2006-08-04 15:03 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
摘要:中國目前集中空調的市場(chǎng)形勢良好,在數量上增長(cháng)很多,但由于競爭導致了價(jià)格下降。制冷機的平均價(jià)格的大幅下降,也反映了制冷逐漸小型化的趨勢。并詳細介紹如何對中央空調選型。
關(guān)鍵詞:中央空調 市場(chǎng) 選型 制冷機
第一章 中國制冷機組和大型空調設備的發(fā)展趨勢
中國目前集中空調的市場(chǎng)形勢良好,在數量上增長(cháng)很多,但由于競爭導致了價(jià)格下降。制冷機的平均價(jià)格的大幅下降,也反映了制冷逐漸小型化的趨勢。
風(fēng)機盤(pán)管還是主要的末端產(chǎn)品?照{箱(組合式空調器)和其它的末端設備有所增加,但他們對風(fēng)機盤(pán)管的主流地位沒(méi)有形成重要威脅。
一、制冷機規格
根據BSRIA(UK)的調查,以產(chǎn)品的制冷量計算,大型設備的市場(chǎng)規模減小了(1000kw ,285 Reftons);但加以?xún)r(jià)值計算,制冷量在401kw(114ton)和401kw以上的制冷機在2000年占了67%,或達到4.24億美元。并且僅1000kw以上的總銷(xiāo)售額就達3.02億美元,占總市場(chǎng)銷(xiāo)售額的47%.
最近幾年,大量的小型制冷機,主要是渦旋式的,應用在家用領(lǐng)域。中型的制冷機的銷(xiāo)售有上升的趨勢,基于以下的原因:
● 螺桿機受到設計人員和用戶(hù)越來(lái)越多的歡迎。
● 有一種用多臺小型機組代替一臺大型機組的趨勢。這樣在只有部分負荷的情況下,減少了運行頻率,達到節能和更高的穩定性。
經(jīng)過(guò)國企改革和重組,非常大的工業(yè)項目投資減少了,在過(guò)去這是大型制冷機的主要領(lǐng)域。在其它的領(lǐng)域,有大規模的外資企業(yè)投資于新的商業(yè)建筑、工廠(chǎng)設施等。
采用國外的先進(jìn)技術(shù)推動(dòng)了具有更高性能的新產(chǎn)品的出現,主要表現在螺桿、離心壓縮機,熱交換器和電子控制等方面。與此同時(shí),吸收式制冷機的技術(shù)則是由國內的領(lǐng)導廠(chǎng)商開(kāi)發(fā)和提高。
二、制冷類(lèi)型
在中國銷(xiāo)售的絕大多數的制冷機是風(fēng)冷的,占了整個(gè)市場(chǎng)的76%,而在1997年水冷機組占據了67%的市場(chǎng)。這標志著(zhù)一個(gè)重要的轉變,這種趨勢還將持續下去。
1、制冷機類(lèi)型
一個(gè)明顯的趨勢是應用螺桿和渦旋技術(shù);钊麢C在3年前還處于主導地位,現在的市場(chǎng)份額卻急劇下降到15%左右。
吸收式機組由于電力供應的改善和油價(jià)的上漲,市場(chǎng)也在萎縮。
由于沒(méi)有太多的如機場(chǎng)、醫院和高等級的寫(xiě)字樓等大型建設項目,離心機的市場(chǎng)在2000年保持在850臺左右。
1.1、吸收式制冷機
1.1.1、概況:吸收式制冷機的發(fā)展在很大程度由能源結構狀況決定。在過(guò)去的2-3年中,吸收式制冷機的市場(chǎng)由于以下的原因而萎縮:
● 電力供應的增加;
● 油價(jià)的上漲;
● 電制冷機更換為HCFC(活塞、螺桿、渦旋、離心機);
● 電制冷機效率的提高。
1.1.2、發(fā)展簡(jiǎn)史
直到90年代中期,蒸汽機主要是由國內廠(chǎng)商提供,而直燃機組要從日本進(jìn)口。江蘇雙良在中國處于領(lǐng)先地位。盡管雙良曾于美國特靈在90年代后半段建立了一家合資企業(yè),且雙方于99年(實(shí)際是2000年3月,譯者注)已經(jīng)解除了合資關(guān)系,雙良一直是排名第一的中國吸收式制冷機的制造商。雙良并且已經(jīng)開(kāi)始積極向海外市場(chǎng)拓展。
90年代初,中國廠(chǎng)商遠大推出了直燃型吸收式冷熱水機組(主要是燃油型)。燃氣直燃機最初采用低熱值的城市煤氣。隨著(zhù)天然氣管網(wǎng)在大城市的發(fā)展,燃天然氣的直燃機也隨之增多。
1993-1995市場(chǎng)繁榮期。根據蒙特利爾議定書(shū),中國宣布在2006年前分期淘汰工商業(yè)制冷機使用的CFC.由于電制冷機沒(méi)有大規模使用新的制冷劑,作為替代,吸收式制冷機得到了快速擴張。另外,政府把吸收式制冷機的應用作為解決當時(shí)電力短缺的一種途徑,因此也鼓勵發(fā)展吸收式技術(shù)。這樣,市場(chǎng)需求突然轉向了吸收式制冷機,同時(shí)也吸引了數十個(gè)競爭對手進(jìn)入吸收式制冷機市場(chǎng)。
1995-1998市場(chǎng)穩定期。這時(shí)期市場(chǎng)逐步走向成熟。技術(shù)提高得很快,許多的市場(chǎng)參與者被淘汰。雙良、遠大、三洋和開(kāi)利主宰了市場(chǎng)。煙臺荏原和LG同和次之。遠大的直燃機在擴張。
與此同時(shí),電制冷機在更換完制冷劑后,正逐步重新奪回失去的市場(chǎng)。從1998至今,吸收式制冷機面臨著(zhù)電力制冷機的激烈競爭:電力供應增加,一些地區的電價(jià)下降。更甚的是油價(jià)卻在上漲。渦旋和螺桿機由于性能和效率的原因越來(lái)越受歡迎。高額初期投入和能源供給的方便性,導致一些客戶(hù)轉向了其它形式的制冷機。
1.1.3、供應
吸收式制冷機是唯一具有自主知識產(chǎn)權的集中空調產(chǎn)品。中國已經(jīng)成為除日本外的第二大吸收式制冷機的生產(chǎn)國。
國內需求的絕大部分是由國內生產(chǎn)來(lái)滿(mǎn)足。出口的數量微乎其微。但隨著(zhù)雙良和遠大的海外拓展戰略的執行,出口將會(huì )增加。
值得特別關(guān)注的是開(kāi)利的戰略。它已決定關(guān)閉其它的工廠(chǎng)而將上海一冷的工廠(chǎng)作為全球吸收式制冷機市場(chǎng)的供應中心。因此,這也將促進(jìn)出口。
1.1.4、燃料分析
直燃機在中國漸受歡迎的原因是由于不需要鍋爐來(lái)供暖,因此就節省了成本。在主要的城市,吸收式制冷機中多數是直燃型的。在有區域熱源的地方還是采用蒸汽/熱水型機組。
由于昂貴的油價(jià)和燃氣管網(wǎng)的建設,燃氣已成為直燃機的主要燃料,并且未來(lái)的趨勢也是如此。而目前單效的吸收式機組在中國已很少見(jiàn)。
1.2、離心機
離心機的市場(chǎng)容量大約在700-1200臺之間徘徊。因為要基于大型的基建項目,而過(guò)去2-3年大型的基建項目不是很多,因此離心機的市場(chǎng)也較平淡。
離心機市場(chǎng)的特點(diǎn)是采用水冷和通常大于800kw的大型機組。
市場(chǎng)被美國品牌如約克、開(kāi)利、特靈和麥克維爾所壟斷。進(jìn)口機組大約占了整個(gè)國內市場(chǎng)的50%.這個(gè)比例是所有制冷機中最高的。
自從1999年電力供應富余以來(lái),封閉性離心機的市場(chǎng)穩定增長(cháng)。國內制造的機組也引進(jìn)了先進(jìn)的技術(shù)。合眾開(kāi)利已在上海組裝和制造封閉式壓縮機,并且也采用當地其它合資企業(yè)的部件來(lái)組裝制冷機。而其它的公司還是采用組裝好的進(jìn)口壓縮機。
1.3、螺桿機
螺桿機市場(chǎng)正在增長(cháng)。因為被認為具有高性能和低噪音,在小于800kw的機型中擠占活塞機的份額。甚至在大于800kw的機型中,與離心機相比又具有靈活性的特點(diǎn)。所以,螺桿機越來(lái)越受到用戶(hù)和設計院的喜愛(ài)。
螺桿機增長(cháng)的另一個(gè)因素是近年來(lái)對中型制冷機的需求的增加。在工業(yè)領(lǐng)域投資的主體是私有企業(yè)和合資企業(yè),他們的工廠(chǎng)大多為中型建筑。螺桿機組自然是最佳的選擇。
螺桿機組中多數是水冷型。但風(fēng)冷型,特別是風(fēng)冷熱泵機組逐步增長(cháng)。日立、大金、約克、特靈、開(kāi)利、頓漢布什、麥克維爾和吉榮是市場(chǎng)中主要參與者。不過(guò),大約1/4的機組的進(jìn)口的。所有這些廠(chǎng)家都在中國有組裝工廠(chǎng)。日立即將在廣州萬(wàn)寶生產(chǎn)風(fēng)冷螺桿單元式空調機,萬(wàn)寶廣州已經(jīng)生產(chǎn)水冷單元式空調。
還有很多中國當地廠(chǎng)商從Bitzer、Hanbell,Fusheng,Refcomp等公司進(jìn)口壓縮機或用國產(chǎn)的壓縮機來(lái)設計和組裝制冷機。這些廠(chǎng)商是大連冰山、浙江王牌、上海富田、重慶嘉陵、武漢冷冷機廠(chǎng)等。意大利品牌如RC、Climavereta、Clivet也較知名。臺灣知名廠(chǎng)商Kuenling也于去年4月在上海建立了工廠(chǎng)。
1.4、活塞機
活塞機被渦旋機和螺桿機分割了大量的市場(chǎng)。并且已退出了家用市場(chǎng),只在商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域保持了一些市場(chǎng)份額。多數機組的制冷量低于350kw,并且熱泵的比例也在增加。開(kāi)利、約克、麥克維爾和其它國內品牌如大連冰山、南京五洲、吉榮和煙臺冰輪在市場(chǎng)中處于領(lǐng)先地位。鑒于國內技術(shù)的已成熟和市場(chǎng)的萎縮,進(jìn)口的機組很少見(jiàn)。
1.5、渦旋式
Copeland和Danfoss是中國最大的渦旋壓縮機供貨商。大多數渦旋壓縮機用于單元式空調機。
2000年中國市場(chǎng)共銷(xiāo)售大約2萬(wàn)臺渦旋制冷機。其中大部分的制冷量為5-35kw,主要用于高級別墅和多居室的公寓。作為戶(hù)式中央空調一種主要類(lèi)型,渦旋機的市場(chǎng)在1999和2000年開(kāi)始繁榮。未來(lái)幾年的情景依然看好。
制冷量大于35kw的機組適用于小型商業(yè)領(lǐng)域如辦公室、小酒店、劇院等。這種類(lèi)型的渦旋機中的大多數實(shí)際上是模塊化的渦旋機。只有特靈能提供單臺大型的渦旋機組。
2、最近的趨勢
在中國銷(xiāo)售的大多數機組是國內廠(chǎng)商或合資企業(yè)在中國境內生產(chǎn)的。關(guān)鍵部件現在也本地化了。中國制冷空調工業(yè)憑借低成本和不斷提高質(zhì)量的產(chǎn)品,正在由進(jìn)口導向逐漸轉向出口導向。
2.1、蒸汽壓縮型(容積式)制冷機
由于政府的管理和溫和的氣候,空氣源熱泵是長(cháng)江流域市場(chǎng)的寵兒。冬季用來(lái)取暖的燃煤鍋爐在長(cháng)江以南的區域已被政府禁止使用。因此,包括房間空調器,主要用于制冷,同時(shí)也能制熱的熱泵深受這一地區的喜愛(ài)。熱泵能用于取暖,因此就可以省去鍋爐。直燃型冷熱水機組的應用也是如此。
采用活塞或渦旋式壓縮機的制冷量為5-10RT的小型風(fēng)冷或熱泵制冷機的大多數用于戶(hù)式中央空調系統。制冷量為20-400RT的風(fēng)冷、空氣源熱泵和水冷活塞、渦旋或螺桿機主要用于商業(yè)建筑。400RT以上的蒸汽壓縮制冷機大多數是半封閉的離心機組。
由于具有高效和高可靠性的特點(diǎn),封閉螺桿機正在搶占活塞機的市場(chǎng)。同時(shí)由于電力富余和初投資低的因素也擠占吸收式制冷機的市場(chǎng)。而螺桿壓縮機的本地化可以降低成本。
2.2、吸收式制冷機
在過(guò)去電力短缺時(shí),政府對總電力消費進(jìn)行管制,但也沒(méi)有對吸收式的銷(xiāo)售給于任何特殊的優(yōu)惠政策。吸收式的購買(mǎi)是由用戶(hù)基于他們個(gè)人對產(chǎn)品經(jīng)濟性、質(zhì)量、可靠性和售后服務(wù)的評估來(lái)決定的。
根據行業(yè)統計資料,2000年吸收式市場(chǎng)容量大約為2600臺(其中蒸汽雙效占50%,燃油直燃機占25%,燃氣直燃機占25%)。單效和熱水型機組非常少。
2000年,雙良、遠大和大連三洋被認為是市場(chǎng)的領(lǐng)導者。煙臺荏原和LG同和的市場(chǎng)份額增加的同時(shí),開(kāi)利卻在丟失市場(chǎng)份額。
2001年政府建立了新的吸收式制冷機組國家標準,其中規定冷卻水進(jìn)水溫度從原來(lái)的32℃變?yōu)?0℃,而新的直燃機在制冷時(shí)LHV狀態(tài)下COP最低為11(在HHV狀態(tài)下為10)。這些指標被認為即使是現有的機型也很容易達到。
2.3、制冷劑問(wèn)題
自1995年來(lái),中國是世界上最大的CFC使用國。根據蒙特利爾議定書(shū),中國計劃在10年內淘汰使用CFC.
中國淘汰CFC計劃表:
汽車(chē)空調系統到2002年 工商業(yè)制冷機到2006年 家用空調到2010年
目前使用HCFC-22的制冷機將被使用HFC-407C或-410A的活塞、螺桿和渦旋機替代。制冷機組的制冷劑替換比單元式空調機組的替換要快得多。集中空調系統從CFC(R12)更換為HCFC (R22)的工作已完成。
活塞、螺桿和渦旋機中的絕大多數仍舊使用R22.市場(chǎng)中有一些使用R134A和個(gè)別使用R407C的,通常是客戶(hù)要求的。70%的離心機已從R22轉向R134A.也有使用其它的替代物如R407C和R123.不過(guò),R134A將是最通常的選擇。
2.4、單元式空調機組
商業(yè)和多居室住宅使用的單元式空調機組的市場(chǎng)容量大約為80萬(wàn)-100萬(wàn)臺/年。其中80%以上的是風(fēng)冷分體式。10%左右是水冷室內單元式。其中大多數是當地組裝的,主要的廠(chǎng)商有:春蘭、海爾、美的、格力、科龍、吉榮和華南。這部分市場(chǎng)正在快速成長(cháng)。
美的從兩年前引進(jìn)東芝開(kāi)利的技術(shù)開(kāi)始制造和銷(xiāo)售VRF空調系統。海爾的技術(shù)也來(lái)自東芝開(kāi)利。最初,日本的主要廠(chǎng)商大金采取從日本出口的方式,但由于關(guān)稅的原因降低了價(jià)格的競爭力,因此大金決定從今年開(kāi)始在中國進(jìn)行生產(chǎn)(見(jiàn)8月份JAPN)。
日立剛宣布了一個(gè)將日立空調制冷設備(廣州)公司的資本翻倍的計劃。用于增加風(fēng)冷制冷機和將單元式空調機組國產(chǎn)化。
第二章 主機選型綜述
。ā├渌畽C組類(lèi)綜述
冷水機組是中央空調系統的心臟,正確選擇冷水機組,不僅是工程設計成功的保證,同時(shí)對系統的運行也產(chǎn)生長(cháng)期影響。因此,冷水機組的選擇是一項重要的工作。
1.選擇冷水機組的考慮因素:
★ 建筑物的用途。
★ 各類(lèi)冷水機組的性能和特征。
★ 當地水源(包括水量水溫和水質(zhì))、電源和熱源(包括熱源種類(lèi)、性質(zhì)及品位)。
★ 建筑物全年空調冷負荷(熱負荷)的分布規律。
★ 初投資和運行費用。
★ 對氟利昂類(lèi)制冷劑限用期限及使用替代制冷劑的可能性。
2.冷水機組的選擇注意事項:
在充分考慮上述幾方面因素之后,選擇冷水機組時(shí),還應注意以下幾點(diǎn):
★ 對大型集中空調系統的冷源,宜選用結構緊湊、占地面積小及壓縮機、電動(dòng)機、冷凝器、蒸發(fā)器和自控組件等都組裝在同一框架上的冷水機組。對小型全空氣調節系統,宜采用直接蒸發(fā)式壓縮冷凝機組。
★ 對有合適熱源特別是有余熱或廢熱等場(chǎng)所或電力缺乏的場(chǎng)所,宜采用吸收式冷水機組。
★ 制冷機組一般以選用2~4臺為宜,中小型規模宜選用2臺,較大型可選用3臺,特大型可選用4臺。機組之間要考慮其互為備用和切換使用的可能性。同一機房?jì)瓤刹捎貌煌?lèi)型、不同容量的機組搭配的組合式方案,以節約能耗。并聯(lián)運行的機組中至少應選擇一臺自動(dòng)化程度較高、調節性能較好、能保證部分負荷下能高效運行的機組。選擇活塞式冷水機組時(shí),宜優(yōu)先選用多機頭自動(dòng)聯(lián)控的冷水機組。
★ 選擇電力驅動(dòng)的冷水機組時(shí),當單機空調制冷量φ>1163kW時(shí),宜選用離心式;φ=582~1163kW時(shí),宜選用離心式或螺桿式;φ<582kW時(shí),宜選用活塞式。
★ 電力驅動(dòng)的制冷機的制冷系數COP比吸收式制冷機的熱力系數高,前者為后者的二倍以上。能耗由低到高的順序為:離心式、螺桿式、活塞式、吸收式(國外機組螺桿式排在離心式之前)。但各類(lèi)機組各有其特點(diǎn),應用其所長(cháng)。
★ 選擇制冷機時(shí)應考慮其對環(huán)境的污染:一是噪聲與振動(dòng),要滿(mǎn)足周?chē)h(huán)境的要求;二是制冷劑CFCs對大氣臭氧層的危害程度和產(chǎn)生溫室效應的大小,特別要注意CFCs的禁用時(shí)間表。在防止CFCs污染方向吸收式制冷機有著(zhù)明顯的優(yōu)勢。
★ 無(wú)專(zhuān)用機房位置或空調改造加裝工程可考慮選用模塊式冷水機組。
★ 盡可能選用國產(chǎn)機組。我國制冷設備產(chǎn)業(yè)近十年得到了飛速發(fā)展,絕大多數的產(chǎn)品性能都已接近國際先進(jìn)水平,特別是中小型冷水機組,完全可以和進(jìn)口產(chǎn)品媲美,且價(jià)格上有著(zhù)無(wú)可比擬的優(yōu)勢。因此在同等條件下,應優(yōu)先選用國產(chǎn)冷水機組。
。ǘ岜脵C組類(lèi)
★ 熱泵機組的冷負荷計算方法同于常規空調系統,熱負荷計算方法于采暖系統大致相同,但需考慮新風(fēng)耗熱量;
★ 選型時(shí)要注意當地是否有足夠的水源(包括水量、水溫及水質(zhì))、電源和熱源(包括熱源性質(zhì)、品位高低);
★ 風(fēng)冷熱泵機組的供水溫度一般為45℃,而風(fēng)機盤(pán)管機組和組合式空調機組等樣本中提供的供熱量,通常都是以60℃進(jìn)水為前提,所以,必須對這些設備的供熱量進(jìn)行修正;
★ 選擇熱泵機組時(shí),一般應以冬季供暖負荷作為選擇依據,同時(shí)校核夏季的冷負荷;
★ 對于商場(chǎng)、餐廳等內部負荷和新風(fēng)負荷特別大的建筑物,由于供暖負荷一般僅為供冷負荷的60%~70%。所以,宜采用熱泵機組與單冷機組聯(lián)合供應的方式,例如“3十1”模式,即3臺風(fēng)冷熱泵機組加1臺單冷機組;
★ 風(fēng)冷熱泵機組的額定供熱量,通常都是標準工況(環(huán)境溫度t0=7℃,出水溫度ts=45℃條件下的數值,當環(huán)境溫度低于7℃時(shí),供熱量將大幅度降低。一般的降低幅度大致如下: t0=5℃時(shí), 下降百分比為5%~8%; t0=3℃時(shí), 下降百分比為12%~14%, t0=0℃時(shí), 下降百分比為25%~32%; t0=-3℃時(shí),下降百分比為45%~50%; t0=-5℃時(shí),下降百分比為55%~65%。注:按標準工況設計的風(fēng)冷熱泵機組,實(shí)際上在一3℃以下時(shí)已不能正常運行;
★ 風(fēng)冷熱泵機組的單臺容量較小,宜應用于中小型工程;
★ 冬季室外的空氣溫度,白天總是高于夜晚。因此,室外供暖計算溫度久tw=-3℃地區,對于僅白天使用的建筑物如辦公樓、商場(chǎng)等,可以采用風(fēng)冷熱泵機組。對于全天(24小時(shí))要求供暖的建筑物,采用風(fēng)冷熱泵時(shí)則應謹慎對待;
★ 水源熱泵系統比較適合于多住戶(hù)的公寓樓及面積較大的大型別墅。設計時(shí)應確保系統水流量計算準確。以便于冷卻塔、水泵等設備的選型;
★ 在相對濕度較高的地區,選用熱泵時(shí),應特別注意分析運行條件,并采取有效的除霜措施。
。ㄈ┑卦礋岜玫臋C房?jì)葻岜脵C組部分
1.地源熱泵的機房?jì)葻岜脵C組部分可以參照下列步驟進(jìn)行選型:
★ 水源熱泵機組的容量不要過(guò)大。中央空調冷熱源設備選型時(shí),設備制冷(熱)量約為設計冷(熱)負荷的1.05~1.10.
★ 水源熱泵機組選型時(shí),應盡量接近設計冷(熱)負荷。若機組偏大時(shí) ,運行時(shí)間短,啟動(dòng)頻繁。機組容量合適,運行時(shí)間長(cháng),有利于除濕。
★ 封閉水系統水溫的選擇,夏季要求水溫低些,目的是提高能效,降低耗電功率。冬季水 溫不要太高,因為水溫高時(shí),雖然制冷量高了,但耗電功率也高了,能效系數變化不大。
★ 設計時(shí)要考慮采暖空調對象建筑物的同時(shí)使用系數。同時(shí)使用系數的取值與建筑物類(lèi)型有關(guān),與建筑物的數量有關(guān),需通過(guò)理論計算和實(shí)測確定!蹲≌ㄖ照{負荷計算中同時(shí) 使用系數的確定》列出數據是:當住戶(hù)〈100戶(hù)時(shí),該系數為0.7;當戶(hù)數為100~150戶(hù)時(shí),為0.65~0.7;當戶(hù)數為150~200戶(hù)時(shí)為0.6.
2.室外地下?lián)Q熱部分可參照以下步驟進(jìn)行選擇:
地熱換熱器的選型包括型式和結構的選取,對于給定的建筑場(chǎng)地條件應盡量使設計在滿(mǎn)足運行需要的同時(shí)成本最低。地熱換熱器的選型主要涉及以下幾個(gè)方面:
★ 地熱換熱器的布置型式,包括埋管方式和聯(lián)結方式,如圖所示。埋管方式可分為水平式和垂直式。選擇主要取決于場(chǎng)地大小、當地土壤類(lèi)型以及挖掘成本,如果場(chǎng)地足夠大且無(wú)堅硬巖石,則水平式較經(jīng)濟;如果場(chǎng)地面積有限時(shí)則采用垂直式布置,很多場(chǎng)合下這是唯一的選擇。如果場(chǎng)地土中有堅硬的巖石,用鉆巖石的鉆頭可以成功鉆孔。聯(lián)結方式有串聯(lián)和并聯(lián)兩種,在串聯(lián)系統中只有一個(gè)流體信道,而并聯(lián)系統中流體在管路中可有兩個(gè)以上的流道。采用串聯(lián)或并聯(lián)取決于成本的大小,串聯(lián)系統較并聯(lián)系統采用的管子管徑要大,而大直徑的管子成本要高。另外,由于管徑較大,系統所需的防凍液也較多,管子重量也相應增大,導致安裝的勞動(dòng)力成本也較大。
★ 塑料管的選擇,包括材料、管徑、長(cháng)度、循環(huán)流體的壓頭損失。聚乙烯是地熱換熱器中最常用的管子材料。這種管材的柔韌性好、且可以通過(guò)加熱熔合形成比管子自身強度更好的連接接頭。管徑的選擇需遵循以下兩條原則:其一,管徑足夠大,使得循環(huán)泵的能耗較;其二:管徑足夠小,以使管內的流體處于紊流區、使流體和管內壁之間的換熱效果好。同時(shí)在設計時(shí)還要考慮到安裝成本的大小問(wèn)題。
★ 循環(huán)泵的選擇。選擇的循環(huán)泵應該能夠滿(mǎn)足驅動(dòng)流體持續地流過(guò)熱泵和地熱換熱器,而且消耗功率較低。一般在設計中循環(huán)泵應能夠達到每噸循環(huán)液所需的功率為100W的耗能水平。
。ㄋ模┧礋岜脵C組
★ 水源熱泵機組的容量不要過(guò)大。中央空調冷熱源設備選型時(shí),設備制冷(熱)量約為設計 冷( 熱)負荷的1.05~1.10.水源熱泵機組選型時(shí),應盡量接近設計冷(熱)負荷。若機組偏大時(shí) ,運行時(shí)間短,啟動(dòng)頻繁。機組容量合適,運行時(shí)間長(cháng),有利于除濕。
★ 封閉水系統水溫的選擇,夏季要求水溫低些,目的是提高能效,降低耗電功率。冬季水溫不要太高,因為水溫高時(shí),雖然制冷量高了,但耗電功率也高了,能效系數變化不大。
★ 設計時(shí)要考慮采暖空調對象建筑物的同時(shí)使用系數。同時(shí)使用系數的取值與建筑物類(lèi)型有關(guān),與建筑物的數量有關(guān),需通過(guò)理論計算和實(shí)測確定!蹲≌ㄖ照{負荷計算中同時(shí) 使用系數的確定》列出數據是:當住戶(hù)〈100戶(hù)時(shí),該系數為0.7;當戶(hù)數為100~150戶(hù)時(shí),為0.65~0.7;當戶(hù)數為150~200戶(hù)時(shí)為0.6.
。ㄎ澹 直燃機機組
直燃機設計選型時(shí)要確保同時(shí)滿(mǎn)足冷熱負荷的需要,但不設過(guò)大余量,以防造成主機投資浪費。一個(gè)系統最好配置兩臺以上主機且分別配置獨立的冷卻水循環(huán)泵、冷卻塔及冷熱水循環(huán)泵,這樣可以使系統可靠性更高,低負荷時(shí)水泵電耗更低。由于直燃機運轉時(shí)無(wú)振動(dòng)、無(wú)磨損,運轉可靠,如選用單臺主機也具有明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢而不降低其可靠性。
標準型直燃機供熱量是制冷量的80%,即 .如果熱負荷大(如制冷時(shí)供衛生熱水,或供暖時(shí)供衛生熱水或供暖負荷大于制冷負荷),則可選擇高壓發(fā)生器加大型以提高供熱能力,或選擇大冷量機組來(lái)實(shí)現(這樣初投資較大)。每加大一號高壓發(fā)生器,供熱能力增加20%,即Q增加=0.8×0.2 .如夏季制冷并供應衛生熱水(按夏季制冷量選型)則有: ,或 , ,N為高壓發(fā)生器的加大號數。如系統需夏季制冷、冬季供暖并供應衛生熱水(滿(mǎn)足夏季制冷量要求選定機型后校核冬季供熱量)則:
、贊M(mǎn)足夏冬兩季使用要求;
、谌缍緹嶝摵纱,采取加大高壓發(fā)生器滿(mǎn)足;
、廴缍緹嶝摵纱,采取加大機組型號來(lái)滿(mǎn)足使用要求( ,指機組加大型號后的制冷量)。若須加大機組型號滿(mǎn)足使用要求,則夏季靠調節燃燒器以保證經(jīng)濟運行。在過(guò)渡季節系統則靠調節燃燒器火頭以保證經(jīng)濟運行。另外,制冷量和供熱量的比例也可利用一些閥門(mén)來(lái)調節實(shí)現。
。 熱泵機組
★ 機組負荷選擇風(fēng)冷熱泵機組的容量通常是根據建筑物的夏季冷負荷來(lái)選擇,同時(shí)對冬季熱負荷進(jìn)行校核計算。如果機組供熱量大于采暖負荷,則該機組滿(mǎn)足冬季采暖要求;如果采暖負荷大于機組供熱量,可按下面2種情況考慮:當機組供熱量小于等于采暖負荷的50%~60%時(shí),可增加輔助電加熱裝置;反之則應綜合考慮初投資和運行費用來(lái)確定機組的容量,即適當加大機組的裝機容量。
★ 輔助電加熱裝量的形式 風(fēng)冷熱泵機組空調系統的輔助電加熱裝置有以下幾種形式可供選擇:(1)在風(fēng)機盤(pán)管系統中設置小型鍋爐,以此來(lái)提高冬季機組的供水溫度;(2)在有另外熱源(熱水或廢熱水)時(shí),可采用扳式熱交換器提高冬季供水溫度;(3)采用直燒式(氣源可為水煤氣、天煤氣、柴油等)加熱器提高冬季供水溫度;(4)采用電加熱器提高冬季供水溫度。
★ 蓄冷(熱)負荷在選擇風(fēng)冷熱泵機組時(shí)還應考慮建筑物的蓄冷(熱)負荷。一般公共建筑,空調設備往往是間歇運行,即白天運行、夜間關(guān)閉,這樣在第2天運行時(shí),由于建筑物的蓄冷(熱),房間溫度需要運行一定的時(shí)間后能達到設定值,如果要求縮短這一時(shí)間,在選擇機組時(shí)就要考慮蓄冷(熱)負荷。它與預冷(熱)時(shí)間有關(guān),一般預冷(熱)時(shí)間按2~3h.
。ㄆ撸┙M合式空調器類(lèi)綜述
目前,在各類(lèi)綜合性功能高層建筑的中央空調系統中,往往對所需溫度、濕度、新風(fēng)量、冷(熱)負荷的空氣氣流組織,采用分層或分區進(jìn)行集中處理,其優(yōu)點(diǎn)是便于建筑物內的物業(yè)管理和使用中的節能。
組合式空調機組的特點(diǎn)是以功能段為組合單元,用戶(hù)可根據空氣調節和空氣處理的需要,任選所需各段進(jìn)行自由排列組合,有極大的自由度和靈活性。
考慮到運行和檢修方便、氣流均勻等因素,應適當設置中間段。
選型時(shí)必須注意到以下幾點(diǎn):
1、向制造廠(chǎng)家提供組合式空調機組所需功能段的組合示意圖。示意圖上應注明所選機組型號、規格、段號、功能段長(cháng)度、排列先后次序以及左右式方位等基本要求。
2、組合式空調機組的操作面規定為:
。1)送、回風(fēng)機有傳動(dòng)皮帶的一側;
。2)袋式過(guò)濾器能裝卸過(guò)濾袋的一側;
。3)自動(dòng)卷繞式過(guò)濾器設有控制箱的一側;
。4)冷(熱)媒進(jìn)、出口的一側,有排水管一側;
。5)噴水室(段)噴水管接水管的一側。
當人面對機組操作時(shí),氣流向右吹為右式,反之則為左式,選型訂貨時(shí)需說(shuō)明所需機組的左、右式。
3、選用表冷器、加熱器和消聲器前,必須設置過(guò)濾器(段),以保護換熱器和消聲器表面清潔度,防止堵塞孔、縫,并應設置中間段。
4、噴水段、表冷段等,除已有排水管接至空調機組之外,還應考慮排水的水封裝置。
5、選用噴水室(段)時(shí),應說(shuō)明幾級幾排。
6、選用表冷器、加熱器(段)時(shí),應注明型式和排數,使用的冷(熱)媒性質(zhì)、溫度和壓力等。機組用蒸汽供熱時(shí),空氣溫升不小于20℃;以熱水加熱時(shí),空氣溫升不小于15℃。
7、選用干蒸汽加濕器需要說(shuō)明加濕量、供汽壓力和控制方法(手動(dòng)、電動(dòng)或氣動(dòng))。
8、選用風(fēng)機段要說(shuō)明風(fēng)機的型號、規格、安裝形式、出風(fēng)口位置,風(fēng)機段前應設置中間段,保證氣流均勻。新風(fēng)機組的空氣焓降應不小于34kJ/kg.
9、注明各風(fēng)口接口的位置、方向和尺寸,送、回風(fēng)閥的型式、規格,采用的控制方式(手動(dòng)、電動(dòng)或氣動(dòng))。風(fēng)機出口應有柔性短管,風(fēng)機底座應有減振裝置。
10、需要留出的觀(guān)察孔以及儀表安裝孔位置和個(gè)數,風(fēng)機供電的引線(xiàn)位置走向。
11、機組的基礎應高于室內地平面,基礎四周應設有排水溝或地漏,以便排除冷凝水和放空設備底部存水。
12、機組四周或機組與機組(多臺時(shí))布置時(shí)應留出足夠的操作和檢修空間。
13、考慮到機組防腐性能,箱體材料最好選用鍍鋅鋼板、玻璃鋼或特殊鋁合金。對于黑色金屬制作的構件表面應作過(guò)防腐處理;對于玻璃鋼箱體應采用氧指數不小于30的阻燃樹(shù)脂制作。
14、機組漏風(fēng)率標準:
。1)機組內靜壓保持700Pa時(shí),機組漏風(fēng)率不大于3%
。2)凈化空調系統的機組內靜壓保持1000Pa、潔凈度低于1000級時(shí),機組漏風(fēng)率不大于2%;潔凈度高于或等于1000級時(shí),機組漏風(fēng)率不大于1%.
對機組性能考核要求:機組的風(fēng)量、余壓、供冷量和供熱量的實(shí)測值應大于或等于其名義值的93%.機組的水阻力和輸入功率的實(shí)測值不得大于其名義值的110%.
基本參數應符合下列規定:
a機組風(fēng)量實(shí)測值不低于額定值的95%,全壓實(shí)測值不低于額定值的88%.
b機組額定供冷量的空氣焓降應不小于17kJ/kg;新風(fēng)機組的空氣焓降應不小于34kJ/kg.
c機組供熱量的空氣溫升至少應不小于 蒸汽加熱時(shí) 溫升20℃ 熱水加熱時(shí) 溫升15℃
機組在85%的額定電壓下能正常啟動(dòng)和工作。
機組的盤(pán)管及其管路在下列相應條件下應能長(cháng)期正常運行,且無(wú)滲漏:
a冷水盤(pán)管在980kPa壓力下,或通熱水使用時(shí),在980kPa壓力、60℃的熱水條件下;
b熱水盤(pán)管在980kPa壓力、130℃的熱水條件下;
c蒸汽盤(pán)管在70kPa壓力、112℃的蒸汽條件下。
機組箱內的隔熱、隔聲材料應具有無(wú)毒、無(wú)異味、自熄性和不吸水性能。不應使用裸露的含石棉或玻璃纖維的材料。隔熱、隔聲材料與面板之間應貼牢固、平整、無(wú)縫隙,保證在運行時(shí)箱體外表面無(wú)凝露。
機組應有凝結水處理設置,在運行中箱體外不應有滲漏水,箱體內不應有積水,排水應通暢。
箱體和檢查門(mén)應具有良好的氣密性,機組的漏風(fēng)率應不大于5%.檢查門(mén)鎖緊性能要好,防止因內、外壓差而自行開(kāi)關(guān)。盤(pán)管的迎面風(fēng)、風(fēng)速超過(guò)2.5m/s時(shí),應加設擋水板。噴水段進(jìn)、出風(fēng)側應有擋水板。
機組箱體應具有足夠的剛度,在運行中不應產(chǎn)生變形。機組采用黑色金屬材料制成的構件,其表面均應做防腐處理。
第三章 輔助設備選型綜述
一、清水泵類(lèi)產(chǎn)品選型指南:
1、選擇清水泵主要看參數流量和揚程;
2、離心泵適用于大流量、大揚程的場(chǎng)所;
3、管道泵流量范圍不大,適用于揚程低的場(chǎng)所;
4、常規選擇臥式泵,當安裝有局限時(shí)選立式泵;
5、當單級泵不能滿(mǎn)足要求時(shí)選擇雙級泵;
6、當溫度t>65℃,選熱水泵;當t≤65℃,選冷水泵。
二、新風(fēng)機設備選型步驟如下:
1、據安裝設置選擇新風(fēng)機的形式;
2、設備風(fēng)量、風(fēng)壓選用時(shí)以不小于設計值為原則;
對于特殊行業(yè),如醫院(手術(shù)室、特護窩病房)、實(shí)驗室、工業(yè)車(chē)間、按文書(shū)行業(yè)相關(guān)規范條例確定所需新風(fēng)量。
3、確定制冷量及制熱量的設計工況;
4、原則上一臺新風(fēng)機組只負責一層樓面所需的新風(fēng)量;
三、風(fēng)機盤(pán)管設備選型步驟如下:
1、明確所選用機組的型式、規格、風(fēng)口位置等要求。
在選用風(fēng)機盤(pán)管制冷機組時(shí),是把設計預熱負荷與機組顯熱負荷相匹配。在大多數情況下,盤(pán)管有足夠的潛熱容量,可滿(mǎn)足設計需要。如使用室外空氣則相應修整其負荷及計算公式:水溫升(℃)= 空氣溫升(℃ db)
先要確定工作要求:
制冷:室內預熱制冷負荷( ),室內總熱制冷負荷( ),進(jìn)風(fēng)溫度(℃db/℃wb),進(jìn)水溫度(℃),風(fēng)量( );
制熱:通常按制冷選用的機組,供暖能力是足夠的,回執量是按照水流量相同時(shí)來(lái)選定的。即用進(jìn)水溫度來(lái)滿(mǎn)足室內所需加熱負荷。室內加熱負荷(),進(jìn)風(fēng)溫度(℃)。
然后再確定機組規格、水量、所需水溫及壓降等參數。
2、明確所選用機組的接水管左出或右出方向(與管道布置等有關(guān))。
3、明確風(fēng)機電動(dòng)機軸承是否采用含油或不含油軸泵。若選用不含油軸泵,使用中一貫內按規定定期加油。
4、注意出水的保溫措施,以免夏季使用時(shí)產(chǎn)生凝露,污損室內建筑物。
5、冬季通熱水,水溫一般不超過(guò)60℃,可減少結垢,同時(shí)減輕冷熱交替作用使脹管脹緊力減弱,影響傳熱。
6、機組盤(pán)管最高處設置放氣閥。
四、冷水塔類(lèi)綜述
1、按照被冷卻水的溫度選擇:高溫塔、中溫塔、常溫塔。
2、按照安裝位置的現狀及對噪聲的要求選擇:橫流塔與逆流塔。
3、按照冷水機組的冷卻水量選擇冷卻水量,原則上冷卻塔的水量要略大于冷水機組的冷卻水量。
4、選用多臺水塔時(shí)盡量選擇同一型號。
其次,冷卻塔選型需要注意:
1、塔體結構材料要穩定、經(jīng)久耐用、耐腐蝕,組裝配合精確。
2、配水均勻、壁流較少、噴濺裝置選用合理,不易堵塞。
3、淋水填料的型式符合水質(zhì)、水溫要求。
4、風(fēng)機匹配,能夠保證長(cháng)期正常運行,無(wú)振動(dòng)和異常噪聲,而且葉片耐水侵蝕性好并有足夠的強度。風(fēng)機葉片安裝角度可調,但要保證角度一致,且電機的電流不超過(guò)電機的額定電流。
5、電耗低、造價(jià)低,中小型鋼骨架玻璃冷卻塔還要求質(zhì)量輕。
6﹑冷卻塔應盡量避免布置在熱源、廢氣和煙氣發(fā)生點(diǎn)、化學(xué)品堆放處和煤堆附近。
7、冷卻塔之間或塔與其它建筑物之間的距離,除了考慮塔的通風(fēng)要求,塔與建筑物相互影響外,還應考慮建筑物防火、防爆的安全距離及冷卻塔的施工及檢修要求。
8、冷卻塔的進(jìn)水管方向可按90°、180°、270°旋轉。
9、冷卻塔的材料可耐-50℃低溫,但對于最冷月平均氣溫低于-10℃的地區訂貨時(shí)應說(shuō)明,以便采取防結冰措施。冷卻塔造價(jià)約增加3%.
10、循環(huán)水的濁度不大于50mg/l,短期不大于100mg/l不宜含有油污和機械性雜質(zhì),必要時(shí)需采取滅藻及水質(zhì)穩定措施。
11、布水系統是按名義水量設計的,如實(shí)際水量與名義水量相差±15%以上,訂貨時(shí)應說(shuō)明,以便修改設計。
12、冷卻塔零部件在存放運輸過(guò)程中,其上不得壓重物,不得曝曬,且注意防火。冷卻塔安裝、運輸、維修過(guò)程中不得運用電、氣焊等明火,附近不得燃放爆竹焰火。
13、圓塔多塔設計,塔與塔之間凈距離應保持不小于0.5倍塔體直徑。橫流塔及逆流方塔可并列布置。
14、選用水泵應與冷卻塔配套,保證流量,揚程等工藝要求。
15、當選擇多臺冷卻塔的時(shí)候,盡可能選用同一型號。
此外,衡量冷卻塔的效果還通常采用三個(gè)指標:
。1)冷卻塔的進(jìn)水溫度t1和出水溫度t2之差Δt,Δt被稱(chēng)為冷卻水溫差,一般來(lái)說(shuō),溫差越大,則冷卻效果越好。對生產(chǎn)而言,Δt越大則生產(chǎn)設備所需的冷卻水的流量可以減少。但如果進(jìn)水溫度t1很高時(shí),即使溫差Δt很大,冷卻后的水溫不一定降低到符合要求,因此這樣一個(gè)指標雖是需要的,但說(shuō)明的問(wèn)題是不夠全面的。
。2)冷卻后水溫t2和空氣濕球溫度ξ的接近程度Δt‘,Δt’=t2-ξ(℃),Δt‘稱(chēng)為冷卻幅高。Δt’值越小,則冷卻效果越好。事實(shí)上Δt‘不可能等于零。
。3)考慮冷卻塔計算中的淋水密度。淋水密度是指1m2有效面積上每小時(shí)所能冷卻的水量。用符號q表示。q=Q/F,m3/m2.h(Q-冷卻塔流量,m3/h;F-冷卻塔的有效淋水面積,m2)
其它說(shuō)明:
1、根據使用工況及水量確定它的主要參數。
2、優(yōu)選換效率高的(相同水量體機小的)。
3、優(yōu)選噪音低的(相同水量風(fēng)機輸入功率低的噪音低)。
4、填料材質(zhì)好的壽命長(cháng)、阻燃填料為第一優(yōu)選。
5、選型位置應考慮不受季風(fēng)影響。
要求:
1、阻力后的配管不能低于補水管進(jìn)水口徑。
2、冷卻塔出水管的閥門(mén)離塔越近越好。
3、建議回水管室外部分做保溫。
4、多臺并聯(lián)的冷卻塔建議水路做成兩路,便于在機組能量調整時(shí)節能運行。
5、冷卻塔啟動(dòng)時(shí)一定要先開(kāi)水泵,后開(kāi)風(fēng)機。不允許在沒(méi)有淋水的情況下是風(fēng)機運轉。
因此,在布水管上設有傾斜的收水板,如果開(kāi)動(dòng)風(fēng)機而沒(méi)有噴水時(shí),布水器反轉,收水板會(huì )刮到填料,使填料刮出來(lái)被風(fēng)帶走,或者將布水管卡壞,因此,冷卻塔啟動(dòng)時(shí),一定要先開(kāi)水泵,后開(kāi)風(fēng)機,停止工作時(shí),應先停風(fēng)機,后停水泵。
五、風(fēng)口類(lèi)產(chǎn)品選型指南
1、首先,根據工藝要求和現場(chǎng)的條件等,確定送回風(fēng)的形式、氣流組織形式以及風(fēng)口型式;
2、其次,再根據風(fēng)量來(lái)確定風(fēng)口的外形尺寸;
3、再次,選型時(shí)還要注意以下要求:
。1)一般可采用百葉風(fēng)口或條縫型風(fēng)口等側送,有條件時(shí),側送氣流宜貼附。工藝性空氣調節房間,當室溫允許波動(dòng)范圍小于或等于±0.5℃時(shí),側送氣流應貼附。
。2)當有吊頂可利用時(shí),應根據房間高度以及使用場(chǎng)所對氣流的要求,分別采用圓型、方型和條縫型散流器和孔板送風(fēng)。當單位面積送風(fēng)量較大,而且工作區內要求風(fēng)速較小或區域溫差要求嚴格時(shí),應采用孔板送風(fēng)。
。3)空間較大的公共建筑和室溫允許波動(dòng)范圍大于或等于±1.0℃的高大廠(chǎng)房,可采用噴口或旋流風(fēng)口送風(fēng)。
采用貼附側送時(shí),應符合下列要求:
。1)送風(fēng)口上緣離頂棚距離較大時(shí),送風(fēng)口處應設置向上傾斜10-20℃的導流片。
。2)送風(fēng)口內應設置使射流不至左右偏斜的導流片。
。3)射流流程中不得有阻擋物。此外,送風(fēng)口的出口風(fēng)速,應根據送風(fēng)方式、送風(fēng)口類(lèi)型、安裝高度、室內允許風(fēng)速和噪聲標準等因素確定。消聲要求較高時(shí),宜采用2-5m/s,噴口送風(fēng)可采用4-10m/s.
回風(fēng)口的布置方式,應符合下列要求:
。1)回風(fēng)口不應設在射流區內和人員長(cháng)時(shí)間停留的地點(diǎn),采用側送時(shí),宜設在送風(fēng)口的同側。
。2)條件允許時(shí),可采用集中回風(fēng)或走廊回風(fēng),但走廊的斷面風(fēng)速不宜過(guò)大。
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