空调供冷

空调供冷（共3篇）

空调供冷 篇1

1 项目现状

该项目是一座政府办公大楼, 于2006年建设完工, 共有7层, 建筑面积8000m2。其中位于2层和3层共5间值班室需要24小时供冷热, 其余房间仅需白天上班时间供冷供热。

该大楼现采用10台洋马燃气热泵空调机组并联运行供冷供热, 空调能力 (冷45k W、热50k W) 3台、 (冷56k W、热63k W) 4台、 (冷84k W、热95k W) 3台, 制冷共611k W、制热共687k W, 折合成冷负荷设计标准为76W/㎡, 热负荷设计标准为86W/㎡。大楼现有室内机127台, 其中, 四面出风嵌入室内机69台, 风管式室内机58台。空调系统现已使用10年, 制暖效果以及制冷效果都满足不了使用需求, 且故障率、维修率极高, 给使用者带来极大的不便。洋马品牌为原装进口产品, 故障维修时间长, 维修费用高昂成为其主要缺点。

2 多联机 (VRV) 空调系统改造方案

2.1 多联机 (VRV) 空调系统原理

Volume) 空调系统——变制冷剂流量多联式空调系统 (简称多联机) , 通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内换热器的制冷剂流量, 适时满足室内冷、热负荷要求的直接蒸发式制冷系统。VRV系统由室外机、室内机和冷媒配管三部分组成。一台室外机通过冷媒配管连接到多台室内机 (见图1) 。

2.2 多联机 (VRV) 空调系统改造实施方案

该办公楼原有的冷负荷设计标准为76W/㎡, 热负荷设计标准为86W/㎡。原有的空调系统末端供冷供热效果不佳。因此, 新建空调系统将提高冷热负荷设计标准, 冷负荷设计标准提高至100W/㎡、热负荷设计标准提高至120W/㎡。按照面积计算, 总冷负荷和总热负荷分别为800k W和960k W。综合考虑后, 配置空调系统总冷负荷914k W、总热负荷997k W。该负荷由10台多联机组成。包括2台额定制热量73k W、额定制冷量68k W的多联机机组;3台额定制热量95k W、额定制冷量85k W的多联机机组;1台额定制热量100k W、额定制冷量90k W的多联机机组;3台额定制热量113k W、额定制冷量101k W的多联机机组;1台额定制热量142k W、额定制冷量130k W的多联机机组。10台机组最大总用电容量311k W, 总占地约20m2。末端配置四面出风嵌入机共有69台, 风管式室内机58台, 总用电容量约8k W。空调系统需要增加用电容量311k W。

该户目前采用双电源供电, 每台变压器容量为500k VA, 历史最大负载率为57%, 每台变压器剩余容量215k VA, 满足不了新装的空调系统用电, 需要将2台500k VA箱式变压器增容为2台630k VA箱式变压器。

2.3 空调系统运行费用计算

(1) 燃气供冷热运行费用。燃气空调的供热和供冷的使用时间约240天, 根据天气情况略有变化, 每年的运行费用见表1。

(2) 空调供冷热运行费用。空调系统制冷为时间为每年的7月到10月, 共计120天, 每天按照开启8小时计算;制热时间为每年的11月到次年3月, 共计120天, 每天按照开启8小时计算, 电价按照0.87元/度计算;采用全变频空调时, 耗电量会因为负荷和使用环境有一定变化;夏季耗电量=输入功率×120天×8小时×时间系数α×负荷系数β;冬季耗电量=输入功率×120天×8小时×时间系数α×负荷系数β。运行费用计算见表2、表3。

由于燃气空调运行时间较长, 每年还需要约8万元的维护费用。每年总的费用约43万元;而VRV空调年运行费用约30万元, 能节约费用约13万, 具有一定的经济性。从运行的安全角度来说, 电空调比燃气空调更安全。控制也更方便。该用户使用电空调替代燃气空调具有可行性和经济性。

3 结束语

电空调具有节能、安全等优点, 广泛应用于学习、医院、超市、商场等地方。但是, 天然气空调由于在燃料成本上具有一定的优势, 也得到了一定的应用。随着使用时间的延长, 存在着运行效率下降, 安全性降低的问题。对于办公场所等不需要连续供冷供热的场所, 采用多联机 (VRV) 空调系统替代燃气热泵空调机组具有经济和安全方面的优势。

空调供冷 篇2

1 供冷供暖供生活热水蒸发式冷凝空调系统

当前在我国的空调市场中, 存在着一种常见的供冷供暖供生活热水蒸发式冷凝空调系统, 但是笔者在对这种空调系统的相关参数进行研究分析, 以及在对该空调系统的运行状况进行深入了解后, 发现这种空调系统并不能真正起到良好的节能效果, 其所提供的免费生活热水的温度仅仅只能达到45℃左右, 比起生活热水所需求的60℃的温度还有很大一段差距, 在实际的空调系统运行中, 由系统回收热量加热的生活用水并不能直接使用, 而还需要再对生活热水进行加热处理, 这样一来, 就会影响到空调系统的整体机组能效。为此, 必须要对这种供冷供暖供生活热水蒸发式冷凝空调系统进行改进, 以提高其整体性能和节能效益。笔者根据自身经验提出了一种新型的供冷供暖供生活热水蒸发式冷凝空调系统, 其应用原理如下所示:

该空调系统可以实现制冷、制冷+热回收、制热、双温热水热泵等工况。AC模式为制冷循环, 制冷剂从压缩机出来, 经过四通阀进入板管蒸发式冷凝器冷却, 经节流后进入蒸发器完成制冷换热过程;BC模式为制冷+热回收模式, 制冷剂从压缩机出来后, 先进入热回收换热器, 再进入板管蒸发式冷凝器, 经节流后进入蒸发器, 从而实现制冷热回收工况, 提供冷量的同时免费提供生活热水 (60℃) 。AD模式为热泵工况, 此时蒸发器转变为冷凝器使用, 提供空调热水 (35℃) , 板管蒸发式冷凝器作为蒸发器使用, 从环境中获取低位热量。BD模式为双温热水热泵模式, 制冷剂在进入蒸发器 (此时作冷凝器使用) 之前, 先进入热回收换热器, 提供免费的热水 (60℃) , 再进入蒸发器为空调提供热水 (35℃) 。当出现极端天气时, 热回收热水系统可停止工作, 由辅助热源提供生活热水热量, 机组只提供空调供暖热负荷热量, 此时通过向冷却水环路中添加防冻液防止蒸发式冷凝器 (蒸发器) 结冰。

根据需求, 直供60℃生活热水时, 由于热水出水温度远高于冷凝器冷凝温度, 因此需要利用显热回收才能满足要求。一般地, 显热回收量仅为制冷量的12%左右, 当该部分显热量不能满足生活热水用热量时, 为提高显热量, 可以通过提高冷凝温度来实现, 但此时机组的能效比下降明显。笔者为了实现热回收60℃出水温度, 提高回收热量, 同时维持正常的冷凝温度, 保证机组能效比, 提出热回收能源梯级利用原则, 即在热回收换热器内先利用冷凝潜热将生活热水进水温度从低温 (15℃) 提升至中温 (稍低于冷凝温度) , 再通过制冷剂蒸气显热将中温水加热至60℃出水。该过程既保证了不提高冷凝温度, 又利用了部分潜热及全部显热, 同时也满足了60℃出水温度要求。

2 热回收供生活热水系统

通常来讲, 对于供冷供暖供生活热水蒸发式冷凝空调系统中的热回收供生活热水系统的应用方式主要有两种, 即间接利用和直接利用。所谓间接利用热回收供生活热水是指通过热回收器获得一定温度的热水, 再经过换热器, 对给排水热水系统的补水进行预热。该方式由于间接换热, 热量利用率不高, 但是对热回收系统卫生要求低, 可以保证生活热水水质不受影响。另外也可以通过将热回收热水系统直接接入生活热水系统, 对该热回收热水进行直接利用。该方式无换热损失, 热量利用率高, 但是对热回收热水系统卫生标准要求高, 需满足生活热水卫生要求。

在上述两种模式的应用中, 间接利用模式一般不存在冷热水混合的现象, 而直接利用模式则有可能出现蓄热水罐内的水出现冷热混合的现象。为了避免出现这一状况, 降低热量品质, 影响空调系统的整体节能效果, 笔者提出可以采用串联的方式将蓄热水罐连接起来, 使罐内的热水与冷水分层放置, 这样就可以有效的实现防止冷热水混合的现象发生, 尽可能的利用了热回收热水。其工作原理主要可以从以下几个阶段进行分析:

蓄热阶段:热回收热水出水首先进入与给排水生活热水系统直接连接的最远蓄热水罐, 最先把该水罐内的水置换成60℃的热水, 将冷水压出依次经过第二个、第三个水罐, 最终进入热回收器内换热。经过一段时间蓄热, 最终将所有水罐内的水均加热至60℃。

用热阶段:当给排水生活热水系统需用热水时, 首先由热回收系统直接提供, 即热回收热水出水直接供水至给排水生活热水系统;当热回收器无法提供足够热量时, 停止热回收系统运行, 由蓄热水罐提供热水;当仍不能满足要求时, 则启动给排水生活热水系统侧的加热设备。由此可以最大限度地利用热回收免费热水, 减少加热设备使用时间。

非用热阶段:水罐内均已蓄满60℃热水, 热回收系统停止工作, 冷凝热由冷凝器排放。

3 供冷供暖供生活热水蒸发式冷凝空调系统的应用效果

3.1 蒸发式冷凝空调机组可同时供冷、供暖和供应生活热水, 其能效比较高, 相比风冷式机组国家标准一级能效要求要高;

当冬季热泵工况在空调热水温度35℃/30℃工况时, 整机COP达到4.53, 与普通空气源热泵机组制热进出水温度相比, 效果更好。

3.2 热回收系统蓄热水箱采用串联连接, 可更好地实现冷热水分层, 降低冷热水混合造成供水温度下降的影响。

3.3 相比于空调冷负荷, 生活热水需求量较小的建筑物, 可以

采用热回收热量梯级利用模式, 即全显热回收加部分潜热回收的热回收方式, 不仅可以使热水出水温度达到生活热水温度要求, 从而减少热水再热能耗, 而且还可以维持相对较低的冷凝温度, 保证冷水机组较高的能效比。

4 结论

本文主要通过分析供冷供暖供生活热水蒸发式冷凝空调系统在我国的城市建筑中的应用现状以及必要性, 指出了当前市场上现有的该空调系统所存在的问题, 并就如何改进供冷供暖供生活热水蒸发式冷凝空调系统, 使其节能性更强, 整体机组的性能更高进行了详细探讨, 希望能够起到抛砖引玉的效果, 供各位同行交流探讨。

摘要：建筑节能技术的应用与发展是当前备受关注的一个课题, 供冷供暖供生活热水蒸发式冷凝空调系统是近年来最新研发并得到广泛应用的新型节能环保技术, 这种空调系统可以有效的实现冷热量的循环转换, 极大的降低了能源消耗, 实现了良好的节能效果。现本文就针对供冷供暖供生活热水蒸发式冷凝空调系统在实际工作中的应用问题。

空调供冷 篇3

随着国民经济的快速发展,农村生活水平逐渐提高,人们开始注重室内居住环境的舒适性。农村地区夏季人们解决炎热的方法大体经历3个阶段1) 第一阶段人民生活水平较低,主要是通过芭蕉扇使气体流动,皮肤表面的汗液在与流动的气体接触时会蒸发带走身上的热量。2) 第二阶段家家户户安装了电动风扇,依靠电动机的旋转带来气体流动,其降温的方式与第一阶段类似,都是通过汗液蒸发带走身上的热量。目前,这种方式在大部分农村地区仍是主要的空调方式。3) 第三阶段在某些富裕的农村地区也基本实现,主要是通过单体空调机直接降低室内气体温度,室内的热量通过室外机排到大气环境中[1]。

调研村庄夏季空调的方式及所占比例如图1所示。调研村庄近几年单体空调安装台数如图2所示。

1农村地区地埋管直供冷技术可行性分析

1.1地埋管直供冷原理

较深的土壤中在未受干扰的情况下常年保持恒定的温度,远高于冬季的室外温度,又低于夏季的室外温度。将竖直U型地埋管一端与室内风机盘管相连另一端埋在地下土壤当中,U型管与土壤之间通过回填材密实接触,U型管内的水通过水泵驱动在风机盘管与地下土壤之间循环,水在经过地下土壤时被冷却,被冷却的水在经过室内风机盘管时,将冷量释放到房间内,实现空调目的[2],其原理如图3所示。

1.2房间冷负荷

农村房屋的空调房间主要是卧室和客厅,典型房屋为2间卧室、1间客厅。虽然农村外墙结构传热系数比较大,保温性能差,但由于辅助房间较多, 其在一定程度上相当于保温结构。考虑到地下土壤的温度为14 ~ 17℃ ,取土壤温度为15. 5℃ ,室内设计温度取26℃,供回水温度取22 /20℃,管道采用双U高密度聚 乙烯PE25管,管道流速 取1. 0m / s,其计算公式为[3,4]:

式中: Q—地埋管承担冷负荷,W; Δt—供回水温差,℃; d—管道内径,m。

按式( 1) 计算可知: Q = 4745W。

采用负荷计算软件计算典型房屋冷负荷,对山东地区房屋结构统计调研,找出代表性的信息,包括: 房间布局情况、外墙材料情况、外窗材料情况、建筑尺度情况、屋顶形式情况等,其相应信息如表1所示。

根据上述信息,构建“典型住宅”。典型住宅不是某一具体住宅,而是在房间布局、建筑尺度、屋顶形式方面具备较强的代表性[5]。取典型房屋平面如图4所示,气象参数取山东济南地区。

在实际居住过程中,考虑房间的同时使用系数,2间卧室与1间客厅的空调并非同时使用,取三者中两者较大负荷作为设计负荷。得出设计负荷值为4077W,最大冷负荷出现在14: 00,负荷计算如表2所示。

W /( m2·K)

考虑房间同时使用系数后房间逐时负荷曲线变化如图5所示。

1.3土壤恢复能力

由于地埋管直供冷系统只进行供冷,热量不断排往地下,有可能当运行时间较长时,钻孔周围的土壤温度升高,无法从地下获取冷量。实际上每家每户只钻1孔井,钻孔周围土壤的导热能力能够很快将土壤积累的热量带走,同时居民在使用过程中也并非时时刻刻的使用,当早上或者夜间室外温度较低时,居民会主动将空调系统关闭,此时土壤温度也是恢复的过程,当有地下水存在时,地埋管的散热能力及土壤的恢复能力大大增强,对于地埋管直供冷系统极为有利[6]。

2地埋管直供冷系统经济性分析

地埋管直供冷系统与单体空调相比,虽然其初投资较高,但安装完成后,系统的运行费用大大降低,原因在于地埋管直供冷系统没有压缩机,利用的是可再生浅层地热能,系统运行时只需要消耗极少的水泵和风机能耗。2种空调方式的初投资及运行费用情况如表3所示。

地埋管直供冷技术在理论上已经比较成熟,但在实际应用中较少,农村地区应用地埋管直供冷有很大的优势。

1) 运行费用相比于单体空调大大节省,居民可以不必考虑电费的问题而随时使用空调,室内舒适度自然提高。

2) 对于多房间空调的房屋,地埋管直供冷系统只需增加风口即可,省去了不同房间安装单体空调的费用。

3) 由于风机盘管内通入的是高温冷水,吹出的冷风与人体之间的温度梯度不大,相对于单体空调制冷剂直接蒸发吸热而吹出的冷风更加健康舒适。同时,卧室内只安装风口,没有风机的噪声影响,睡眠质量也会大大提高。

4) 农村地区每家每户只需1口钻井,钻孔周围土壤的恢复能力强,而且地埋管直供冷空调只在夏季使用,冬季有很长的恢复期,当地下水存在时, 地埋管的散热能力也会大大增强。

3结语

通过对典型房屋的分析计算,其设计冷负荷为4077W,地埋管供冷负荷为4745W,与单体空调对比,地埋管直供冷系统增加投资1227元,每年节省运行费用269. 7元,经济回收期为4. 5a,节约电量490. 32k Wh,减排CO2374kg、SO21. 1kg、NOx5. 7 kg、 粉尘1. 02kg,对于目前恶劣的空气环境起到一定的缓解作用。