空调通风系统节能资料讲解

《空调通风系统节能资料讲解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《空调通风系统节能资料讲解（73页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、空调通风系统节能,主要内容 空调系统分类和组成 空调系统设备 空调系统运行与控制 空调节能技术 管理节能,1. 空调系统分类和组成,空调的任务和用途,空调系统的分类 按照空调服务对象或用途不同可分为： 舒适性空调：以满足人对特定空间内空气环境的舒适性要求为主要目的 工艺性空调：以满足生产工艺和科学实验过程、设备运行和产品储存等对特定空间内空气环境的要求为主要目的，工作人员的舒适要求有条件时可兼顾。 按照空调空气处理设备的设置情况可分为： 集中式空调：所有处理设备设在一个集中的空调机房内。 半集中式空调：除了集中空调机房外，还设有分散在被调房间内的二次设备（末端装置）。 分散式空调：把冷、热源和

2、空气处理、输送设备（风机）集中设置在一个箱体内，形成一个紧凑的空调系统。,空调的基本方法和系统组成 空调的基本方法：以空气为介质，使送风参数不同来达到控制特定空间内空气参数的目的。 典型建筑中央空调系统主要由四部分组成： 流体输送与分配系统 空气处理装置 冷热源 控制调节装置,2. 空调系统设备,制冷机 根据工作原理，制冷机可分为：压缩式制冷机、吸收式制冷机、蒸气喷射式制冷机、半导体制冷机。其中，以压缩式制冷机和吸收式制冷机应用较多，蒸汽压缩式制冷机以电力驱动，吸收式制冷机以蒸汽驱动，载冷剂为水。 蒸气压缩式冷水机组 组成：压缩机、冷凝器、蒸发器、节流阀 制冷剂：氟利昂 压缩机不同：离心式、螺

3、杆式、活塞式、涡旋式,吸收式冷水机组（热力式） 溴化锂吸收式冷水机组： 溴化锂溶液为吸收剂； 水为制冷剂； 制取高于0的冷水 根据加热热媒不同：蒸气型和热水型 热媒在机组内被利用的次数不同： 单效、双效、三效,热泵 热泵是一种利用高位能使热量从低位热源流向高位热源的节能装置。顾名思义，热泵也就是像泵那样，可以把不能直接利用的低位热能（如空气、土壤、水中所含的热能、太阳能、工业废热等）转换为可以利用的高位热能，从而达到节约部分高位能（如煤、燃气、油、电能等）的目的。 热泵空调系统是热泵系统中应用最为广泛的一种系统。在空调工程实践中，常在空调系统的部分设备或全部设备中选用热泵装置。空调系统中选用热

4、泵时，称其系统为热泵空调系统，或简称热泵系统。,与常规的空调系统相比，具有如下特点： （1）热泵空调系统用能遵循了能级提升的用能原则，而避免了常规空调系统用能的单向性。所谓的用能单向性是指“热源消耗高位能（电、燃气、油、和煤等）向建筑物提供低温的热量向环境排放废物（废热、废气、废渣等）”的用能模式。 （2）热泵空调系统用大量的低温再生能替代常规空调系统中的高位能。 （3）常规暖通空调系统除了采用直燃机的系统外，基本上分别设置热源和冷源，而热泵空调系统是冷源与热源合二为一，用一套热泵设备实现夏季供冷，冬季供暖，冷热源一体化，节省设备投资。 （4） 一般来说，热泵空调系统比常规空调系统更具有节能效

5、果和环保效益。,热泵系统分类 热泵系统按低位热源的种类分类可以分为： 空气源的热泵系统； 水源的热泵系统； 土壤源的热泵系统； 太阳能热源的热泵系统； 废热源的热泵系统； 多热源的热泵系统。 按驱动能源的种类分类可以分为： 电动热泵系统，其驱动能源为电能，驱动装置为电动机； 燃气热泵系统，其驱动装置是燃气发动机。,制冷机（热泵）的能效 为了衡量制冷机在制冷或制热方面的热力经济性，常采用的能效评价指标有性能系数COP，能效比EER。 性能系数（Coefficient of Performance, COP） 制冷机在制冷循环中，所产生的制冷量与所消耗的功量之比，称为制冷机的制冷系数，或称为性能系

6、数（COP）。即 式中 Q制冷量，W或kW； W消耗功率，W或kW。,能效比（Energy Efficiency Ratio，EER） 制冷压缩机的能效比是考虑驱动电动机的效率对制冷压缩机能耗的影响，就是以单位电动机输入功率的制冷量进行评价，该指标多用于评价全封闭制冷压缩机。 在国际单位制（SI）中，性能系数是无因次量。在中国，有时将COP和EER混用，尽管EER也成为一个无因次量（kW/kW）。但其中似乎也有一个约定俗成：用COP时是单指制冷压缩机的性能系数；而用EER时则是指整台机组甚至整个系统的能效比。 综合部分负荷值（Integrated Partial Load Value, IPL

7、V） IPLV是制冷机组在部分负荷下的性能表现，实质上就是衡量了机组性能与系统负荷动态特性的匹配。它综合考虑了在不同负荷率条件下机组的EER值，然后再把整个负荷按照100%、75%、50%和25%四种负荷率的出现频率加权平均。,提高冷水机组（热泵）能效的方法及运行节能 提高制冷机的运行负荷率 制冷机在高负荷率附近时运行效率较高，随着制冷机运行负荷率的增大，单位制冷量的耗功逐渐减少，即能效越来越高。 选用多台机组时的运行能效高。 确定制冷机组数量时应该综合分析初投资和运行费用。 合理调节蒸发温度和冷凝温度 制冷机组或制冷系统的性能受到制冷量和秏功率与外在参数之间关系的影响。其中蒸发温度和冷凝温度

8、是影响制冷量的主要因素，在一定范围内提高蒸发温度或降低冷凝温度，可以提高单位容积制冷量，而蒸发温度的影响则更大。,空调冷热源 天然冷热源和未利用能 天然水: 地下水、地表水水源热泵 土壤蓄能：土壤源热泵 空气蓄能：空气源热泵 废热：工业污水和生活污水中的废热、锅炉余热污水源热泵 可再生能源 太阳能：太阳能热泵 风能、生物质能等,空调冷热源的选择与组合方案 选择冷热源需要考虑的因素 1、能源情况 2、设备性能特性 3、能耗及COP 4、环保 5、初投资 6、运行费用 不同的冷热源具有不同的性能特点，有一定的适用条件，因此注意选择条件。,常用空调冷热源组合方案 1、电动式冷水机组供冷和锅炉供暖方案

9、 2、电动式冷水机组供冷和热网供暖方案 3、热力式冷水机组供冷和锅炉供暖方案 4、热力式冷水机组供冷和热网供暖方案 5、直燃型溴化锂吸收式冷热水机组夏季供冷，冬季供暖方案 6、空气源热泵冷热水机组夏季供冷，冬季供暖方案 7、离心式冷水机组与锅炉、吸收式冷水机组组合方案,某工厂空调系统流程图,组合空调形式一,空调机组 组合式空调机,组合空调形式二,淋水式空调器,喷水室+表冷器空调器,喷水室+干蒸汽加湿器空调器,a)卧式 b)立式,柜式风机盘管,3. 空调系统运行与控制,工艺性空调的控制参数,新风量的确定 空调系统新风量：应向空调房间供给的室外新鲜空气量，即最小新风供给量 新风量：是保证良好室内空

10、气环境的基本要求；是衡量空调系统是否到达健康标准的基本条件。 最大限度利用室外新风冷源。 人员所需新风量 以CO2 的允许浓度为标准，对人员所需新风量有具体规定：一般生产厂房 30 m3/ h.人； 若满足卫生要求的新风量为gw （m3/ h人） 则最小新风量 Gw1 = n（人数） gw m3/ h,空气焓湿图（i-d图）,全空气系统一次回风系统分析与计算,工艺流程图和空气处理i-d图,空调系统的工况分区控制 空调系统确定后，可根据当地的气象变化情况，将焓湿图分成若干个气象区（空调工况区），对应于每个空调工况区采取不同的运行调节方法。 分区原则 系统在全年的运行中都能保证空调房间所要求的温湿

11、度参数。 系统在各个工况分区内的运行最经济、合理,能最大限度地利用自然能源,以减少冷量、热量和电能的消耗,降低运行成本。 调节机构最少(即控制、调节环节少) ,调节方法最简单。 工况间的区域分界线应是调节过程中的临界线,工况间应便于转换。,全年运行的三工况分区图,全年运行的四工况分区图,全年运行的五工况分区图,全年运行分五工况区的调节条件及调节内容,系统调节方法 (1) 、 V区为夏季工况：在区，因室外空气焓大于室内焓，故采用最小新风量。在V区，因空气焓小于室内焓，故采用100 新风，经冷却除湿后送人室内。 (2) I区为冬季工况：应采用最小新风量，先和回风混合，经加热、加湿后送人室内。 (3

12、) 区是过渡季工况：在过渡季节应充分利用室外新风的冷却能力。可以根据室外气象条件的变化，改变新、回风比例，随室外气温的升高，逐渐增大新风比例，当室内温度等于室外温度时，采用100新风。在该工况区不需冷却和加热处理，只需加湿，就能实现对室内温、湿度的控制。 (4) 区仍为过渡季工况：需开启冷水机组供应冷水，采用100新风，进行等湿冷却。,变风量空调系统（VAV ） 变风量空调系统是全空气空调系统的一种，它是通过改变送风量（也可调节送风温度）来控制某一空调区域温度的一种空调系统。通过变风量末端装置调节送入房间的风量，并相应调节空调机的风量来适应该系统的风量需求。 一般地讲变风量空调系统有以下特点:

13、 （）变风量系统属于全空气系统，没有风机盘管的凝水问题和 霉变问题； （）能实现局部区域(房间) 的灵活控制,可根据负荷的变化自动调节各房间的送入能量，在考虑同时使用系数的情况下空调器总装机容量可减少10%30%左右； （3）可以消除或减小再热量，室内无过热过冷现象,由此可减少空调负荷15%30%左右；,（）部分负荷运转时可大大降低风机能耗,据模拟计算,全年平均空调负荷率为60 %时，变风量空调系统(变静压法控制) 可节约风机动力78 %。 （5）系统的灵活性较好，易于改、扩建，尤其适用于格局多变的建筑。 VAV空调系统的组成： （1）末端装置：末端装置是变风量系统的关键设备，通过它来调节风量

14、，补偿变化着的室内负荷，维持室温。一个边风量系统运行成功与否，在很大程度上取决于所选用的末端装置是否合适，性能是否良好。 （2）系统控制器：系统控制的主要功能是根据系统中各VAV装置的动作状态或风管的静压值（设定点），分析计算系统的最佳控制量，指示变频器动作。,（3）变频风机：VAV空调系统常采用在送风机的输入电源线路上加装变频器，根据控制系统的指示改变风机的转速，满足空调系统的设计。 VAV装置原理图,38,加强运行管理和控制 根据空调系统所需冷热负荷量对冷冻机系统、锅炉系统进行自动控制，做到适时负荷自动跟踪，及时增减冷冻机或锅炉运行的台数，有效避免设备在低负荷运转时效率下降所产生的能源浪费

15、。 加强室内外冷热管道保温措施，减少“跑、冒、滴、漏” 做好空调系统在线调试。定期进行系统的在线调试与改造，是保证空调系统节能不可缺少的措施。,4. 空调节能技术,蓄冷空调 由于白天和夜间用电设备的不同，昼夜电力负荷是不一样的，一般是白天的电力负荷要高于夜间。夏季，大量空调的使用造成白天与夜间相比巨大的电力负荷峰谷差。由于空调的日益普及，空调中80%以上是电力驱动空调，我国各城市的夏季最大电力负荷和昼夜负荷峰谷差逐年攀升，其中以上海市最为典型，蓄冷空调就是电力负荷削峰填谷的重要手段之一。 在常规的空调系统设计中，必须按照最大负荷选用的制冷设备来应付很短时间内出现的峰值冷负荷。如果将空调峰值负荷

16、转移到低谷时段，与平均负荷相平衡，则只需选用较小冷量的冷水机组就可满足一天的供冷要求，从而提高了冷水机组的投资效益。蓄冷空调系统正是起到了这样的作用。,41,上海市历年的电力高峰负荷和最大昼夜负荷峰谷差,根据蓄冷介质的不同，常用蓄冷系统又可分为三种基本类型：第一类是水蓄冷，即以水作为蓄冷介质的蓄冷系统；第二类是冰蓄冷（Ice Storage），即以冰作为蓄冷介质的蓄冷系统；再一类是共晶盐蓄冷，即以共晶盐作为蓄冷介质的蓄冷系统。 冰蓄冷设备 冰盘管式：又称为冷媒盘管式和外融冰系统。该系统也称直接蒸发式蓄冷系统，其制冷系统的蒸发器直接放入蓄冷槽内，冰冻结在蒸发器盘管上。 完全冻结式：又称乙二醇静态储冰和内融冰式冰蓄冷。该系统是将冷水机组制出的低温乙二醇水溶液（二次冷媒）送入蓄冰槽（桶）中的塑料管或金属管内，使管外的水结成冰。,(3) 动态制冰：又称制冰滑落式系统。该系统的基本组成是以制冰机作为制冷设备，以保温的槽体作为蓄冷设备，制冰机安装在蓄冰槽的上方，在若干块平行板内通入制冷剂作为蒸发器。