论文部分内容阅读
摘 要:随着人们不断提高的物质生活水平和全球变暖的大环境趋势,人们对空调的热情也日渐高涨。本文从中央空调的组成和分类入手,分析各种中央空调的优缺点,就不同的建筑功能如何选择中央空调系统进行阐述。
关键词:中央空调;系统选择
1、引言
近年来,空调技术在国民经济各领域和人民生活的各方面得到了广泛应用,已成为我国科技发展中的重要学科之一。空调即空气调节,主要是通过一定的空调设备和调节手段对空气进行处理。其任务是在任何自然环境下,将室内空气维持在一定的温度、湿度、气流速度及一定的洁净度。
由于空气调节可创造一种人工的气候环境,所以其用途日益广泛,除了为舒适而设置空调以外,某些场所则要求恒温恒湿空调,其温度、湿度及洁净度等在一定的范围内需恒定,即有精度要求的工艺空调;在强调可持续发展的今天,摆在我们面前急需解决的一个问题是如何在致力于创造舒适健康室内环境的同时实现能源和室内环境的最优控制,以最少的能源消耗达到最佳的空调效果,从而降低空调系统的运行费用。
2、中央空调系统的原理及组成
中央空调系统主要由空调系统的冷热源、空气处理设备、空调风系统、空调水系统、空调自动控制系统五部分组成。制冷系统为空气调节系统提供所需冷量,用以抵消室内环境的冷负荷;制热系统为空气调节系统提供用以抵消室内环境热负荷的热量。制冷系统是中央空调系统至关重要的部分,其采用种类、运行方式、结构形式等直接影响了中央空调系统在运行中的经济性、高效性、合理性。
中央空调系统主要由制冷机、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风机盘管系和散热水塔组成,中央空调主要是通过空调压缩机吸入来自蒸发器中的常温、低压的冷煤气体压缩成高温、高压的冷煤气体,在冷凝器中同冷却水进行充分的热交换,冷却水吸收了冷煤的热量,通过冷却泵输送到冷却塔中利用塔风机同喷林冷却水进行热交换,将热量释放到大气中;这时经过冷却后变成低温、低压液态冷煤,经调节阀在蒸发器中吸收冷冻水中的热量,转换成常温、低压的冷煤气体传送到空调压缩机,完成了冷煤的单次循环;而冷冻水因冷煤在蒸发过程中被吸收了热量,变成温度更低的冷水,通过冷冻泵输送到空调末端设备同室内空气进行热交换,达到降低室内空气温度目的。
3、常见中央空调系统的优缺点
3.1传统冷水机组空调系统
由冷水机组、风机盘管、吊顶式空气处理机和立柜式空气处理机组成,可独立实现夏季制冷、冬季采暖的目的,用电锅炉代替燃气锅炉。
优点:该系统成熟稳定,设备初投资较低,制冷能效比高,操作维护简单,可采用大型空气处理机组对一层大空间进行全空气处理送风,冬季可利用地板辐射辅助采暖,锅炉供热水温度高,空调制热效果好并可同时解决办公楼生活热水需求,办公区无噪声影响。
缺点:冷水机组及电锅炉需要预留地下设备机房,屋顶需要放置冷却塔,设备安装相对复杂,部分负荷使用情况下运行费用较高。
3.2风冷热泵型水冷系统
由风冷热泵机组、风机盘管、吊顶式空气处理机和立柜式空气处理机组成,可独立实现夏季制冷、冬季采暖并且无需另外配置锅炉和冷却塔。
优点:该系统成熟稳定,设备初投资一般,制冷能效比高,运行成本较低,无需设备机房,安装就位简单,可为室内提供舒适的新风系统。
缺点:风冷热泵主机制冷及制热受外界空气条件影响大,办公室部分负荷使用情况下效率略低,屋顶风冷热泵机组有一定噪声波动.
3.3变容量多联机空调系统
变容量多联机空调系统是一种一次冷媒系统,无需水作为载冷剂,直接将冷媒通过铜管输送到房间的室内机。室外机工作原理同风冷热泵机组,直接从空气中吸收热量和排放废热,以满足制冷和制热要求。
优点:可根据区域划分系统,灵活搭配,无需专人开关机,室内机开启同时室外机自启。
缺点:初期投资比水系统高,管路受距离限制,制冷效率会随连接距离及室外气候衰减。
3.4水环热泵空调系统
水环热泵空调系统是指小型的水/空气热泵机组的一种应用方式,即用水环路将小型的水/热泵机组并联在一起,形成一个封闭环路,构成一套回收建筑物内部余热作为其低位热源的热泵供暖、供冷的空调系统。典型的水环热泵空调系统由室内的小型水/空气热泵机组、水循环环路和辅助设备(如冷却塔、加热设备、蓄热装置等)三部分组成。
优点:每台室内机有独立的压缩机,部分负荷时耗电量小。可同时开启制冷和制热,满足不同朝向的用户的需求。没有主机设备,可分批投入,系统改造方便。
缺点:压缩机较多,维护成本高,设备噪音较大。设备厚度比较大,与室内装修配合较难。
4、不同建筑功能的中央空调系统选择原则
4.1能耗节约
考虑到近年来政府大力提倡节能减排的政策方针,节能已成为中央空调系统选择的重要参考因素。作为耗能大户的商业建筑,其中中央空调系统占据半壁江山,一些商场、综合楼甚至高达60%,因此节约商业建筑空调能耗刻不容缓。
空调系统的能耗主要有两个方面:一是为供给空气处理设备冷量和热量的冷热源能耗,如压缩式制冷机耗电、吸收式制冷机耗蒸汽或燃气、锅炉耗煤、燃油、燃气或电等;二是为给房间送风和输送空调循环水,风机和水泵所消耗的电能。商业建筑空调节能技术措施可从以下几个方面入手:减少冷热负荷、提高冷热源效率、利用自然冷源、减少水泵电耗、减少风机电耗、改进气流组织、改善控制。
4.2机房规模
传统冷水机组空调系统需要设有大量的设备机房;风冷热泵型水冷系统无需设置机房,主机设置于群房屋机;变容量多联机空调系统可集中设置,也可分层机房设置;水环热泵空调系统需要制冷机房和锅炉房。相对而言,规模较小且限制运行成本需要在较低水平,如水环热泵空调的使用对规模有一定要求,否则投资不具有经济性。
4.3舒适成本
中央空调系统的舒适性包括室内温度的稳定性、低噪音系统运行、送风舒适度等。例如风冷热泵型水冷系统的主机制冷及制热受外界空气条件影响大,办公室部分负荷使用情况下效率略低,屋顶风冷热泵机组有一定噪声波动。
投资成本:变容量多联机空调系统>水环热泵空调系统>风冷热泵型水冷系统>传统冷水机组空调系统;运行成本:传统冷水机组空调系统>风冷热泵型水冷系统>变容量多联机空调系统>水环热泵空调系统;维护成本:水环热泵空调系统>变容量多联机空调>风冷热泵型水冷系统>传统冷水机组空调系统;施工难易度:传统冷水机组空调系统>水环热泵空调系统>风冷热泵型水冷系统>变容量多联机空调系统;制冷能效比:传统冷水机组空调系统>水环热泵空调系统>变容量多联机空调系统>风冷热泵型水冷系统。
传统冷水机组空调系统和风冷热泵型水冷系统这两种需要整体运行,无法科学收取费用,因此常用于酒店、商业中心、电影院等建筑;变容量多联机空调系统和水环热泵空调系统可部分独立运行,或有独立完整的科学收费系统,或可按用电量核算,因此广泛应用于写字楼、高档公寓等建筑中。
5、结语
综上所述,各类中央空调系统各有利弊,以大连城堡酒店为例,因面积大,预留庞大的设备机房,同时综合考虑到制冷能耗比、投资控制和运行寿命等因素,选用传统的冷暖型,即燃油锅炉+冷水处理器+空气处理器+风机盘管最为恰当。这就要求我们面对现代各种样式的新型建筑,要坚持一切从实际工况出发,只有选择最适合的中央空调系统,才能使建筑物的使用能耐发挥到尽善尽美。
参考文献:
[1]唐亮:《中央空调系统节能措施》[J]中国新技术新产品,2010(14)
[2]李俊:《中央空调系统与多练分体中央空调选用方案比较》[J]大众科技,2010(06)
关键词:中央空调;系统选择
1、引言
近年来,空调技术在国民经济各领域和人民生活的各方面得到了广泛应用,已成为我国科技发展中的重要学科之一。空调即空气调节,主要是通过一定的空调设备和调节手段对空气进行处理。其任务是在任何自然环境下,将室内空气维持在一定的温度、湿度、气流速度及一定的洁净度。
由于空气调节可创造一种人工的气候环境,所以其用途日益广泛,除了为舒适而设置空调以外,某些场所则要求恒温恒湿空调,其温度、湿度及洁净度等在一定的范围内需恒定,即有精度要求的工艺空调;在强调可持续发展的今天,摆在我们面前急需解决的一个问题是如何在致力于创造舒适健康室内环境的同时实现能源和室内环境的最优控制,以最少的能源消耗达到最佳的空调效果,从而降低空调系统的运行费用。
2、中央空调系统的原理及组成
中央空调系统主要由空调系统的冷热源、空气处理设备、空调风系统、空调水系统、空调自动控制系统五部分组成。制冷系统为空气调节系统提供所需冷量,用以抵消室内环境的冷负荷;制热系统为空气调节系统提供用以抵消室内环境热负荷的热量。制冷系统是中央空调系统至关重要的部分,其采用种类、运行方式、结构形式等直接影响了中央空调系统在运行中的经济性、高效性、合理性。
中央空调系统主要由制冷机、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风机盘管系和散热水塔组成,中央空调主要是通过空调压缩机吸入来自蒸发器中的常温、低压的冷煤气体压缩成高温、高压的冷煤气体,在冷凝器中同冷却水进行充分的热交换,冷却水吸收了冷煤的热量,通过冷却泵输送到冷却塔中利用塔风机同喷林冷却水进行热交换,将热量释放到大气中;这时经过冷却后变成低温、低压液态冷煤,经调节阀在蒸发器中吸收冷冻水中的热量,转换成常温、低压的冷煤气体传送到空调压缩机,完成了冷煤的单次循环;而冷冻水因冷煤在蒸发过程中被吸收了热量,变成温度更低的冷水,通过冷冻泵输送到空调末端设备同室内空气进行热交换,达到降低室内空气温度目的。
3、常见中央空调系统的优缺点
3.1传统冷水机组空调系统
由冷水机组、风机盘管、吊顶式空气处理机和立柜式空气处理机组成,可独立实现夏季制冷、冬季采暖的目的,用电锅炉代替燃气锅炉。
优点:该系统成熟稳定,设备初投资较低,制冷能效比高,操作维护简单,可采用大型空气处理机组对一层大空间进行全空气处理送风,冬季可利用地板辐射辅助采暖,锅炉供热水温度高,空调制热效果好并可同时解决办公楼生活热水需求,办公区无噪声影响。
缺点:冷水机组及电锅炉需要预留地下设备机房,屋顶需要放置冷却塔,设备安装相对复杂,部分负荷使用情况下运行费用较高。
3.2风冷热泵型水冷系统
由风冷热泵机组、风机盘管、吊顶式空气处理机和立柜式空气处理机组成,可独立实现夏季制冷、冬季采暖并且无需另外配置锅炉和冷却塔。
优点:该系统成熟稳定,设备初投资一般,制冷能效比高,运行成本较低,无需设备机房,安装就位简单,可为室内提供舒适的新风系统。
缺点:风冷热泵主机制冷及制热受外界空气条件影响大,办公室部分负荷使用情况下效率略低,屋顶风冷热泵机组有一定噪声波动.
3.3变容量多联机空调系统
变容量多联机空调系统是一种一次冷媒系统,无需水作为载冷剂,直接将冷媒通过铜管输送到房间的室内机。室外机工作原理同风冷热泵机组,直接从空气中吸收热量和排放废热,以满足制冷和制热要求。
优点:可根据区域划分系统,灵活搭配,无需专人开关机,室内机开启同时室外机自启。
缺点:初期投资比水系统高,管路受距离限制,制冷效率会随连接距离及室外气候衰减。
3.4水环热泵空调系统
水环热泵空调系统是指小型的水/空气热泵机组的一种应用方式,即用水环路将小型的水/热泵机组并联在一起,形成一个封闭环路,构成一套回收建筑物内部余热作为其低位热源的热泵供暖、供冷的空调系统。典型的水环热泵空调系统由室内的小型水/空气热泵机组、水循环环路和辅助设备(如冷却塔、加热设备、蓄热装置等)三部分组成。
优点:每台室内机有独立的压缩机,部分负荷时耗电量小。可同时开启制冷和制热,满足不同朝向的用户的需求。没有主机设备,可分批投入,系统改造方便。
缺点:压缩机较多,维护成本高,设备噪音较大。设备厚度比较大,与室内装修配合较难。
4、不同建筑功能的中央空调系统选择原则
4.1能耗节约
考虑到近年来政府大力提倡节能减排的政策方针,节能已成为中央空调系统选择的重要参考因素。作为耗能大户的商业建筑,其中中央空调系统占据半壁江山,一些商场、综合楼甚至高达60%,因此节约商业建筑空调能耗刻不容缓。
空调系统的能耗主要有两个方面:一是为供给空气处理设备冷量和热量的冷热源能耗,如压缩式制冷机耗电、吸收式制冷机耗蒸汽或燃气、锅炉耗煤、燃油、燃气或电等;二是为给房间送风和输送空调循环水,风机和水泵所消耗的电能。商业建筑空调节能技术措施可从以下几个方面入手:减少冷热负荷、提高冷热源效率、利用自然冷源、减少水泵电耗、减少风机电耗、改进气流组织、改善控制。
4.2机房规模
传统冷水机组空调系统需要设有大量的设备机房;风冷热泵型水冷系统无需设置机房,主机设置于群房屋机;变容量多联机空调系统可集中设置,也可分层机房设置;水环热泵空调系统需要制冷机房和锅炉房。相对而言,规模较小且限制运行成本需要在较低水平,如水环热泵空调的使用对规模有一定要求,否则投资不具有经济性。
4.3舒适成本
中央空调系统的舒适性包括室内温度的稳定性、低噪音系统运行、送风舒适度等。例如风冷热泵型水冷系统的主机制冷及制热受外界空气条件影响大,办公室部分负荷使用情况下效率略低,屋顶风冷热泵机组有一定噪声波动。
投资成本:变容量多联机空调系统>水环热泵空调系统>风冷热泵型水冷系统>传统冷水机组空调系统;运行成本:传统冷水机组空调系统>风冷热泵型水冷系统>变容量多联机空调系统>水环热泵空调系统;维护成本:水环热泵空调系统>变容量多联机空调>风冷热泵型水冷系统>传统冷水机组空调系统;施工难易度:传统冷水机组空调系统>水环热泵空调系统>风冷热泵型水冷系统>变容量多联机空调系统;制冷能效比:传统冷水机组空调系统>水环热泵空调系统>变容量多联机空调系统>风冷热泵型水冷系统。
传统冷水机组空调系统和风冷热泵型水冷系统这两种需要整体运行,无法科学收取费用,因此常用于酒店、商业中心、电影院等建筑;变容量多联机空调系统和水环热泵空调系统可部分独立运行,或有独立完整的科学收费系统,或可按用电量核算,因此广泛应用于写字楼、高档公寓等建筑中。
5、结语
综上所述,各类中央空调系统各有利弊,以大连城堡酒店为例,因面积大,预留庞大的设备机房,同时综合考虑到制冷能耗比、投资控制和运行寿命等因素,选用传统的冷暖型,即燃油锅炉+冷水处理器+空气处理器+风机盘管最为恰当。这就要求我们面对现代各种样式的新型建筑,要坚持一切从实际工况出发,只有选择最适合的中央空调系统,才能使建筑物的使用能耐发挥到尽善尽美。
参考文献:
[1]唐亮:《中央空调系统节能措施》[J]中国新技术新产品,2010(14)
[2]李俊:《中央空调系统与多练分体中央空调选用方案比较》[J]大众科技,2010(06)