摘要:中央空调由于其极大的满足了人们对生活舒适度的需求而得到广泛应用,空调系统的冷热源选择与施工方案的设定成为行业不停探究的重要问题,本文通过对典型的中央空调系统冷热源的分析研究,综合冷热源方案中成本、投资、运行费用等综合因素的考量,有针对性的提出解决方案,实现在具体工程中冷热源选择的指导作用,旨在探究空调系统的科学发展,希望对空调系统的选择、安装有重要的指导意义。
关键词:中央空调系统;冷热源;方案;研究
引言:随着经济社会的发展,人们生活水平的提高,人们对生活舒适度的需求日益提高,对工作、生活环境的要求也越来越高,基于此项生活需求的变化,越来越多的办公、生活场所都选择安装中央空调系统以满足人们的生产生活需求,提高服务档次,空调建筑比例逐年攀升。因此,对空调系统的整体质量有了新的要求,冷热源方案的合理设定也将成为未来行业探究的重点工作,合理的空调系统的冷热源方案可以实现空调系统的平稳运行和经费的最大化节约。
一、空调系统冷热源方案的类型
1、地源热泵方案
此种方案的实施首先应考察该建筑位置的地质、水文的综合情况,贫水区不宜采用水热源泵,实施此种方案,应保证工程位置具备拥有地下水的条件,采取土壤源热泵技术时应考虑埋设管线的区域是够足够,并且工程造价较高,当地施工财力是否能够承受方面的因素。地源热泵方案是利用低温热源进行制冷、供热的新能源利用方式,是应用低位可再生能源的重要技术。此种方案正常的运行情况是,地源热泵机组消耗一定量的电能,从地下水中或土壤中提取冷量后为本建筑的末端设备提供冷却水。地源热泵机组可以冬夏共用,一台机组可以实现冬天制冷、夏天制热、过渡季节等气温条件下的综合使用。
2、夏季制冷、冬季换热方案
由于电驱动制冷的热效率较高,目前,在我国中央空调系统中,电驱动制冷机型仍占主导地位。在电力空调中,随着制冷量的增加,其能源利用效率也随之增加,按能效比高低排序,离心式大于螺杆式,螺杆式大于活塞式。大型制冷机组一般采用离心式压缩机,中型机组采用螺杆式压缩机,小型机组采用活塞式压缩机。以上几种形式的制冷可以单独使用,也可联合运行。制冷装置可放在主楼或辅楼建筑中的地下室、设备层、屋顶层等,也可以集中布置实行区域供冷。采用制冷装置的联合运行或集中区域供冷方式能充分利用矿物燃料,提高能源利用率。
3、溴化锂吸收式冷热水机组方案
溴化锂吸收式冷热水机组是一种以热能为动力,溴化锂溶液为工质对,采取冷热源的设备。其优点在于,可以利用各种地位热源和余汽,而无需大量电能的消耗;涉及的运行部件少,运行过程中噪音小;在真空状态下运行,无臭、无毒、无爆炸危险,安全性高;负荷可实行无极调节,性能稳定;操作简单,维护保养方便。目前,直燃性溴化锂吸收式冷热水机组是国内广泛使用的形式,大多使用天然气或轻油作燃料。此种方案正常的运行情况是,溴化锂直燃机组消耗天然气或轻油为本建筑的末端设备夏天提供冷水,冬天提供热水,过渡季节也可使用。
4、变容量多联机、冬季换热站方案
变容量多联机是消耗一定量的电能,集中的室外机从空气中提取冷量,通过冷媒为建筑内的室内机提供冷量的一种运行方式。早期的工程设计中,VRV系统多用于普通多层,面积相对不大的公共建筑物。之后尝试在中型以上民用建筑中推广,被建筑业主和设计人员普遍接受,因此,目前VRV系统已广泛应用于各种大型公共建筑和别墅类高档住宅中。
二、空调系统冷热源方案性能比较
1、电制冷机组采用的制冷剂是HCFC/HFC,其使用得到ARI、ASHRAE及EPA的认可,对机组材料没有腐蚀作用,对机组运行寿命没有影响,一般使用寿命为15-20年。而溴化锂机组采用的制冷剂是水及溴化锂溶液,对碳钢的腐蚀性较强,严重影响机组寿命,一般运行寿命为10-15年。
2、溴化锂机组性能不稳定,溴化锂机组对气密性要求很高,只要渗漏少量空气就会破坏真空度,导致机组冷量大幅度下降。
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3、离心冷水机组无结晶现象,溴化锂机组需要经常对溴化锂溶液的浓度进行监测,运行中常有结晶现象发生,必须及时予以排除,否则将严重影响机组的正常运行。所以,溴化锂机组对运行维护所要求的技术水平较高。
4、溴化锂机组耗电量小,在停电时虽可由备用发电机供电继续运行,但制冷与空调是一个系统工程,需要水塔、水泵及末端装置的配合才能产生空调效果。因此,在停电时,只用备用发电机给溴化锂机组供电,需要匹配较大柴油发电机,否则其空调及制冷效果同样不能发挥。而水塔、水泵及末端装置的耗电量比溴化锂机组本身大得多。同样制冷量机组溴化锂机组配备冷却塔、冷却水泵较电制冷机组要大。
5、电制冷机组的负荷调节范围宽,或由100%调节到10%。溴化锂机组对空调负荷的变化不能即时作出反映和进行调节,其调节范围有限。
6、电制冷机组安装容易、操作简单,溴化锂机组的安装工作量比电制冷机组的大且操作复杂,均需要定期保养。
7、在相同制冷条件下,电制冷机组的体积比溴化锂机组的体积小,重量比溴化锂机组的轻。
8、大多数溴化锂机组在长期不使用时,需要把溴化锂溶液从机组抽出贮存在贮液灌里,并充氮气保护;在机组再次启动时,机组须抽出氮气,重新灌注溴化锂溶液并开机。增设溴化锂贮液罐和充氮气设备,增加了投资,增加了溶液与空气接触的机会,占地面积也增多,对操作人员要求高。电制冷机组可省去此麻烦及费用。电制冷机组所面对的CFC问题由于各国政府的支持,各有关生产厂家的努力研究,现已开发出新的制冷剂HCFC来替代CFC,从而获得解决。对于发展中国家,空调用HCFC-22可延长使用十年,允许使用期限为2040年。
9、溴化锂吸收式机组真空度要求比较高,否则溴化锂溶液易结晶,结晶影响机组效率及操作。
10、一般溴化锂吸收式机组制冷量与效率逐年衰减,需要订购质量较好的产品。%A
三、空调系统冷、热源方案的选择
1、水源热泵体统的应用
地下水质水文情况满足建设需求,并且不具备单独建立锅炉房的条件,同时,政府可以给予电力补贴减轻电价压力的情况下,可首先考虑水热源泵系统。
2、直燃机组空调系统的应用
工业燃气费用相对较低,具备明显价格优势的地区,以及建设位置与市政燃气管道相邻,并且连接费用低廉的地区,可以选用直燃机组空调系统。
3、电制冷机组与城市热网相结合的应用
应用此种方案需电力充足的地区,或电价相对较为低廉,尤其适用于热电联产地区,适用于电制冷机组与城市热网系统的应用。
4、VRV系统的应用
适用于改扩建工程当中,以及新建工程的使用,另外,过度季节有使用需求且不变布置冷却塔的情况下,首先考虑的就是应用VRV系统。
5、电制冷机组与锅炉房相结合的应用
在煤炭资源丰富且煤炭价格低廉的地区,并且附近未建有城市热网的环境下,可考虑采用电制冷机组与锅炉房相结合,取长补短、优势互补。
结语:随着经济的进步,社会的发展,人们生活水平的不断提高,全社会对生产生活环境的要求不断细化,工作、生活的舒适度成为人们择业、定居的重要标准,因此,中央空调系统的安装和应用成为改扩建工程、新建工程中必不可少的重要环节,其中空调系统冷热源方案的设计成为空调系统工程的重中之重,因地制宜的选择科学合理的冷热源系统方案,进行符合客观实际情况的系统工程的建设,是整个行业面临的重要挑战,行业从业者应致力于中央空调系统冷热源方案制定、实施的合理化、系统化,实现人民生活舒适度的提升和能源节约的合理利用。
参考文献:
[1] 吴尚瑜.地源热泵中央空调系统在建筑中的应用与安装[J].科技与创新.2014(10)
[2] 李磊.现代商业建筑中央空调系统的特点及优化方案[J].科技与企业.2014(15)
论文作者:陈友
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/8/6
标签:机组论文; 溴化锂论文; 热源论文; 空调系统论文; 方案论文; 溶液论文; 中央论文; 《基层建设》2018年第17期论文;