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空调冷热键设备的选择与比较

2013-11-12来源:百度文库

一、冷热源类型:

(一)冷(热)水机组

1、电动压缩式冷(热)水机组

(1)往复式(2)蜗旋式(3)螺杆式(4)离心式

2、溴化锂吸收式冷(热)水机组

(1)蒸汽型冷水机组(2)热水型冷水机组(3)直燃型冷(热)水机组

(二)热源

1、电力:(1)电热炉(2)热泵

2、燃气、燃油、燃煤等矿物原料。

3、可再生能源,如太阳能、地热能、河水等以及工业余热、生活废热。

(三)热泵

从室外环境介质吸热并向室内放热,使室内空气升温的制冷系统。

大型热泵—模块式组合,用于中小型公共建筑

空气源热泵 多联机— 一个室外机可配置几个到几十个室内机

小型户式机—用于住宅,分(1)风一水型(2)风一风型

热泵水环热泵—用一个循环水环路作为加热源和排热源

废热水热泵—利用工厂余热或废热以及生活污水作为热泵水侧加热源

水源热泵太阳能热泵—利用太阳能热水作为水侧加热源

地下水热泵—通过地下水进行加热或冷却

地表水热泵—通过江河地表水进行加热或冷却 地源热泵

土壤热泵—以土壤作为吸热源和排热源

二、各种冷热源优缺点

(-)“冷水机组”加“换热器”

夏季用冷水机组制冷,冬季用锅炉烧热水供暖,也可以由热电厂或集中供热站供应蒸汽,经换

热器转换成60℃热水,供空调机组。

l、优点:

(1)初投资为各种系统最低的(房间空调器除外),供电总容量比水源热泵、多联机少。

(2)运行费比蒸汽溴化锂机低。

(3)主机寿命最长,按美国ASHRAE标准为23年。

(4)由于制冷机和水泵以及冬季换热器全部集中在一个机房内,因此维保方便。

2、缺点:

(1)系统庞大,不便于分户计量、分户控制和假日个别房间使用。可以另配几套多联机,保证

加班多的房间使用,也可以采用多机头冷水机组或大小搭配,以满足低负荷的需求。

(2)机房空间大,管道占空间多。

(3)冷却塔有一定噪声,放裙房顶上时必须妥善处理。冷却塔也有损美观。

(二)空气源热泵

冬季从室外空气中吸热并向室内放热,夏季则放热给室外空气。

l、优点:

(1)冬夏共用,设备利用率高,不需另设锅炉房。

(2)节水节能。由于不用冷却塔,节水。由于空气源热泵的能效比达3左右,因而与电采暖相

比,只消耗1/3的电能。

(3)结构紧凑,省去冷却塔、冷却水系统,节省投资与空间,避免军团菌的危害和冷却水处理

的麻烦。

(4)安装在室外,不占机房面积,节省土建投资。

(5)模块组装,多机头,易于分区运行与控制。

2、缺点:

(1)噪声大,影响周围建筑。

(2)对冬季室外相对湿度较高的地区,盘管结霜较频繁,除霜间隔时间热泵停止供热,影响供

暖效果,冬季供暖不易保证。

(3)主机可靠性不如冷水机组,过去在冬季运行时经常有烧机现象。

(4)初投资与寿命不如冷水机组。由于装在室外,日晒雨淋易于损坏,特别是江苏下雨天有

l/3为酸雨,腐蚀严重,影响使用寿命。

(三)“蒸汽溴化锂吸收式机组”加“换热器”

夏季利用热电厂送来的蒸汽,通过溴化锂吸收式机组进行制冷,冬季通过换热器将蒸汽转换成

60℃热水,供空调器使用。也可直接用溴化锂机供暖。

1、优点:

(1)可以减少环境污染,防止臭氧层破坏,减轻温室效应。

(2)合理使用能源,削减夏季电力高峰,不受缺电拉闸影响,还可减省电力贴费和减少变配电

所投资。

(3)溴化锂机组在低压下运行,比较安全。

(4)除屏蔽泵外,没有其他运动部件,噪声为70-80dB(A),同时不必作防振基础,安装简单。

(5)制冷量可在20%~100%的范围内进行无级调节,有利于部分负荷时的运行调节。

(6)可以充分利用余热、废热等低位热能。

(7)必要时可以安装在屋顶或室外,节省机房面积。

2、缺点:

(1)与电动机组相比,溴化锂吸收式机组节电不节能,热力系数低,一次能耗蒸汽型为电动冷

水机组的2倍。

(2)与离心式、螺杆式制冷机相比,占地面积大,机房高度高,设备重量大。

(3)排热量大,冷却塔和冷却水系统容量大。

(4)机组气密性要求很高,只要逸入少量空气就会破坏真空度,导致机组性能大幅下降。但近

几年我国几家大厂的产品已基本解决了这个问题。

(5)溴化锂水溶液对碳钢的耐蚀性较强,因此做好钢板防腐蚀的处理和提高缓蚀剂性能是十分

重要的。

(四)“冰蓄冷空调系统”加“换热器”

建筑物空调时(电网高峰)所需冷量的全部或者一部分在非使用空调时间(电网低谷)制备好,

将其能量蓄存起来供空调时使用。

l、优点:

(1)平衡电网峰谷负荷,减缓电厂和供配电设施的建设。

(2)制冷主机容量减少,减少空调系统电力增容费和供配电设施费。

(3)利用电网峰谷荷电力差价,降低空调运行费用。

(4)冷冻水温度可降到l~4℃,可实现大温差、低温送风空调,节省水、风输送系统的投资

和能耗。

(5)相对湿度较低,空调品质提高。

2.缺点:

(1)一次性投资比常现空调大20~40%。

(2)蓄冰装置要占用较大的空间。

(3)制冷蓄冰时主机效率比在空调工况下运行低。

(4)设计、施工、调试和运行相对比较复杂。

(五)多联机空调系统

多联机为制冷剂流量可变系统,室内机、室外机、制冷剂配管和控制装置组成。一台室外机可

以配置不同规格、不同容量的室内外l-16台。通过控制涡旋式压缩机的制冷剂循环量和进入室内各

换热器的制冷剂流量,适时满足室内冷热负荷要求,是一种可以根据室内负荷大小自动调系统容量

的节能、高效的空调方式。目前有变频技术和数码涡旋技术两种。

1、优点:

(1)制冷剂管传递冷(热)量为205kJ/kg,几乎是水的10倍和空气的20倍,因此管道细,容易布置。

(2)便于分户控制与分户计量,各用户自己管理,互不干扰,方便,省能省钱。

(3)省去传统中央空调庞大机房。地下室可用于停车场,层高也可降低。

(4)随房屋使用先后,可分批分期安装,节省传统中央空调的投资。

2、缺点:

(1)比传统中央空调系统,初投资高一些。

(2)寿命只有中央空调的一半。

(3)冬季供暖量不足。由于结霜除霜,部分时间停止供热。双大热泵的能效比低。

(4)制冷剂管道多、长且接头多,施工不严格时易造成泄漏,难检修。

(5)直接蒸当室内机,夏季送风温度低,易感冒。气流均匀性差。舒适性不如中央空调。室内

控温不理想,有可能波动±2℃以上。

(六)地源热泵(土壤热泵)

地源热泵包括地下水热泵、地表水热泵、土壤热源。地下水热泵是将井水汲出,通过水源热泵

空调机中的换热器进行加热或冷却,再将井水回灌入井内。地表水热泵是将江、河、湖、海水吸出,

通过水源热泵的换热器加热或冷却,再排回到江、河、湖、海中去。土壤热泵是将水环路理地下,

以土壤作为吸热源和排热源。按照江苏省政策,地下水热泵难以实现。国土局大楼附近没有江、河、

湖水可利用,因此地表水热泵也无法实现。对于土壤热泵的优缺点如下:

l、优点:

(1)为可再生能源,经济有效的节能技术。可在夏冬季提供较低的冷凝温度和较高的蒸发温度。

运行费用比传统中央空调可节省30%,耗电量为冷水机组加锅炉的60%。

(2)环境效益好。污染物排放,比空气源热泵减少40%,比电供暖减少70%,制冷剂充灌量

比常规空调减少25%。节省机房空间。

(3)寿命长达20年。

(4)使用灵活,可分户计量、分户控制、分期施工。

2.缺点:

(1)初投资比冷水机组加锅炉高10~20%以上,如国际商城414元/m²,比传统中央空调高38%。

(2)关键要解决好土壤冬夏季吸收热量和放热的平衡性,如果不平衡,必然造成土壤蓄热性变

差。目前对土壤的能量平衡、热工性能、土壤中的传热、传湿和环境对土壤热工性能的影响等,还

缺乏研究。导致北京己做的100多的工程,至少有20%是失败的。江苏仅处于试验阶段,不宜大量

上马。

(七)水环热泵

水环热泵是用一个循环水环路作为加热源和排热源。当环路中水的温度由于水环热泵空调机的

放热(制冷运行时)使其温度超过一定值(35℃)时,环路中水将通过冷却塔将热量放给大气。当

环路中水的温度由于水环热泵空调机的吸热(制热运行时)而使其温度低于一定值(l5℃)时,通

常使用加热装置对循环水进行加热。水环热泵是一种介于中央空调与分散空调之间的优化空调能源

方式。

l、优点:

(1)节能。能效比高于空气源热泵。当建筑物制冷制热同时进行,能量在建筑物内部转移。运

行费用最少,节能效果明显。

(2)初投资成本较低。无集中的制冷机房、锅炉房、空调机房。所需风管少,减少楼层高度,

无保温的循环水管系统,减少了材料费用。无需另设控制中心。

(3)便于分户计量、分户控制,也便于分户使用。热泵发生故障不会互相影响。

(4)使用灵活。新建大楼可先安装水环热泵的主管与支管,根据使用要求再分批安装机组。

2.缺点:

(1)10KW制冷量以上的水环热泵噪声较大。

(2)必须设置独立新风系统送入每个房间。

(3)水环热泵多为暗装,必须同建筑和室内装潢紧密配合,维保麻烦。

(4)总装机容量比常规中央空调系统要大,增大了变配电所的投资与贴费。

(八)房间空调器

属分散式空调系统,舒适健康条件差,适合住宅家用,办公楼在建设经费紧张时也可考虑采用。

l、优点:

(1)初投资最低,这是因为房间空调器的市场竞争激烈,售价特低。

(2)运行费最低,每个房间可以独立操作,用则开,不用则关。

(3)便于分户计量,分户控制,分户安装。任一台有故障不会影响其他用户。

(4)采用变频型,可快速启动,室温稳定。

(5)作为传统中央空调系统的补充,对某些常加班房间加装房间空调器。

2.缺点:

(1)由于没有新风系统,只能开窗换气,卫生条件差。

(2)室外机影响建筑立面美观。

(3)气流组织不均衡,影响舒适性。

(4)冬季供热条件差。

(5)冷凝水滴水影响。

(6)室外机有可能下机排热影响上机的使用(青蛙跳现象)。 

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