2008-05-24 16:55 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
1、空調負荷與容量的確定
空調負荷包括空調冷負荷和空調熱負荷?照{冷(熱)負荷指為將室內的空氣參數維持在設計參數狀態(tài),單位時(shí)間內需向建筑提供的冷(熱)量。這是一個(gè)受室內設計參數、室內人員、設備等散熱、散濕量、圍護結構性質(zhì)、室外空氣環(huán)境參數(包括溫度濕度、氣流速度等)、太陽(yáng)輻射強度等諸多因素影響的變量。在室內外設計計算參數條件下的空調冷(熱)負荷為建筑物之空調設計計算冷(熱)負荷。讓空調系統恰如其分地提供冷(熱)量,以滿(mǎn)足設計計算狀態(tài)下建筑物的需求,并隨時(shí)適應建筑物空調冷(熱)負荷及其變化的需要是空調設計的根本目的。
在空調系統設計過(guò)程中,空調負荷計算是第一步,空調負荷的計算應包括空調設計計算負荷的確定和各時(shí)段負荷的分析。其次,設備的容量必須滿(mǎn)足空調設計計算冷(熱)負荷的要求,另外設備的配置應適應空調負荷變化的特點(diǎn)。在以空氣源熱泵型冷熱水機組為冷源的空調系統設計中熱泵機組的容量既要考慮到大樓各部分的同時(shí)使用系數,還應考慮到熱泵的實(shí)際制冷量、實(shí)際供熱量會(huì )因設備間距限制等原因造成通風(fēng)不暢,部分氣流短路(這部分的出力損失約占5%左右)而受到影響,和室外換熱器因表面積灰、換熱器表面結垢、設備衰減等因素的影響,故所選擇的熱泵機組尚應考慮安全系數。由公式來(lái)表示:
Q=β1.β2.QD.
式中,Q——熱泵機組在設計工況下的制冷(供熱)量KW
QD——設計計算負荷,KW
β1——同時(shí)使用系數,由具體工程定,一般為0.75~1.0
β2——安全系數,一般取1.05~1.10.
另外,熱泵機組既要滿(mǎn)足系統夏季的供冷要求,又要滿(mǎn)足系統冬季的空調供暖要求。各不同供應商的熱泵機組的額定制冷量,額定供熱量的參數不盡相同,與各地區空調室外設計參數不一定一致。對南京而言,一般供應商所提供的熱泵機組額定制冷工況條件與實(shí)際一致或相近,一般空氣干球溫度為35℃,空調冷媒水進(jìn)出水溫度分別為12℃、7℃左右。而冬季制熱熱泵的額定工況條件為室外空氣溫度7~8℃,進(jìn)出水水溫為50-55℃。這一條件與南京地區冬季空調設計計算溫度相差甚遠。南京氣候特征為冬冷夏熱。對于一般辦公、酒店為主的綜合樓,冬季空調供暖設計計算熱負荷約為夏季空調設計計算冷負荷的70-85%.在熱泵機組選擇時(shí),應查看熱泵機組對應于當地設計計算氣象參數條件的真實(shí)出力。如果熱泵機組在設計計算室外參數條件下的制冷量大于設計計算冷負荷,而制熱量等于熱負荷,則應以熱負荷為準選擇熱泵。反之,如果制冷量滿(mǎn)足設計計算冷負荷要求,而供熱量大于所需熱量,則可考慮部分選用風(fēng)冷型冷水機組,部分選用熱泵機組,以減少投資。一般情況下,按夏季負荷選定的熱泵,能滿(mǎn)足冬季供暖的要求。
2、機組類(lèi)型與臺數的確定
熱泵型冷熱水機組根據壓縮機的不同可分為渦旋式熱泵機組、往復式熱泵機組和螺桿式熱泵機組,按機組結構大小、組合規模不同,熱泵機組可分為整體式熱泵機組和模塊式熱泵機組。整體式熱泵機組與模塊式熱泵機組沒(méi)有本質(zhì)的區別,所謂模塊式熱泵就是指一臺熱泵機組由若干臺熱泵單元(有獨立的制冷回路、獨立的蒸發(fā)、冷凝、獨立的框架,甚至有獨立的控制板)并聯(lián)而成,各單元增減組合靈活方便,任意一單元的故障不影響其余各單元的工作。每單元的額定制冷量為55KW左右。國內熱泵機組生產(chǎn)企業(yè)以生產(chǎn)模塊式熱泵機組為多,而整體式熱泵機組從外觀(guān)上看是一組合單元,一整體框架,雖然內部可有多臺壓縮機,甚至有2個(gè)以上的制冷回路,但它們之間一般不可再分解。模塊式熱泵機組的主要優(yōu)點(diǎn)是噪音低、振動(dòng)小,由于系統總的制冷回路多,冬季化霜時(shí)對系統水溫影響小。系統互備性也好,另外,熱泵機組一般置于屋頂,模塊式熱泵機組由于各單元組合靈活,各單元尺寸小,重量輕,故具有運輸吊裝、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。如工程較大,模塊式熱泵機組會(huì )由于制冷單元數量較多,而存在故障點(diǎn)多、維護量大的可能,額定工況下的效率也略低于整體機組。另外,由于模塊化熱泵一般采用板式換熱器,對水質(zhì)要求較高,對各單元之間水力平衡的要求也較高。綜上所述,對較小系統,或對尺寸、重量吊裝等有特殊要求的場(chǎng)合,模塊式熱泵有其優(yōu)越性。所選用模塊式熱泵應注意三個(gè)問(wèn)題:一是水質(zhì)要求,入口要設較高過(guò)濾效率的過(guò)濾器,二是水力平衡要好,三是拼裝塊數不宜過(guò)多,以免影響換熱器的進(jìn)風(fēng)面積。一般一組不宜超過(guò)6個(gè)單元。在選擇整體式熱泵機組時(shí),應考慮到空調系統負荷變化的特點(diǎn)和設備間的互備性,考慮到冬季熱泵化霜時(shí)盡可能減少對水溫的影響。一般一個(gè)空調系統的熱泵臺數不宜低于2-3臺,每個(gè)空調系統的配置的熱泵機組的總的制冷回路數不宜少于4-6個(gè)。當然,熱泵的臺數還應考慮大樓功能、用戶(hù)單元劃分、計量、管理等綜合因素。致于往復式熱泵機組與螺桿式熱泵機組,從理論上講,螺桿式熱泵運動(dòng)部件少,維護量少,效率也高,噪音也低。但由于熱泵的噪音很大一部分來(lái)源于風(fēng)機,而且壓縮機的噪音可以通過(guò)加隔音罩等辦法降低,故實(shí)際上螺桿式熱泵的噪音比活塞式熱泵的噪音略低(約3-5dB(A))。另外,對于熱泵機組熱阻主要在室外換熱器側,熱泵的效率還受兩器面積等因素的影響,故從工程角度,螺桿式熱泵與活塞型熱泵在效率上的差異有限。但螺桿式熱泵的價(jià)格高于往復式熱泵。關(guān)于制冷劑問(wèn)題,有條件時(shí)盡可能選用對環(huán)境影響小的制冷機,如R134a、R407C等,其中應優(yōu)選R407C其次是R134a,從冷劑價(jià)格考慮,目前最便宜的是R22.
3、熱泵的位置
熱泵的位置有下列幾種,一是置于裙樓頂,二是置于塔樓頂,三是置于窗臺,四是置于凈高較高的室內?紤]到吊裝及日后更換等原因,熱泵被較多的置于裙樓頂。當熱泵置于裙樓頂時(shí),要評估其對主樓及周?chē)h(huán)境的影響,較大的熱泵機組(≥200RT),單機噪音在75~85db(A)左右。有必要時(shí)可加隔音屏障,或在主樓靠熱泵側避免開(kāi)門(mén),做雙層窗或高質(zhì)量中空玻璃取代普通單層玻璃窗。布置于窗臺的熱泵往往是每層要求獨立配置、單獨計量的場(chǎng)所,只限于較小容量的熱泵,宜采用側進(jìn)風(fēng)側排風(fēng)的形式。選用上排風(fēng)熱泵時(shí)應安裝導流風(fēng)管,改成側排風(fēng)。即使室內有較高凈空,熱泵置于室內是不可取的,受條件限制必須設于室內時(shí),室內應有穿堂風(fēng)可利用,要有足夠的進(jìn)風(fēng)面積,并將排風(fēng)通過(guò)風(fēng)道有組織排至室外,防止氣流短路。加接排風(fēng)管時(shí),對風(fēng)機應作相應調整,避免因阻力的增加而減少通風(fēng)量。比較理想的方法還是將熱泵機組置于塔樓頂,以使熱泵有良好的通風(fēng)條件并使噪音影響面降為最小……但應注意,熱泵不能臨近住宅或其他對噪音要求較高的房間布置,不得緊貼住宅(客房)上面或下面布置熱泵及水泵。熱泵機組宜采用彈簧減振器隔振,減振器型號及布置點(diǎn)經(jīng)計算確定。熱泵靠女兒墻及主樓的距離大于3m,熱泵間間距不宜小于3m,有條件時(shí)距離應加大。熱泵的布置除考慮對周?chē)绊懶,通風(fēng)好外,還應考慮管線(xiàn)布置、設備吊裝及以后的更換等因素,有條件時(shí)留出1~2臺熱泵位置,為發(fā)展留下余地,并為設備安裝及更換考慮足夠的荷載條件。
4、水泵的選擇與布置
水泵的數量宜與熱泵的臺數相對應。熱泵與水泵的連接方式宜采用一對一串聯(lián)的方式,熱泵與水泵聯(lián)動(dòng)。熱泵數量較多時(shí),水泵可貼臨熱泵布置,水泵應具有防水性能并加擋雨吸音罩,熱泵數量較少時(shí),水泵宜集中布置于室內。備用水泵可采用先不安裝臨時(shí)替換的方法。如果水泵采用先水泵組并聯(lián)再與并聯(lián)的熱泵組相串聯(lián)的方式,則并聯(lián)的熱泵數量不宜超過(guò)6臺,并應有可靠的水力平衡措施。這種連接方式應將水泵布置于臨近熱泵的室內,也可以置于地下室,水泵的臺數應考慮1~2臺的備用泵。在選擇水泵規格時(shí),盡可能選低轉速泵,以減低噪音,水泵的流量可按系統所需流量的1.1倍選取,水泵的揚程應等于系統所需克服的總阻力。水泵的功耗應控制在熱泵出力的1/30之內。水泵的布置要有一定的間距,有條件時(shí)預留1~2臺水泵的安裝位置以備發(fā)展之需。水泵也應有可靠的隔振措施。
5、熱泵空調系統末端設備的選擇
夏季工況條件下,熱泵機組額定供回水溫度分別為7℃和12℃,這與一般空調器的額定工況相一致,空調器的選擇計算與其他形式的空調系統一致。冬季工況條件,熱泵空調系統在額定條件下(室外空氣8℃),熱泵機組的額定供回水溫度一般分別在47℃、42℃。而當室外溫度較低時(shí),熱泵空調系統的供水溫度一般維持在39~40℃。這一水溫條件明顯低于鍋爐供熱系統的額定供回水溫度(分別為60℃和50℃),也即低于一般空調器性能參數表中給出的額定進(jìn)出水溫度(也分別為60℃和50℃),由于水溫不一樣,空調器的散熱量有明顯差異。有學(xué)者因此認為熱泵空調系統末端設備應在夏季工況計算選擇結果的基礎上有所放大。但根據我們的計算,南京地區熱泵空調系統的末端可以采用夏季制冷工況條件下的計算選擇結果。這一方面是由于南京地區一般建筑物的供暖熱負荷小于夏季供冷冷負荷,另外,同樣的空調器,60℃進(jìn)水溫度條件下的供熱量明顯大于7℃進(jìn)水條件下的制冷量。冬季當進(jìn)水溫度降至39~40℃時(shí),空調器的散熱量能滿(mǎn)足室內供暖的要求。另外,習慣上按中檔參數選擇空調器,本身就有一定的裕量。如果熱泵空調系統有4個(gè)以上的制冷回路,化霜對水溫不會(huì )造成明顯的波動(dòng),故一般不會(huì )影響室內溫度的波動(dòng)。但當系統熱泵只有1~2個(gè)回路時(shí),為減少化霜對室內溫度的影響,有條件時(shí),可將空調器啟?刂婆c水溫同步,如當水溫低于35℃時(shí),空調器風(fēng)機停止運轉,當水溫高于35℃時(shí)風(fēng)機恢復運轉。這樣可有效提高室內的舒適性。
6、熱泵空調
水系統較大的空調系統,或一個(gè)大樓中有運行時(shí)間不一致的不同功能部分,或有若干需獨立計量的部分,或存在阻力相差較大的若干部分,空調水系統宜通過(guò)分集水器分設若干個(gè)子系統,熱泵和水泵的配置應與之相適應,以保證系統始終處在較高工作效率狀態(tài)。系統劃分時(shí)應滿(mǎn)足各部分計量與維護的要求,應滿(mǎn)足不同功能部分不同時(shí)運作要求,要盡可能將同一性質(zhì)的空調器歸劃為一個(gè)子系統,而將阻力特性相差較大的空調器(如風(fēng)機盤(pán)管空調器與組合式空調器,或風(fēng)機盤(pán)管空調器與新風(fēng)機組等)分劃成不同子系統。各系統設備只要條件允許,盡可能采用同程布置方式。并聯(lián)的水泵,并聯(lián)的熱泵或并聯(lián)的水泵-熱泵組之間的連接也盡可能采用同程布置形式,各不同的水路系統宜通過(guò)分集水器連接,在集水器各分支管上宜設溫度計和平衡閥。各并聯(lián)環(huán)路的回水管上有條件時(shí)也宜設溫度計和平衡閥,以利觀(guān)測及水力平衡。各主要設備(熱泵、組合式空調器、柜式空調器)進(jìn)入口宜設溫度計、軟接頭、過(guò)濾器、壓力表。系統中熱泵與水泵的連接宜采用壓入式連接,即水泵往熱泵供水。水泵與熱泵相距不遠時(shí),可只在水泵吸口裝過(guò)濾器。采用板式換熱器的熱泵入口應裝不少于60日/吋的過(guò)濾器。組合式空調器、柜式空調器進(jìn)水口應裝過(guò)濾器,垂直系統的客房?jì)鹊娘L(fēng)機盤(pán)管空調器入口應設水過(guò)濾器、水平式系統的風(fēng)機盤(pán)管,可只在每層的進(jìn)水次干管處設過(guò)濾器。水泵的出入口均應裝壓力表。系統定壓點(diǎn)應設于集水器或回水管上。系統膨脹水箱底應高出系統最高點(diǎn)1米以上。水箱高出生活水箱時(shí),應采用水泵機械補水。膨脹水箱應設信號管以便觀(guān)測其中的水位。膨脹水箱的位置應避免由于各種原因出現的溢水可能造成的對電梯等造成影響。有條件時(shí)空調水系統宜采用變水量控制以有效解決水力失衡和減少部分負荷情況下水泵的消耗。當系統中熱泵與水泵采用各自先并聯(lián)后串聯(lián)的方式連接時(shí),為減少水泵的消耗,各熱泵機組的出水口應裝置與熱泵機組聯(lián)動(dòng)的電動(dòng)閥。
7、減少熱泵機組噪音影響的措施
減少熱泵機組噪音的影響,一方面應從熱泵機組著(zhù)手,如壓縮機加消音套,風(fēng)機采用靜音型,即盡可能選用低噪音的熱泵機組。熱泵機組除自身內部壓縮機臺座有良好減振外,熱泵整機底座也應有減振措施,盡可能選用彈簧減振器,彈簧減振器應通過(guò)認真計算確定。另外,在布置上,熱泵機組應盡可能遠離房間,或與相鄰的房間之間加隔聲屏,但應注意隔聲屏不應阻礙通風(fēng)氣流的流通。一般說(shuō)來(lái),將熱泵機組布置于主樓頂影響面最小。從樓內走向熱泵所在屋面平臺的出入口應做隔音門(mén)并設隔聲套間,或熱泵機組與大樓核心筒之間有輔助房間(如水泵間、配電間)等隔斷。水泵也是主要的噪音源,水泵的減振隔噪同樣重要。置于屋面的水泵宜設帶配重平衡塊的彈簧減振臺座。有條件將水泵置于室內,既可防雨,又可隔音,水泵間應做吸音處理,如水泵置于室外,防雨罩內貼吸音材料對降噪有效果。另外,水泵宜選用低轉速泵,水泵房通向內走道的門(mén)應做隔音門(mén),有條件時(shí)設隔音門(mén)套。
8、空氣源熱泵空調系統節能措施
就熱泵空調系統而言,其額定電耗超過(guò)了整個(gè)建筑額定耗電量的50%.空調系統有效的節能措施對于減少建筑能耗,減少大樓的營(yíng)運成本有明顯的效果與意義。熱泵空調系統耗電的部分有:熱泵機組包括壓縮機和冷卻風(fēng)機、末端空調器、水泵。熱泵空調的節能措施可分下列幾個(gè)方面。
。1)選用高效率低能耗的熱泵,合理確定熱泵臺數。
在熱泵空調系統中,熱泵機組在額定制冷工況下的功耗占整個(gè)空調系統總能耗的78~90%(根據末端空調器的形式不同而不同),其中壓縮機的能耗約占系統總能耗的74~84%,風(fēng)機能耗占4~6%.所以熱泵機組效率的高低對空調系統能耗有決定作用。熱泵機組的效率包括額定工況下的效率和部分負荷工況下的效率。從各供應商提供的資料看,熱泵效率高低差異明顯,高者額定工況制冷系數達到3.7左右,低者在2.8左右。采用高效熱泵節能意義明顯。個(gè)別熱泵還可根據室外環(huán)境參數改變風(fēng)機的轉速,以減少風(fēng)機的能耗。建筑物的空調負荷是隨著(zhù)外界氣象參數和內部使用情況變化而變化的,熱泵機組臺數及大小應充分考慮滿(mǎn)負荷效率及部分負荷的特點(diǎn)與效率,經(jīng)優(yōu)化使全年能耗最低。原則上,熱泵機組不少于2~3臺,獨立的制冷循環(huán)數不少于4~6個(gè)。
。2)合理選配水泵
額定工況下水泵的能耗占空調系統總能耗的5~9%左右,在部分負荷情況下,如果選配不當,水泵的能耗不會(huì )減少,占整個(gè)系統能耗的比例會(huì )明顯提高。另外,工程中普遍出現的所選水泵過(guò)大,水溫差過(guò)小的現象。所以水泵側節能很有潛力可挖掘。水泵臺數盡可能與熱泵臺數匹配,以便部分熱泵停機時(shí),水泵相應停機,以減少水泵的消耗。所選水泵也應為高效之水泵,所需水泵的流量、揚程應與實(shí)際一致。另外,如果水泵能采用變頻泵,使其額定工況下的水溫差達到5℃,同時(shí)在部分負荷下,水泵流量也相應改變,當然不應小于熱泵機組的最小限定流量,則其節能效果會(huì )更顯著(zhù)。用變頻技術(shù)改造現有工程大有可為。
。3)采用自動(dòng)控制方法
部分負荷情況下,熱泵機組投入臺數的合理確定,需要對熱泵機組進(jìn)行群控,要使水泵的運行臺數與熱泵機組同步,需要對系統采取變水量自控方式。讓水泵在限定的范圍內變水量也需要可靠的熱泵與水泵聯(lián)控。新風(fēng)量的組織與控制(根據室外環(huán)境參數或二氧化碳濃度控制新風(fēng)量),可以將新風(fēng)能耗降為最小,有時(shí)還可利用室外新風(fēng)進(jìn)行自然降溫,最大限制地減少能耗。
。4)末端空調器節能
末端空調器所消耗的能量約占整個(gè)空調系統能耗的5~17%,當末端空調器以風(fēng)機盤(pán)管為主時(shí),其能耗所占的份額變小,以組合式空調器為主時(shí),其能耗所占總能耗的比例增大。因此,從減少能源消耗角度,小而分散的空調器更節能。另外,高焓差低風(fēng)量的空調器耗電少于低焓差大風(fēng)量空調器。對氣流組織無(wú)嚴格要求的舒適性空調場(chǎng)所,尤其是商場(chǎng)等人員聚集較多的場(chǎng)所,大焓差空調器既可減少能耗,又可減小風(fēng)道面積,節省風(fēng)道系統的投入和建筑空間。一般柜式、組合式空調器常有四排管、六排管和八排管之分。從節省角度,盡可能少用四排管空調器,多用六排管空調器,對組合式空調器可考慮用八排管空調器。另外,由于空調器能耗占不少比重,部分負荷情況下,盡可能減少空調器的能耗有明顯價(jià)值。不管水系統是否變水量,空調器設三檔變速是需要的。在定水量系統中,有條件對空調器采用變頻等調速方法恒溫控制可最大限度地減少末端空調器的能耗。采用以空調器耗電為標準的計量空調系統,風(fēng)側變速控制可使計量更客觀(guān)。末端空調器的節能還可體現在當室外空氣焓值低于室內空氣焓值的情況下,盡可能利用室外空氣冷卻室內空氣。雙風(fēng)機組式空調器系統或分立但聯(lián)動(dòng)控制的變新風(fēng)和變排風(fēng)系統都可實(shí)現這一效果。
。5)改善環(huán)境通風(fēng),防止氣流短路
熱泵所處環(huán)境的通風(fēng)情況是熱泵機組能否高效運行,甚至是能否正常運行的相當重要的條件。通風(fēng)良好的標準是,進(jìn)入熱泵的空氣為環(huán)境空氣,而熱泵排出的氣流又能及時(shí)排走、排遠,熱泵機組排氣與吸氣不短路。為實(shí)現這一目標應努力做到熱泵與女兒墻的足夠距離,或女兒墻上開(kāi)足夠面積的進(jìn)風(fēng)口,其次,熱泵離核心筒和主樓應有足夠的距離,熱泵與熱泵之間也應有一定的空間距離,這些距離一般應在3米以上。為了美觀(guān)及布置方便,熱泵機組大多對齊并列布置,為改善通風(fēng),熱泵機組可錯列。另外,應注意風(fēng)向的影響,盡可能避免將熱泵機組布置于主風(fēng)向下建筑物45°陰暗區內。在熱泵機組并排布置時(shí),在熱泵之間搭涼柵,可較有效地減少短路,另可改善吸氣環(huán)境,對冬季雨雪天減弱積霜程度有良好效果,這一措施也可減少夏天熱泵吸入氣流的溫度,減少太陽(yáng)輻射對換熱器表面溫度的不良影響。涼柵下可設置水泵,也為日常檢查維修創(chuàng )造了好的環(huán)境。
熱泵機組不應置于室內,不宜布置于對齊的每層的陽(yáng)臺上。如布置于陽(yáng)臺上,陽(yáng)臺宜突出整體平面,宜設于通風(fēng)良好的轉角處,宜選用側排風(fēng)形式,或對豎排風(fēng)的熱泵加接風(fēng)管水平排風(fēng),但風(fēng)機應作相應調整。不得已置于室內的熱泵必須加接排風(fēng)管,將排氣引出室外,且避免排風(fēng)口與進(jìn)風(fēng)口過(guò)近形成短路現象。同樣由于加接風(fēng)管,熱泵所配風(fēng)機應予調整,以適新的通風(fēng)工況。
熱泵周?chē)臍饬髑闆r很復雜,可以通過(guò)計算流動(dòng)動(dòng)力學(xué)方法模擬氣流狀態(tài),以求得最佳通風(fēng)布置方式。
。6)排風(fēng)與節能
空調建筑中新風(fēng)負荷占相當的比重,額定工況下,辦公、旅館等建筑新風(fēng)負荷占空調總負荷的30%左右,商業(yè)建筑中新風(fēng)負荷占50%左右。新風(fēng)在數量上等于排風(fēng)和滲透風(fēng)及侵入風(fēng)等風(fēng)量之和。將滲透風(fēng)、侵入風(fēng)降到最小程度,將排風(fēng)組織起來(lái),通過(guò)全熱熱交換器回收其中的能量,具有明顯的節能意義。由于目前國內空氣品質(zhì)差,空氣含塵量大,給全熱換熱器的管理帶來(lái)麻煩,也縮短了全熱換熱器的使用年限,從而影響了全熱換熱器的大量推廣。對于熱泵空調系統,如能將排風(fēng)有組織地排至熱泵機組入口,也是有利于提高熱泵機組效率的,不失為一簡(jiǎn)便有效的節能措施。
。7)其他措施
在炎熱的夏天,不少工程的熱泵機組由于通風(fēng)不良或機組質(zhì)量上的問(wèn)題,出水溫度很難得到保證,這種情況下在進(jìn)風(fēng)側往換熱器噴水的方法可收到明顯效果。噴水的不利后果是可能導致?lián)Q熱器表面積垢,而影響換熱,但由于盤(pán)管表面還有一定的灰塵,水垢也許不會(huì )直接在盤(pán)管表面形成甚至造成影響傳熱之程度。為了防止結垢,噴軟化水是解決問(wèn)題的根本方法,但會(huì )增加費用。為提高噴水效率,應改噴水為噴霧,噴多少量恰到好處、怎樣噴效率最高、非軟水噴有何不良影響及其影響程度多少都是值得深一步研究的課題。
。8)運行與節能
從前面討論的熱泵特性曲線(xiàn)可知,熱泵機組出水溫度的改變可以改變熱泵機組的效率。比如在環(huán)境溫度為30℃,出水溫度為12℃時(shí),熱泵機組的效率要比出水溫度7℃時(shí)高出6%,環(huán)境溫度為30℃時(shí),出水溫度為15℃時(shí)熱泵的效率為出水溫度為7℃時(shí)的1.07倍左右。水溫的變化會(huì )降低末端空調器的換熱效率,但在部分負荷條件下,適當降低水溫同樣能滿(mǎn)足室內要求。冬天的情況也有類(lèi)似結果,在室外溫度為-6℃時(shí)(南京空調設計室外計算溫度),熱泵機組出水溫度為40℃時(shí)的效率,比出水溫度為50℃時(shí)的效率高出13%左右,在0℃時(shí),熱泵機組出水溫度40℃時(shí)的效率是出水50℃時(shí)的1.14倍。南京及有相近氣候條件的地區,冬季40℃水溫能滿(mǎn)足末端空調供暖要求。
除此以外,空調系統在上班人員到達前提前開(kāi)啟,有利于節能,另外由于圍護結構及家具等的蓄熱特性,空調系統熱泵機組比下班時(shí)間提前關(guān)閉半小時(shí)至1小時(shí),既不影響整體舒適,又有明顯節能效果。提前開(kāi)機,提前關(guān)機的確切時(shí)間根據建筑圍護結構,室內家具特性、使用功能等因素而定,因工程而異一般提前半小時(shí)左右開(kāi)、停熱泵機組的方案是有效可行的。
化霜是熱泵機組不得于而為之的動(dòng)作,化霜期間不但不供熱,反而制冷,對供熱效率影響明顯。改善化霜控制方式,提高智能化化霜控制的精確性是熱泵機組改進(jìn)性能的重要課題之一。在采用非智能化霜控制器的熱泵的運行管理中,管理人員根據氣候特點(diǎn),隨時(shí)根據氣候的變化調整化霜間隙及化霜時(shí)間可明顯提高熱泵機組的供熱效率,減少能源浪費。
另外,熱泵與蓄冷空調技術(shù)結合起來(lái),可起到對電網(wǎng)削峰填谷作用,具有明顯的社會(huì )效益和良好的市場(chǎng)前途。熱泵機組冷凝熱的回收也應成為制造商、業(yè)主、工程設計人員共同關(guān)心的節能課題。
總之,熱泵空調系統運用面廣量大,節能的空間很大,可節省的能量可觀(guān)。推廣節能技術(shù)改良既有的熱泵空調系統,優(yōu)化設計新的熱泵空調系統,可節省巨大能源,具有顯著(zhù)的經(jīng)濟效益、節能效益、環(huán)境效益和社會(huì )效益。
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