變暖嚴(yán)重威脅到人類的可持續(xù)發(fā)展,應(yīng)對氣候變化已成為全球面臨的重大挑戰(zhàn)。氣候變化的原因除了自然因素外,同人類的活動,特別是痛使用化石燃料、排放二氧化碳的程度密切相關(guān)。
節(jié)能必然成為衡量未來建筑品質(zhì)的必要指標(biāo),“低碳排放”的概念正受到環(huán)保行業(yè)、學(xué)術(shù)研究機構(gòu)的普遍重視。
中央空調(diào)系統(tǒng)作為建筑耗電最大的一個設(shè)備,其節(jié)能減排的必要性應(yīng)該首當(dāng)其沖的。
根據(jù)《中國節(jié)能技術(shù)政策大綱》3.3.4發(fā)展地?zé)嵩础⑺、空氣源熱泵技術(shù)和污水源熱泵技術(shù),一般情況下不應(yīng)采用直接電采暖方式。提倡蓄冷、蓄熱空調(diào)和采暖,盡量利用電網(wǎng)低谷負(fù)荷。
國務(wù)院文件(國發(fā)(2008)03號)節(jié)能技術(shù)推薦采用水源熱泵與蓄冰技術(shù)。
四、電蓄熱空調(diào)系統(tǒng)
電蓄熱空調(diào)是利用夜間低谷低價電力電鍋爐制熱,制取的熱量以熱水的形式儲存在蓄熱裝置中,白天將所儲存熱量釋放出來向空調(diào)末端供熱。
電蓄熱空調(diào)具有穩(wěn)定的供熱能力,有如下特點:
①、利用蓄能技術(shù)移峰填谷,平衡電網(wǎng)負(fù)荷,提高電廠發(fā)電設(shè)備的利用率,降低電廠、電網(wǎng)的運行成本,節(jié)約電廠、電網(wǎng)的基礎(chǔ)建設(shè)投入。
②、利用峰谷荷電價差,大大減少空調(diào)年運行費。
③、使用靈活,過渡季節(jié)、節(jié)假日或者下班后部分辦公室使用空調(diào)可由蓄熱定量提供,無需開機組,節(jié)能效果明顯,運行費用大大降低。
④、具有應(yīng)急功能,提高空調(diào)系統(tǒng)的可靠性。
⑤、自動化程度高,可以作到無人值守,根據(jù)空調(diào)的變化實時跟蹤,需要多少冷量供多少,不會出現(xiàn)大馬拉小車的狀況,節(jié)能明顯。
五、風(fēng)冷熱泵空調(diào)系統(tǒng)
風(fēng)冷熱泵是靠室外空氣來冷卻的一種空調(diào)形式,其制冷和供暖的性能與室外環(huán)境溫度密切相關(guān),它有如下特點:
①、冷熱一體,不需要另外配置熱源。
②、在不考慮其對建筑外觀的影響和機組運行振動影響時,可以將機組放置于屋頂,不需要專門的空調(diào)機房。在小面積無冷凍機房的建筑比較適合。
③、空氣冷卻,不需配置冷卻塔。
④、靠空氣冷卻,制冷、制熱性能與室外環(huán)境溫度密切相關(guān),造成性能不穩(wěn)定:夏季室外溫度較高,需冷量較多時,其制冷能力變差;冬季室外溫度較低,需供熱較多時,其供熱能力變差。冬季需要采取特定的除霜手段,影響了制熱效果;供熱溫度低,使室內(nèi)的溫度在天冷時達不到要求。
⑤、靠空氣冷卻,制冷效率低(名義COP低于3.2,實際運行一般為2.5左右),運行費用高。
⑥、因機組放于室外靠風(fēng)冷卻,時間長了冷凝器上結(jié)滿灰塵,極大的影響了換熱效率,機組運行效率下降,制冷量也急劇下降,一般3年后需重新考核其制冷能力,進行相應(yīng)處理,有時甚至需加配機組。
⑦、機組選型時需考慮環(huán)境對系統(tǒng)的影響,需要增大配置,投資增加,投資為幾種空調(diào)形式中最高。
⑧、效率低,總用電負(fù)荷大,增加了常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)本身就較大的變壓器配電容量,配電設(shè)施費高,且需繳納較多的電力貼費和電力施工費。
⑨、由于機組放置于室外,運行、管理、維護難度大,機組容易損壞,維修工作量大。
⑩、過渡季節(jié),需冷量或熱量減少時,其制冷或制熱能力卻達到最高水平,大馬拉小車,形成浪費,也增加了運行費用。
六、溴化鋰空調(diào)系統(tǒng)
溴化鋰機組是利用熱能作為機組的能源、通過溴化鋰和水之間的吸收與釋放、由水作為制冷劑循環(huán)來達到制冷的目的。根據(jù)提供供熱能的方式,溴化鋰機組又分為直燃型(燃油、燃煤氣或燃天然氣)、蒸汽型(熱網(wǎng)蒸汽或準(zhǔn)備鍋爐提供蒸汽)和熱水型(熱網(wǎng)熱水或自卑鍋爐提供熱水),由于不通熱網(wǎng),因此只能為直燃型。
由于水做制冷劑、溴化鋰做吸收劑,使得制冷主機的特性完全不同于其他空調(diào),其優(yōu)點如下:
①、系統(tǒng)的能源主要為熱能,因此配電容量小(約為常規(guī)電制冷的1/3,冰蓄冷系統(tǒng)的1/2),運行耗電量小。(但在停電時仍然不能運行,采用自備發(fā)電機只能保證部分水泵,整個系統(tǒng)不能供冷,無法像冰蓄冷系統(tǒng)開水泵全融冰可以供冷;如果出現(xiàn)2003年夏季的限電使用開一半機組,則達不到空調(diào)效果,而冰蓄冷可以保證空調(diào)效果)。
②、用于有廢熱產(chǎn)生的場合較為可行,如鋼廠、紡織廠等,歐美發(fā)達國家溴化鋰機組的應(yīng)用均在有廢熱的場合。
③、(直燃型)冷熱一體,不需要另外配置采暖設(shè)備(采暖時就是一臺燃?xì)忮仩t,但熱效率比單獨的燃?xì)忮仩t低一些)。
④、機房占地面積比冰蓄冷稍小。
不足之處:
1、由于溴化鋰機組的特性,制冷量存在衰減(年衰減約為3%~8%),因此溴化鋰機組的容量設(shè)計時按15%的余量配置。
2、制冷主機的出水溫度高,實際運行高于8℃(眾多的實際工程就均如此),空調(diào)效果差、制冷速度慢、上班前啟動時間長,降低了大樓的品味;同時由于供水溫度高,必須加大末端設(shè)備的容量才能達到降低室內(nèi)溫度的效果,增大了投資。
3、溴化鋰是具有腐蝕性的無機鹽,容易造成機組的腐蝕和制冷量的衰減。
4、效率低,能效比(COP)約為0.8-1.2,屬于節(jié)電不節(jié)能型產(chǎn)品,運行能耗高、運行費用高,在能源緊張的現(xiàn)在,發(fā)達國家根本就不提倡使用(除非有廢熱)。
5、由于采用水作制冷劑,必須確保系統(tǒng)真空度,但由于工藝以及實際運行后會產(chǎn)生不凝性氣體,導(dǎo)致真空度下降,制冷量衰減。
6、溴化鋰機組部分負(fù)荷運行時卸載能力差,因此部分負(fù)荷時容易造成“大馬拉小車”狀況,浪費運行費用;如果只有部分區(qū)域冷負(fù)荷較小時機組甚至無法啟動(低于機組的40%負(fù)荷即無法運行);當(dāng)要求的冷量很小,遠(yuǎn)低于溴化鋰機組能夠啟動運行的容量時無法供冷;在部分負(fù)荷下運行,如果機組調(diào)節(jié)不好,溴化鋰易結(jié)晶造成系統(tǒng)難以運行。
7、冷卻水系統(tǒng)大于常規(guī)電制冷系統(tǒng),冷卻塔是冰蓄冷系統(tǒng)的2倍(詳見后設(shè)備配置比較),補水量大,在屋頂?shù)牟贾酶y以處理;冷卻水管大,管道井也大。
8、由于溴化鋰機組的特殊性,運行維護復(fù)雜;日常的維護保養(yǎng)工作特別重要,如果保養(yǎng)不好,制冷量的衰減更快,因此日常的維護管理人員要求具有較高的專業(yè)水平,費用遠(yuǎn)高于電制冷系統(tǒng)。
9、溴化鋰溶液必須每年保養(yǎng)更換,費用大;現(xiàn)場更換容易造成系統(tǒng)不潔制冷效果下降。
10、機組尺寸大,需要更大的檢修空間和通道。
11、油、氣的價格持續(xù)走高且供應(yīng)緊張,運行費用很高。
12、油氣必須考慮消防因素,管理不方便。
七、VRV空調(diào)系統(tǒng)
1、不是中央空調(diào),空調(diào)品質(zhì)差。
2、系統(tǒng)相對簡單,冷熱一體,不需專用空調(diào)機房。
3、系統(tǒng)設(shè)計靈活,可以為小的供冷區(qū)域配置獨立系統(tǒng)。
4、投資高。
5、采用空氣冷卻,冷卻效果比水冷差,機組的能效比(COP)很低(樣本標(biāo)定一般小于3,而實際運行時遠(yuǎn)低于2.5),空調(diào)效果差、運行費用高。在最熱的天的COP更低(COP隨環(huán)境溫度的升高而急劇下降),運行費用很高;同樣冬季采暖也存在同樣的效率低的問題,且隨著環(huán)境溫度的下降制熱量不斷的降低。
6、因機組放于室外靠空氣冷卻,時間長了冷凝器上結(jié)滿灰塵,極大的影響了換熱效率,機組運行效率下降,制冷量也急劇下降,3年后基本不能滿足冷量的需要,需另外加配機組。
7、一個室外機與多個室內(nèi)機通過銅管連接,制冷劑在管道內(nèi),因此安裝時必須保證無泄漏。而由于室內(nèi)室外機安裝時接點較多,有一個接點泄漏會造成整個系統(tǒng)空調(diào)失去效果。
8、當(dāng)室內(nèi)機與室外機距離過大時,會造成回油困難,影響壓縮機的工作與壽命,同時影響機組的換熱能力。
9、維修不便,室內(nèi)維修時會破壞裝修。
10、機組的數(shù)量與容量較大,維護工作量大。
11、總用電負(fù)荷大,增加了變壓器配電容量與配電設(shè)施費。
12、需要通過加配其他冷水機組解決新風(fēng)問題。
八、地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)
作為自然界的現(xiàn)象,正如水由高處流向地處那樣,熱量也總是從高溫流向低溫,用著名的熱力學(xué)第二定律準(zhǔn)確的表述是:“熱量不可能自發(fā)由低溫傳遞到高溫”。但人們可以創(chuàng)造機器,如同把水從低處提升到高處而采用水泵那樣,采用熱泵可以把熱量從低溫抽吸到高溫。所以熱泵實質(zhì)上是一種熱量提升裝置,它本身消耗一部分能量,把環(huán)境介質(zhì)中貯存的能量加以挖掘,提高溫位進行利用,而整個熱泵裝置所消耗的攻僅為供熱量的三分之一或更低,這也是熱泵的節(jié)能特點。
地源熱泵是利用水與地能(地下水、土壤或地表水)進行冷熱交換來作為熱泵的冷熱源,冬季把地能中的熱量“取”出來,釋放到地下水、土壤或地表水中,此時地能為“冷源”。
地源熱泵供暖空調(diào)系統(tǒng)主要分三部分:室外地能換熱系統(tǒng)、水源熱泵機組和室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)。其中地源熱泵機組主要有兩種形式:水—水式或水—空氣式。三個系統(tǒng)之間靠水或空氣換熱介質(zhì)進行熱量的傳遞,水源熱泵與地能之間換熱介質(zhì)為水,與建筑物采暖空調(diào)末端換熱,介質(zhì)可以是水或空氣。
地源熱泵同空氣源熱泵相比,有許多優(yōu)點:
①、全年溫度波動小。冬季溫度比空氣溫度高,夏季比空氣溫度低,因此地源熱泵的制熱、制冷系數(shù)要高于空氣源熱泵,一般可高于40%,因此可節(jié)能和節(jié)省費用40%左右。
②、冬季運行不需要除霜,減少了結(jié)霜和除霜的損失。
③、地源有較好的蓄能作用。
九、空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)
空氣源熱泵熱水器是綜合電熱水器和太陽能熱水器優(yōu)點的安全節(jié)能環(huán)保型熱水器,可一年三百六十五天全天候運轉(zhuǎn),制造相同的熱水量,使用成本只有電熱水器的1/4,燃?xì)鉄崴鞯?/3,太陽能熱水器的1/2。高熱效率是空氣源熱泵熱水器最大的優(yōu)點和優(yōu)勢,在能源問題成為世界問題時,這是空氣源熱泵熱水器成為“第四代熱水器”的最重要的法寶之一。
空氣源熱泵熱水器工作原理
空氣源熱泵熱水器內(nèi)專置一種吸熱介質(zhì)——冷媒,它在液化的狀態(tài)下低于零下20℃,與外界溫度存在著溫差,因此,冷媒可吸收外界的熱能,在蒸發(fā)器內(nèi)部蒸發(fā)汽化,通過空氣源熱泵熱水器中壓縮機的工作提高冷媒的溫度,再通過冷凝器使冷媒從汽化狀態(tài)轉(zhuǎn)化為液化狀態(tài),在轉(zhuǎn)化過程中,釋放出大量的熱量,傳遞給水箱中的儲備水,使水溫升高,達到制熱水的目的。
系統(tǒng)組成:
空氣源熱泵中央熱水機組一般由壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流裝置、過濾器、儲液罐、單向閥、電磁閥、冷凝壓力調(diào)節(jié)水閥、儲水箱等幾部分組成。
工作原理:
①、低溫低壓制冷劑經(jīng)膨脹機構(gòu)節(jié)流降壓后,進入空氣交換機中蒸發(fā)吸熱,從空氣中吸收大量的熱量Q1。
②、蒸發(fā)吸熱后的制冷劑以氣態(tài)形式進入壓縮機,被壓縮后,變成高溫高壓的制冷劑(此時制冷劑中所蘊藏的熱量分為兩部分:一部分是從空氣中吸收的熱量Q1,一部分是輸入壓縮機中的電能在壓縮制冷劑時轉(zhuǎn)化成的熱量Q2);
③、被壓縮后的高溫高壓制冷劑進入熱交換器,將其所含熱量(Q1+Q2)釋放給進入熱換熱器中的冷水,冷水被加熱到55℃(最高達65℃)直接進入保溫水箱儲存起來供用戶使用;放熱后的制冷劑以液態(tài)形式進入膨脹機構(gòu),節(jié)流降壓,如此不間斷進行循環(huán)。
空氣源熱泵熱水器具有以下熱點:
①、超大水量:水箱容量根據(jù)具體要求量身訂做,水量充足,可滿足不同客戶不同時段需求。
②、經(jīng)濟節(jié)。簭目諝庵蝎@取大量的能源,能效比高達300%~400%。根據(jù)使用規(guī)律設(shè)定熱水器自動運行時間,費用自然節(jié)省。
③、適用范圍廣:不受氣候影響,在環(huán)境溫度為-10℃~43℃下均能正常工作,可廣泛應(yīng)用于家庭、賓館、酒店、學(xué)校、醫(yī)院、機體宿舍、住宅小區(qū)、桑拿等集中供熱。
④、持久恒溫:使用非常簡單,整個熱水器采用自動化智能控制系統(tǒng),用戶只需在初次使用時開一下電源,在以后的使用過程中完全實現(xiàn)自動化運行,到達用戶指定水溫時自動停機,低于用戶指定水溫時系統(tǒng)自行開機運行,完全實現(xiàn)一天24小時隨時有熱水而不用等候。
⑤、安全環(huán)保:結(jié)構(gòu)上水電完全分離,且無任何有害有毒氣體排放或燃燒,不受臺風(fēng)等自然災(zāi)害的影響,絕對安全;
⑥、防凍功能:具有智能化霜功能,確保熱水器在低氣溫環(huán)境下穩(wěn)定運行,它可根據(jù)室外環(huán)境溫度、蒸發(fā)器翅片溫度和機組運行時間等多個參數(shù)綜合、智能判斷自動進入和退出化箱。
⑦、安裝方便:體積小巧,可以安裝在任何地方,安裝在室內(nèi)不占用空間,也可以安裝在室外,如屋頂、地面等露天放置,可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控,占地面積小、安裝簡單,無需另設(shè)機房。
⑧、使用壽命長,維護費用低,設(shè)備性能穩(wěn)定,使用壽命可達15年以上。
與常規(guī)太陽能相比,空氣源熱泵熱水器具有四個方面優(yōu)勢:
①、從投資方面:如達到相同供水效果,資金投入空氣源熱泵熱水器比常規(guī)太陽能產(chǎn)品少,并且可以使用經(jīng)濟電能,在用電低谷時制熱水儲備。
②、從使用方面:常規(guī)太陽能產(chǎn)品受天氣影響明顯,陰雨天、下雪天、夜晚就不能工作,而空氣源熱泵熱水器不管陰天、雨天、下雪天、夜晚或陽光明媚都能照常工作,全天候提供熱水,不受天氣影響。
③、從運行成本方面:常規(guī)太陽能在太陽直射下,幾乎零成本運行,可惜在陰雨雪天或夜晚只能依靠輔助系統(tǒng)工作,統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,正常使用時,常規(guī)太陽能輔助系統(tǒng)全年耗電能比空氣源熱泵熱水器全年總耗電能要高1.5倍。
④、其他功能方面:空氣源熱泵熱水器使用不受地點限制,可以擺放在任何地方,而且占地空間很小,而常規(guī)太陽能要達到同等供熱效果則需占用很大空間,還必須露天擺放。同時使用壽命可達15年以上,維護費用低,設(shè)備性能穩(wěn)定。
空氣源熱泵熱水器與鍋爐相比的優(yōu)點:
①、熱效率高:產(chǎn)品熱效率全年平均在300%以上,而鍋爐的熱效率不會超過100%。
②、運行費用低:與燃油、燃?xì)忮仩t比,全年平均可節(jié)70%的能源,加上電價的走低和燃料價格的上漲,運行費用低的優(yōu)點日益突出。
③、環(huán)保:空氣源熱泵熱水器無任何燃燒排放物,制冷劑選用了環(huán)保制冷劑,對臭氧層零污染,是較好的環(huán)保型產(chǎn)品。
④、運行安全,無需值守:與燃料鍋爐相比,運行絕對安全,而且全自動控制,無需人員值守,可節(jié)省人員成本。
高溫空氣源熱泵技術(shù)的詳細(xì)介紹:
逆卡諾循環(huán)原理建立起來的一種節(jié)能、環(huán)保制熱技術(shù)?諝庠礋岜孟到y(tǒng)通過自然能(空氣蓄熱)獲取低溫?zé)嵩,?jīng)系統(tǒng)高效集熱整合后成為高溫?zé)嵩,用來。ü┡蚬⿷?yīng)熱水,整個系統(tǒng)集熱效率甚高。
熱泵有四大優(yōu)點:第一是節(jié)能,有利于能源的綜合利用,第二點是有利于環(huán)境保護,第三點是冷熱結(jié)合,設(shè)備應(yīng)用率高,節(jié)省出投資,第四是因為它是電驅(qū)動,所以它調(diào)控比較方便,因此熱泵備受大家的關(guān)心。
熱泵技術(shù)就二十一世紀(jì)的一個能源技術(shù),能通過熱泵的形式,可以提高能效的利用,能效的利用有兩個含義,從環(huán)境角度來講,可以減少溫室氣體的排放,減少對環(huán)境的有害因素,從另外一個方面來說,就是解決電力高空負(fù)荷的一項技術(shù)。
空氣源熱泵的特點:
高效節(jié)能:集熱效率高,運行成本低。(同比用電量是電熱水器五分之一)。
綠色環(huán)保:高新科技的結(jié)晶,代表未來發(fā)展方向。
安全節(jié)約:無后顧之憂,初裝費低,一元錢當(dāng)五元錢花。
四季制熱:陰雨天或寒冷冬季,均能全天候合成高溫?zé)嵩础?/div>
時尚耐用:用料精選。(使用壽命在18年以上)
設(shè)計精湛:全自動控制,免維護運行,代表制熱高新精尖科技。
體積小巧:可置屋頂、陽臺、庭院、室內(nèi)等,并能與建筑物有機結(jié)合。
十、溫差低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的特點
1、提高了室內(nèi)空氣品質(zhì);
低溫送風(fēng)系統(tǒng)冷凍水供水溫度低,除濕量大,降低了房間的相對濕度,提高了熱舒適感。從焓濕圖上的等舒適線可以得出一個近似的結(jié)論:相對濕度降低15%和干球溫度降低1℃給人的熱舒適感是相同的,在相對濕度較低的空氣環(huán)境中,人感到更涼快更舒適,并判斷空氣較新鮮,具有更可接受的空氣品質(zhì);其次,低溫送風(fēng)系統(tǒng)可以有效地與預(yù)防“空調(diào)綜合征”的產(chǎn)生,“空調(diào)綜合癥”產(chǎn)生的根源是室內(nèi)一種稱為“君蘭菌”細(xì)菌的繁殖,這是一種適濕性細(xì)菌,降低空氣相對濕度可以有效抑制它的繁殖,從而可以大大降低“空調(diào)綜合癥”產(chǎn)生的可能性。
2、節(jié)省了建筑空間;
采用低溫送風(fēng)技術(shù)后,送風(fēng)溫度降低,送風(fēng)溫差拉大,輸送相同冷量的情況下,送風(fēng)量減少,因而風(fēng)管的尺寸減少,降低吊頂上空的高度,節(jié)省了建筑空間;
3、降低了機械系統(tǒng)的造價;
低溫送風(fēng)系統(tǒng)中,一次風(fēng)的送風(fēng)溫差和冷凍水的供回水溫差均比常規(guī)系統(tǒng)大很多,輸送同樣冷量的前提下,送風(fēng)量和冷凍水流量顯著減少,相應(yīng)的水泵、風(fēng)機、水管、風(fēng)管和保溫材料的投資可降低達30%~40%;
4、大大降低了空調(diào)系統(tǒng)的運行能耗;
前已述及,達到同樣的舒適效果時,低溫送風(fēng)系統(tǒng)可適當(dāng)提高室內(nèi)空氣的干球溫度,降低圍護結(jié)構(gòu)的傳熱量,因而可以一定程度的減少建筑物的冷負(fù)荷;采用低溫送風(fēng)后,和常溫定風(fēng)量系統(tǒng)相比,風(fēng)機和水泵的能耗可降低30%左右。
十一、變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的特點
變風(fēng)量(VAV)系統(tǒng)20世紀(jì)70年代初由國外研究推出,目前是歐美等發(fā)達國家主流的空調(diào)系統(tǒng),它根據(jù)空調(diào)負(fù)荷的變化以及室內(nèi)要求參數(shù)的變化來自動調(diào)節(jié)各末端及空調(diào)機組風(fēng)機的送風(fēng)量,最大程度地保證空調(diào)環(huán)境的舒適性,降低空調(diào)機組的運行能耗。
一般來說它具有以下顯著特點:
①、舒適性。能實現(xiàn)各個空調(diào)區(qū)域的靈活控制,可根據(jù)負(fù)荷變化或個人要求自行設(shè)定環(huán)境溫度。
②、節(jié)能。由于空調(diào)系統(tǒng)絕大部分時間是在部分負(fù)荷下運行的,而變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)是通過改變送風(fēng)量來調(diào)節(jié)室溫的,因此鞥夠合理的分配氣量,減少風(fēng)機能耗,降低運行電費及總裝機容量。
③、不會發(fā)生過冷或過熱。由于溫度控制的靈活、有效,可避免常規(guī)空調(diào)常見的局部區(qū)域過冷或過熱,既提高舒適感,又節(jié)約能量。
④、系統(tǒng)噪聲低。如果風(fēng)量減小是通過風(fēng)機轉(zhuǎn)速降低實現(xiàn)的,則會使系統(tǒng)噪聲大幅度降低。
⑤、無冷凝水煩惱。變風(fēng)量系統(tǒng)是全空氣系統(tǒng),冷水管路不經(jīng)過吊頂空間,可以避免冷凍水、冷凝水滴漏污染吊頂。
⑥、系統(tǒng)靈活性好。其送風(fēng)管與風(fēng)口之間的采用軟管,送風(fēng)口的位置可以根據(jù)房間的變化而任意改變,也可根據(jù)需要適當(dāng)增減風(fēng)口。
十二、冰蓄冷與水源熱泵的結(jié)合
熱泵技術(shù)與蓄能技術(shù)強強聯(lián)合,既可以利用熱泵技術(shù)同時滿足制冷和采暖的特性,又可采用蓄能技術(shù)進行電網(wǎng)的削峰填谷,既使用戶使用到了廉價的采暖、空調(diào)方式,又解決了污染問題,還為電網(wǎng)的晝夜平衡做出了貢獻,可以大幅度降低空調(diào)系統(tǒng)日間電力高峰時期的用電負(fù)荷。
若采用熱泵技術(shù)和蓄能技術(shù)相結(jié)合的方式,使得該系統(tǒng)不但具有削峰填谷的功能,還可以一機三用(三工況熱泵機組:制熱工況、制冷工況和制冰工況),使用清潔的電能和地下免費的可再生能源,既為系統(tǒng)提供了穩(wěn)定的冷、熱源,又解決了燃煤的污染問題和燃油、燃?xì)獾母吣芎膯栴}。不但負(fù)荷國家的環(huán)保政策,也符合用戶的根本利益。
地(水)源熱泵以及冰蓄冷技術(shù)均是國家大力提倡的建筑環(huán)保節(jié)能新技術(shù)。地(水)源熱泵充分利用土壤及地表水(或地下水)所含熱能,改善了機組冬夏季的運行工況,并因夏天可制冷冬天可制熱而提高了設(shè)備利用率。冰蓄冷系統(tǒng)在宏觀上可為國家實現(xiàn)移峰填谷,降低電網(wǎng)負(fù)荷,延緩發(fā)電廠及輸配電設(shè)施的建設(shè),在微觀上則可充分利用峰谷電電價政策,為業(yè)主大幅降低系統(tǒng)運行費用。
地(水)源熱泵+冰蓄冷的優(yōu)勢:
1、一機同時解決了冬夏季空調(diào)問題,冷熱站投資;
2、系統(tǒng)綜合效率高,冬季制熱COP達到4.0以上;
3、電力移峰填谷,享受峰谷差價,節(jié)省運行費用;
4、減小熱泵制冷主機裝機容量25%~40%;
5、減少打井?dāng)?shù)量、埋管數(shù)量或取水量,一般可減少1/3;
6、機組冬夏匹配性好,按照冬季選型,夏季加蓄冰可以滿足大部分地區(qū)空調(diào)要求,機組利用率高;/7夏季可提高2~4℃低溫水,可以實現(xiàn)大溫差供水、低溫送風(fēng),改善空調(diào)品質(zhì)。
十三、水蓄冷系統(tǒng)
水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)是一種較為新穎的節(jié)能空調(diào)形式,它是在水冷機組基礎(chǔ)上增加一套蓄能裝置,利用晚上的低谷電由雙工況電制冷機組制冷,所制得冷量通過冷水的形式儲存在蓄冰裝置中,白天再通過供應(yīng)低溫冷水的方式將冷量釋放出來。由于實行峰谷電價,因此水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的運行費用低于其它空調(diào)形式。
水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)具有以下特點:
優(yōu)點:
1、減少制冷主機及冷卻塔的裝機容量,減少范圍在30%~50%。(新建項目)。
2、減少相應(yīng)的電力設(shè)備的投資。如:變壓器、配電柜等。(說明:當(dāng)白天空調(diào)負(fù)荷較大時,空調(diào)用電占總廠負(fù)荷的30%~50%,而夜間用電量較小時,空調(diào)主機處于閑置狀態(tài),因此配電規(guī)劃時變壓器的容量只能以最大負(fù)荷時的值考慮,而建設(shè)水蓄冷系統(tǒng)后,白天電價高峰段可降低、減少空調(diào)主機運行而采用貯藏的冷水供冷,從而降低變壓器的容量)。
3、提高設(shè)備的利用率和效率。由于水蓄冷空調(diào)使設(shè)備滿負(fù)荷運行的比例遠(yuǎn)高于常規(guī)空調(diào),所以設(shè)備的利用率和效率大幅提高。
4、每年能節(jié)省可觀的中央空調(diào)年運行費用,分時電價差俞大,業(yè)主收益越多。
5、減少機房設(shè)備維護管理費用。高度的自動化控制,可以實現(xiàn)系統(tǒng)的全自動運行,而且具備與大樓的BAS接口,系統(tǒng)的智能化程度高。
6、減少應(yīng)急發(fā)電系統(tǒng)投資。作為應(yīng)急冷源,停電時可用很少的自備電力啟動水泵即可供冷。
7、提高空氣品質(zhì)。如水蓄冷系統(tǒng)和低溫送風(fēng)(低溫送水)系統(tǒng)相結(jié)合,可進一步節(jié)省初期投資,提高空氣品質(zhì)。
8、冷水機組高效率運行,系統(tǒng)運行靈活,冷量一比一的配置對負(fù)荷變化的適應(yīng)性很強,解決過渡季節(jié)大馬拉小車的問題,間接實現(xiàn)變頻節(jié)能,單主機工況可減少10%左右的耗電量。
9、在主機出現(xiàn)故障或系統(tǒng)斷電的情況下,備用應(yīng)急恒定冷源,在僅需提供驅(qū)動水泵的動力情況下,保證大樓供冷不中斷,提高了空調(diào)系統(tǒng)的安全性和可靠性,保證了工作的穩(wěn)定性和持續(xù)性。
10、當(dāng)因為建筑功能變化或面積增加引起冷負(fù)荷增加時,系統(tǒng)擴容簡單。
11、自動化程度高,管理簡單?照{(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)程維護、網(wǎng)上監(jiān)控。
12、符合國家產(chǎn)業(yè)政策發(fā)展方向,平衡電網(wǎng)負(fù)荷,減少電廠投資,凈化環(huán)境。
13、蓄冷水池可起到消防水池的功能,可節(jié)省用戶在消防水池上的投資。
缺點:
①、比常規(guī)水冷空調(diào)系統(tǒng)增加蓄水裝置面積。(可考慮利用消防水池等不占用有效面積);
②、系統(tǒng)相對復(fù)雜,須由專業(yè)水蓄冷集成商進行系統(tǒng)設(shè)計、安裝。
實踐證明,水蓄冷空調(diào)在調(diào)節(jié)電網(wǎng)“削峰填谷”方面有著其它技術(shù)不可比擬的優(yōu)勢,也是國家鼓勵的一項成熟技術(shù)。各級政府為了使水蓄冷空調(diào)技術(shù)得到進一步發(fā)展應(yīng)用,推出了一系列的優(yōu)惠政策,主要集中在分時電價、提供政府貼息貸款等幾個方面,收到較好的成效。因此,水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)是“政府鼓勵、業(yè)主受益”。此外,水蓄冷空調(diào)還具有運行可靠、節(jié)能環(huán)保、自動化程度高等優(yōu)點。
近年來,我國大部分地區(qū)尤其是經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)電力缺口嚴(yán)重,國務(wù)院一再下達文件要求各地采取削峰填谷來緩解用電壓力,而水蓄冷空調(diào)項目正是最好的移峰填谷措施。同時極大的為業(yè)主節(jié)約中央空調(diào)運行費用,無論社會效益還是經(jīng)濟效益都十分明顯,這也正是國務(wù)院及各地方政府大力推廣水蓄冷空調(diào)的原因。
十四、溫濕獨控空調(diào)系統(tǒng)
1、系統(tǒng)原理:
與傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的對溫度、濕度聯(lián)合處理不同,溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng),采用溫度與濕度兩套獨立的空調(diào)系統(tǒng),分別控制、調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度與濕度,從而避免常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)中熱濕聯(lián)合處理所帶來的損失。我們稱之為柔性空調(diào)。柔性空調(diào)系統(tǒng)的基本組成為:處理顯熱的系統(tǒng)與處理潛熱的系統(tǒng),兩個系統(tǒng)獨立調(diào)節(jié),分別控制室內(nèi)的溫度與濕度。
柔性空調(diào)原理介紹
處理顯熱的系統(tǒng)包括:高溫冷源、余熱消除末端裝置(本項目采用地板輻射制冷/制熱),采用水作為輸送媒介。由于除濕的任務(wù)由處理潛熱的系統(tǒng)承擔(dān),因而顯熱系統(tǒng)的冷水供水溫度不是常規(guī)冷凝除濕空調(diào)系統(tǒng)的7℃供水溫度提高到17℃左右,從而使制冷劑的性能系數(shù)也有大幅度的提高。處理潛熱的系統(tǒng),同時承擔(dān)去除室內(nèi)CO2、異味,以保證室內(nèi)空氣質(zhì)量的任務(wù)。此系統(tǒng)由新風(fēng)處理機組、送風(fēng)末端組成,采用新風(fēng)作為能量輸送的媒介。
空調(diào)系統(tǒng)組成示意圖
通過獨立的溫度控制系統(tǒng)排除室內(nèi)余熱,由于無需除濕,可利用較高溫度的冷源。
排除室內(nèi)余濕與排除CO2、異味所需要的新風(fēng)量與變化趨勢一致,即可以通過新風(fēng)同時滿足排除余濕、CO2與異味的要求。
2、空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)點
①、顯熱消除末端裝置
末端消除顯熱裝置常用采用是吊頂金屬板輻射系統(tǒng)、干式分級盤管和地板輻射制冷采暖三種形式。
通過輻射的形式作為末端裝置可以減少普通風(fēng)機盤管的風(fēng)機的能耗,節(jié)約室內(nèi)末端的能耗,避免傳統(tǒng)風(fēng)機盤管的冷凝濕表面,有效防止空調(diào)病。通過輻射末端消除顯熱負(fù)荷不僅能減少噪聲的影響,人體無吹風(fēng)感,室內(nèi)溫度均勻,而且能大幅度提高人體的舒適性。由于考慮到石家莊冬季采暖的要去,因此選擇地板輻射采暖/制冷的方式。
②、潛熱消除裝置
潛熱消除裝置采用帶熱回收的空氣處理機組承擔(dān),帶熱回收式空氣處理機組是一種功能齊全的空調(diào)機組,具有通過全熱回收裝置,可回收排風(fēng)能量,另外通過低溫送風(fēng)可以減小送風(fēng)管的尺寸,同時減小輸配能耗。
室內(nèi)送風(fēng)口采用低溫送風(fēng)形式,減少送風(fēng)量,從而減少風(fēng)管的輸配能耗,室內(nèi)總的送風(fēng)量通過送風(fēng)機變頻控制系統(tǒng),進一步減少空氣處理機組風(fēng)機的能耗。室內(nèi)的風(fēng)量通過室內(nèi)濕度控制進行調(diào)節(jié),最大限度的減少不必要的能源消耗。室內(nèi)的排風(fēng)通過全熱交換設(shè)備,減少能源的浪費,降低系統(tǒng)能耗。
③、冷熱源
空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源在夏季采用冰蓄冷系統(tǒng),在冬季采用電鍋爐加熱同時利用蓄熱槽進行蓄熱,同時根據(jù)現(xiàn)場條件可以利用湖水源和地源的天然冷源。
由于顯熱消除末端不承擔(dān)除濕任務(wù),因此供水溫度可以由常規(guī)空調(diào)的7℃供水溫度提高到17℃,利用水系統(tǒng)串聯(lián)的方式,將通過空氣處理機組的冷凍水通過調(diào)節(jié)進入地板輻射系統(tǒng),形成大溫差,小流量的運行系統(tǒng),大幅度的提高制冷機的性能系數(shù),從而達到節(jié)能的目的。
④、水系統(tǒng)輸配
水系統(tǒng)的輸配系統(tǒng)采用大溫差的形式,在相同的能量輸送情況下,大溫差的輸配形式減少水量的輸送,從而減少水泵的能耗。
利用溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)能耗和常規(guī)的空調(diào)系統(tǒng)相比其運行能耗量僅為常規(guī)空調(diào)60%~90%。
①、常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)能耗;
②、溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)能耗;
③、利用天然冷熱源的溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)能耗系統(tǒng)比較系統(tǒng)運行費用低,僅為常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)的60%~90%。