冷热源及空调系统介绍PPT格式课件下载.pptx
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,常规电制冷空调系统,优点:
系统简单,占地比其他形式的稍小;
效率高,COP(制冷效率)一般大于5.3;
设备投资相对于其他系统少。
冷水机组的数量与容量较大,相应地其他用电设备数量、容量也增加,加大了维护、维修工作量。
总用电负荷大,增加了变压器配电容量与配电设施费。
所使用电均为高峰电,不享受峰谷电价政策,运行费用高。
在拉闸限电时出现空调不能使用的状况。
2003/2004年夏季就因此出现空调主机减半运行情况,造成大部分中央空调达不到使用效果。
运行方式不灵活,在过渡季节、节假日或休息时间个别区域供冷,需要开主机运行,形成大马拉小车,浪费了机组的配置能力,增加了运行费用。
对于大型区域供冷系统较难实现较好的供冷(供水温度不能降低),管网的投资大、输送能耗高、空调品质差。
溴化锂制冷机组空调系统,优点:
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)(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)。
机房占地面积比冰蓄冷稍小。
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。
溴化锂机组部分负荷运行时卸载能力差,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);
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。
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。
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。
机组尺寸大,需要更大的检修空间和通道。
油、气的价格持续走高且供应紧张,运行费用很高。
油、气必须考虑消防因素,管理不方便。
风冷空调系统,优点:
1、安装在室外,如屋顶、阳台等处,不占有有效建筑面积,节省土建投资。
2、夏季供冷、冬季供热,省去了锅炉房,对城市建设有利。
3、省去了冷却水系统和冷却塔、冷却水泵、管网及其水处理设备,节省了这部份投资和运行费用。
4、独立完整的机组,安装方便,可缩短施工周期。
缺点:
1、机组较贵,夏季能效较低(相对水冷机组);
2、冬季制热有衰减。
风冷空调系统,特点:
冷热一体,不需要另外配置热源。
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。
空气冷却,不需配置冷却塔。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
多联机系统,优点:
1、节能。
系统不需要水泵、冷却塔(针对水冷冷水机组),无极变频更节能。
2、维护成本较低,无需值班管理人员。
3、安装较简单、灵活。
4、需要单独的机房,主机直接放在室外机。
1、造价相对水系统的中央空调较高。
2、舒适度不如水系统的中央空调。
3、满足不了大型和超大型建筑的制冷要求。
4、多联机的配管长度、室内机与主机的高差、室内机之间的高差都有限制,,多联机系统,特点:
系统相对简单,冷热一体,不需专用空调机房。
系统设计灵活,可以为小的供冷区域配置独立系统。
投资高。
采用空气冷却,冷却效果比水冷差,机组的能效比(COP)很低(样本标定一般小于3,而实际运行时远低于2.5),空调效果差、运行费用高。
在最热的天的COP更低(COP随环境温度的升高而急剧下降),运行费用很高;
同样冬季采暖也存在同样的效率低的问题,且随着环境温度的下降制热量不断的降低。
因机组放于室外靠空气冷却,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,3年后基本不能满足冷量的需要,需另外加配机组。
一个室外机与多个室内机通过铜管连接,制冷剂在管道内,因此安装时必须保证无泄漏。
而由于室内室外机安装时接点较多,有一个接点泄漏会造成整个系统空调失去效果。
当室内机与室外机距离过大时,会造成回油困难,影响压缩机的工作与寿命,同时影响机组的换热能力。
维修不便,室内维修时会破坏装修。
机组的数量与容量较大,维护工作量大。
需要通过加配其他冷水机组解决新风问题。
水地源热泵系统,水地源热泵系统,1)属于可再生能源利用技术水源热泵是具备了利用地球水体所储藏的太阳能资源作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。
其中可以利用的水体,包括地下水或河流、地表部分的河流和湖泊以及海洋,水源热泵利用的是清洁的可再生能源地一种技术。
2)运行安全可靠水源热泵机组的空调系统是可以基本保证全年按用户的需要开启空调系统,特别是春秋空调过渡季节均能运行,也就相当于四管制空调系统。
一般,水源热泵供、回水温度一年四季相对稳定,其波动的范围远远小于空气温度的变动。
水体在夏季作为空调的冷源,在冬季作为空调的热源,水体温度较恒定的特性使得热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性。
不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题。
3)高效节能水源热泵机组可利用的环境水体温度冬季为1222,水体温度比环境空气温度高,所以热泵循环的蒸发温度提高,能效比也提高。
而夏季水体温度为1835,水体温度比环境温度低,所以制冷的冷凝温度降低,机组效率提高。
4)应用灵活有的建筑物内,特别在过渡季节,部分区域需要供冷,部分区域需要供热,水源热泵可以同时供冷和供热,可以实现建筑内冷热量的转移和平衡,从而系统少用能源。
1、受各区域政府政策限制。
2、受自然资源限制,蓄冷空调系统,蓄冷空调系统,优点:
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。
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)。
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。
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。
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。
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)。
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机房设备投资比常规水冷电制冷和溴化锂机组系统稍高。
冰蓄冷只能夏天供冷,需要供热系统,管道系统,采暖空调系统管道分为同程管道系统和异程管道系统。
所谓的同程和异程指的是供、回水干管的水流方向,当二者方向相同时称之为同程,反之则为异程,实际工程中以异程较为多见。
在热水采暖系统中,不论采用哪种分类方式,均可根据供水和回水的水流方向而布置成同程和异程系统(详见附图)。
同程式和异程式比较,能较好的避免水力失调(但也并不是只要是同程都肯定没有失调问题,还是要有科学的计算才能避免),异程式水力失调相对较大,需要利用各种阀门进行调平衡。
管路从图中的同程系统可以看出,供水和回水干管中热媒的流动方向是一致。
起始端a立管及末端f立管其供、回水干管所路经的距离基本相等,即消耗的沿程阻力基本相同,因此各环路的阻力基本平衡,系统的起始端及末端立管所带的散热器热效果比较接近,不会出现过热或不热的现象,是较为理想的布置方式。
但是同程系统的这种布置方式相对异程而言,增加了回水干管的长度,在施工时,不能使回水干管共架敷设(因供回水管的坡坡向不一致),因此较为费工费料,会增加部分投资费用。
而在上图的异程系统中,供水与回水干管中热媒的流动方面则是一致的。
供水由A点起经a立管至B点的距离远大于由A点经f点立管至B点的距离,将产生各环路阻力不平衡的现象,设计人员通常会采用选择管径和设调节阀门等措施来降低这种不平衡的弊端,如果不采用这些措施,必然会造成从a立管向f立管散热量逐次降低的问题。
尽管从理论上,异程系统不如同程系统来得合理,但由于异程系统回水干管简短,在一定程度上节约了初投资,而且在施工时可以采用共架敷设(因供回水干管坡向一致),易于施工,所以实际采用都较多。
因此,在一般的工程中异程系统较为常见,但如果建筑物对供热要求标淮较高,还是应该采用同程采暖系统。
异程式系统是指通过不同环路的管段长度不同;
同程是指相同长度。
设计时候是有一定区别的。
理论上的详细计算,对于异程式系统需要先确定最不利环路的阻力值,再根据管路串并联的关系确定其它支路的阻力,力求管道平衡。
同程式应该先算最远用户和最近用户的环路阻力,力求平衡,再根据串并联关系确定其它环路的管路。
2、不同形式冷热源系统对比分析,3、冷热源主要机组介绍,螺杆式压缩机,离心式压缩机,磁悬浮离心式压缩机,磁悬浮技术主要针对其压缩机来说的压缩机采用磁性轴承,运转时受磁力的作用,轴与轴承无接触转动,因此减少了齿轮传动产生的能量损失,转速更高。
也不会磨擦轴承,省去更复杂的润滑回油系统。
磁悬浮离心式冷水机组的核心部件磁悬浮无油压缩机。
磁悬浮压缩机大致可分为压缩部分、电机部分、磁悬浮轴承及控制器、变频控制部分如图1所示。
其中压缩部分由两级离心叶轮和进口导叶组成,两级叶轮中间预留补气口,可实现中间补气的两级压缩。
压缩机采用永磁电机,结合集成在压缩机上的变频器设