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惠而浦空调 谈弱温给风空调技艺和环保化运用
 

低温送风系统是1974年首先由美国人提出。  1950年美国率先将此项技术应用于住宅和小型商业建筑的改造工程上,当时由于受到低温冷源和空气处理设备的限制,低温送风发展缓慢。20世纪70年代以来,全球能源、电力紧缺。然而随社会经济的发展,人们也越来越离不开空调,空调用电量上升到占建筑总能耗的5060,这种矛盾使空调行业如何更加节能的课题更为突出。  

一些发达国家的电力公司通过电费体制的调整,鼓励和促进了以转移电力峰值负荷为基础的蓄冷技术的应用和发展。蓄冷技术逐渐被各国接纳。但蓄冷制冷机的效率和制冷量降低,使得电耗增加。而蓄冷和释放必须采用乙二醇等介质循环,增加了蓄冰装置和设备,使空调系统初投资增加。这些都削弱了蓄冷技术的竞争力,影响了蓄冷技术的推广应用。  

我国从20世纪70年代起体育馆建筑开始采用水蓄冷空调系统,90年代初开始建造并投入运行冰蓄冷空调,截止到2001年已建成和正在建造的水蓄冷和冰蓄冷空调系统共计180余项。可以说蓄冷技术在我国已经取得了一定的进展和经验,但蓄冷技术与低温送风结合的项目却很少。大部利用蓄冷技术的工程仅仅停留在移峰填谷、平衡电网峰谷负荷和电力政策的优惠上,没有真正和充分利用蓄冷技术的潜在优势,实现真正意义上的节能和经济效益。蓄冷和低温送风技术结合比较成功典型工程,例如交行杭州市分行大楼,国家电力高调度中心大楼,在初投资和节能等方面取得了很好的效果。  2低温送风空调技术发展的意义  21与冰蓄冷相结合的低温送风空调系统的节能分析  低温送风空调方式是指从集中空气处理机组送出较低的一次风,经高诱导比的末端送风装置进入空调房间。它是相对于常规送风而言的。常规送风系统从空气处理器出来的空气温度为1015,而低温送风空调方式的送风温度为311.由于低温送风降低了送风温度,减少了一次风量,也就减少了一次风的空气处理设备,其初投资可降低,又由于蓄冷技术的发展,能提供1133的低温冷冻水,为低温送风方式创造了条件。低温送风若与冰蓄冷相结合,其节能效果就更明显。与冰蓄冷相结合的低温送风空调系统,能够充分利用冰蓄冷系统所产生的低温冷冻水,一定程度上弥补了因设置蓄冷系统而增加的初投资,进而提高了蓄冷空调系统的整体竞争力,与冰蓄冷相结合的低温送风空调系统节能效果好。  从泵与风机的基础知识可知,水泵与风机的轴功率计算公式为:  Ns=(L P)/  式中:Ns为泵与风机的轴功率,kW;L为流量,m3/h;P为扬程,KPa;为风机电功率综合效率。  要降低系统能耗要从三个方面着手考虑,即流程、系统阻力以及泵与风机的效率。低温送风系统具有大温差这一鲜明特点。从流体力学的基本公式:  LLo=PPo=3NNo如果系统采用大温差,当输送介质(水或空气)温差与原输送介质温差的比值为m时,从流量计算公式可知,采用大温差时,流量为原来流量的1/m而此时功率仅为原来的1/m3可见低温送风(大温差)空调系统节能效果十分明显,对于空调面积5800m2我们拿常规空调、低温送风 冰蓄冷空调相比较,所示是某一公共建筑各种VRV空调系统的比较,该建筑物为单层,空调面积5760m2,最大冷负荷800kW(227冷吨)送风温度分别以12和5来计算得到下列数据: 

 1各种VRV空调系统比较送风温度125空调系统全空气VAV无冰蓄冷全空气VAV半蓄式全空气VAV全蓄式空气/水VAV半蓄式空气/水VAV全蓄式时间昼夜高峰制冷量(冷吨)250150115250130110240制冷、水系统2801101072029210210725292白天总电量42121611816184全年耗冷量633809498791589195268473486036全年供冷电费相对值1069049053空调初投资相对值1097118089106  22低温送风系统可以提高室内热舒适性,改善室内空气品质  室内空气温度、湿度及气流组织是影响室内热舒适的三个主要因素。三者之间是相互影响、相互作用的,任何一个因素发生变化都会影响室内热舒适。 

 (1)气流组织。低温送风空调系统送风温度比较低,低温空气易于下沉,会影响室内空气温度分布。

(2)湿度。在低温送风系统中,送风温度较低;因而会使空气中更多的水分在冷却盘管的表面冷凝出来,从而降低了室内的含湿量。一般低温送风系统的相对湿度要低10左右。因此,在全负荷状态下,常规空调相对湿度为50左右。因此,在全负荷状态下,常规空调相对湿度仅为40;而在部分负荷时常规空调相对湿度为60时,低湿送风系统相对湿度仍可维持在50左右。较低水平的相对湿度对房间热舒适有显著的改善,较低的相对湿度,不仅能使人感到空气新鲜,而且由于空气相对湿度较低,当人体出汗时水分易被蒸发,降低了皮肤湿度,减小了衣服与皮肤的摩擦。低温送风空调系统设计可将室内干球温度提高12以实现空调系统的节能。研发表明,露点温度每变化58具有与干球温度变化05相同的热舒适度,因此可绘出等效热舒适曲线如所示。

(3)温度。ASHRAE通过大量的研究发现,干球温度22相对湿度50的室内参数,室内热舒适度最高,24、40相对湿度时,满意度开始下降,并且由于人在室内的活动水平、衣服的多样化,人希望略冷一些更好。实验表明,对于人体有害的耐低温细菌,在低温系统中并未大量繁殖。另外,由于低温抑制了有害细菌的生长及凝结水量大等原因,使得低温送风系统凝结水中的内毒素浓度低于常规空调系统。  23低温送风系统适用的场合  低温送风系统虽然有很多优点,但在采用此项技术之前,应全面了解它能否在特定的项目中发挥出优势。

可以从以下几个方面考虑:  (1)有无条件制取低温冷冻介质;(2)房间的相对湿度有无特定要求(如必须高于40);(3)房间通风换气是否要求很高;(4)经济上是否投入资金相对较少;(5)从节约能量来说。全年中能否有大量时间可利用713的室外空气降温。  从低温送风具有的优点及局限性中可以看到,低温送风系统可广泛用于民用建筑中,并可以在下列场所优先考虑: 

 (1)建筑空间有限,需要尽量小的送风尺寸的场所;(2)改造项目,如冷负荷已增加或超过现在供冷能力的场所;(3)采用冰蓄冷的项目;(4)希望降低房间湿度的场合;(5)希望通过降低建筑层高以达到降低建筑造价的场合。  具体来讲,像剧院等项目,其功能要求噪声很低,一般空调系统需采用很多措施来满足这一要求,而采用低温送风系统后,送风量可明显减小,其空调噪声也可大大降低,如果同时考虑冰蓄冷结合使用,一则可充分发挥冰蓄冷的优势,二则增大了供冷能力;三则可大大缩短预冷时间,经济效益显著。  

3结论  蓄冷与低温送风系统相结合,是蓄冷技术在建筑空调中应用的一种趋势。这种技术被称为暖通空调工程中,继变风量系统之后最重大的变革。

  (1)低温送风有利于提高空气的舒适度。  (2)低温送风空调方式与部分蓄冰技术相结合可以降低系统的初投资和年运行费用。  (3)低温送风空调方式与全蓄冰技术相结合可降低系统年运行费用,但初投资有所增加,不过整个系统的初投资和年运行费用较常规空调系统要低。  (4)高层建筑采用低温送风空调方式时,可节省系统设备及配管占有的建筑空间,相应地提高了建筑物的有效使用面积。 

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