第8章制冷节能原理.ppt

第第8章章 制冷节能原理制冷节能原理 第第8 8章章 制冷节能原理制冷节能原理增加内容：制冷原理简介增加内容：制冷原理简介8.1 8.1 常规空调的节能途径常规空调的节能途径8.2 8.2 分散空调方式的节能技术分散空调方式的节能技术8.3 8.3 户式中央空调节能户式中央空调节能 8.4 8.4 中央空调系统节能中央空调系统节能8.5 8.5 高大空间建筑物空调节能技术高大空间建筑物空调节能技术8.6 8.6 蓄冷空调系统蓄冷空调系统增加内容：制冷原理简介增加内容：制冷原理简介1.定义定义制制 冷：冷：从低于环境的物体中吸取热量，并将其从低于环境的物体中吸取热量，并将其连续不断的转移给环境介质的过程。连续不断的转移给环境介质的过程。制制 冷冷 剂：剂：除半导体制冷以外，制冷机都是依靠内除半导体制冷以外，制冷机都是依靠内部循环流动的工作介质来实现制冷过程，完成部循环流动的工作介质来实现制冷过程，完成这种功能的工作介质，称为制冷剂，也称制冷这种功能的工作介质，称为制冷剂，也称制冷工质。工质。2、制冷方法、制冷方法 为了实现能量转移，首先必须有使制冷剂能达到比为了实现能量转移，首先必须有使制冷剂能达到比低温环境介质更低的温度的过程，并连续不断地从被冷低温环境介质更低的温度的过程，并连续不断地从被冷却物体吸取热量，在制冷技术的范围内，实现这一过程却物体吸取热量，在制冷技术的范围内，实现这一过程有下述几种基本方法：有下述几种基本方法：相变制冷：相变制冷：利用液体在低温下的蒸发过程或固体在低温下的熔利用液体在低温下的蒸发过程或固体在低温下的熔化或升华过程向被冷却物体吸取热量。普通空调器都是这种制化或升华过程向被冷却物体吸取热量。普通空调器都是这种制冷方法。冷方法。气体膨胀制冷：气体膨胀制冷：膨胀机对外输出功造成气体的压力、温度降低，膨胀机对外输出功造成气体的压力、温度降低，焓值减小。气体减少了能量，使它增加的吸热能力，称为膨胀焓值减小。气体减少了能量，使它增加的吸热能力，称为膨胀制冷。制冷。气体涡流制冷：气体涡流制冷：高压气体经过涡流管膨胀后即可分离为热、冷高压气体经过涡流管膨胀后即可分离为热、冷两股气流，利用冷气流的复热过程即可制冷。两股气流，利用冷气流的复热过程即可制冷。热电制冷：热电制冷：令直流电通过半导体热电堆，即可在一端产生冷效令直流电通过半导体热电堆，即可在一端产生冷效应，在另一端产生热效应。应，在另一端产生热效应。不同制冷方法的主要应用方法方法1.压缩式制冷压缩式制冷2.吸收式制冷吸收式制冷3.喷射式制冷喷射式制冷 4.吸附式制冷吸附式制冷 5.热电制冷热电制冷家用空调家用空调公共中央空调公共中央空调汽车、船舶汽车、船舶军事、航天军事、航天便携冰箱便携冰箱3、相变制冷的制冷剂、相变制冷的制冷剂 制冷剂又称制冷工质，是制冷循环的工作介制冷剂又称制冷工质，是制冷循环的工作介质，利用制冷剂的相变来传递热量，即制冷剂质，利用制冷剂的相变来传递热量，即制冷剂在蒸发器中汽化时吸热，在冷凝器中凝结时放在蒸发器中汽化时吸热，在冷凝器中凝结时放热。当前能用作制冷剂的物质有热。当前能用作制冷剂的物质有80多种，最常多种，最常用的是氨、氟里昂类、水和少数碳氢化合物等。用的是氨、氟里昂类、水和少数碳氢化合物等。卤代烃（氟里昂卤代烃（氟里昂FreonFreon）是链状饱和碳氢化合物的氟、氯、溴衍是链状饱和碳氢化合物的氟、氯、溴衍生物的总称。可以分为三类：生物的总称。可以分为三类：全卤代烃，全卤代烃，分子中只含有氯、氟、碳原子，称为氯氟烃，简分子中只含有氯、氟、碳原子，称为氯氟烃，简称称CFCsCFCs；如；如R11R11，R12R12，R13R13等；等；氢氯氟烃，氢氯氟烃，分子中除氯、氟、碳原子外，还有氢原子，简称分子中除氯、氟、碳原子外，还有氢原子，简称HCFCsHCFCs，如，如R22R22；氢氟烃，氢氟烃，分子中没有氯原子，而有氢、氟、碳原子，简称分子中没有氯原子，而有氢、氟、碳原子，简称HFCsHFCs，如，如R134aR134a。4、相变制冷的几种主要形式、相变制冷的几种主要形式(1)(1)蒸汽压缩式制冷蒸汽压缩式制冷(2)(2)吸收式制冷吸收式制冷(3)(3)蒸汽喷射式制冷蒸汽喷射式制冷（1 1）蒸汽压缩式制冷）蒸汽压缩式制冷 观看动画观看动画制冷必须元件制冷机制冷机必须器件必须器件制冷四大件制冷四大件蒸发器蒸发器压缩机压缩机膨胀阀膨胀阀冷凝器冷凝器管道管道1）蒸发器）蒸发器汽车空调蒸发器汽车空调蒸发器立式空调蒸发器立式空调蒸发器壁挂式空调器壁挂式空调器2）压缩机）压缩机 涡旋压缩机涡旋压缩机螺杆压缩机螺杆压缩机离心式压缩机离心式压缩机3）冷凝器）冷凝器 4）节流装置）节流装置节流机构：节流机构：节流机构：节流机构：随着科学技术的发展，节流装置从最随着科学技术的发展，节流装置从最初出现的手动粗调节逐渐发展到现在的能够对制初出现的手动粗调节逐渐发展到现在的能够对制冷剂流量进行精确控制的电子调节。冷剂流量进行精确控制的电子调节。按照供液量调节方式可分五类按照供液量调节方式可分五类:毛细管：毛细管：用于家用冰箱系统用于家用冰箱系统手动节流阀：手动节流阀：用于工业制冷系统用于工业制冷系统热力膨胀阀：热力膨胀阀：工业、商用和空气调节工业、商用和空气调节电子膨胀阀：电子膨胀阀：工业、商用和空气调节工业、商用和空气调节浮球调节阀：浮球调节阀：工业商用和生活制冷工业商用和生活制冷家庭制冷系统调节装置冷柜冷柜空调空调附加附加净化净化贮集贮集分离设备分离设备5）其他附属装置：）其他附属装置：u (2)(2)吸收式制冷吸收式制冷 问题：制冷剂和问题：制冷剂和吸收剂的区别？吸收剂的区别？观看动画观看动画溴化锂吸收式制溴化锂吸收式制冷机以冷机以水水为制冷为制冷剂，剂，溴化锂水溶溴化锂水溶液液为吸收剂，制为吸收剂，制取取0以上的低温以上的低温水，多用于空调水，多用于空调系统。系统。u (3)(3)蒸汽喷射式制冷蒸汽喷射式制冷 制冷与制冷与空调空调的关系的关系空气调节空气调节的最终目的是什么？的最终目的是什么？室内环境的控制要求都包括哪几方面？室内环境的控制要求都包括哪几方面？室内空气参数室内空气参数：温度温度、湿度、洁净度湿度、洁净度、噪声控制噪声控制我国空调能耗的形势及面临的节能任务我国空调能耗的形势及面临的节能任务 现代化建筑（办公楼、商业建筑）造成的空调普及现代化建筑（办公楼、商业建筑）造成的空调普及 我国的气候特点与空调能耗我国的气候特点与空调能耗 建筑能耗与能源形势建筑能耗与能源形势 空调分类空调分类 空调系统一般可概括为两大类空调系统一般可概括为两大类：集中式集中式 半集中式半集中式 分散式分散式 8.1 常规空调的节能途径常规空调的节能途径8.1.1 8.1.1 概概 述述类类 别别空调系统形式空调系统形式空调输送方式空调输送方式集中空调集中空调方方 式式全空调系统全空调系统定风量方式定风量方式变风量方式变风量方式(即即VAV系统系统)分区、分层空调方式分区、分层空调方式冰蓄冷低温送风方式冰蓄冷低温送风方式空气空气-水系统水系统新风系统加风机盘管机组新风系统加风机盘管机组诱导机组系统诱导机组系统全水系统全水系统水源热泵系统水源热泵系统冷热水机组加末端装置冷热水机组加末端装置分散空调分散空调方方 式式直接蒸发式直接蒸发式单元式空调机加未端设备单元式空调机加未端设备(如风口如风口)分体式空调器即分体式空调器即VRV系统系统窗式空调器窗式空调器辐射板式辐射板式辐射板供冷加新风系统辐射板供冷加新风系统辐射板供冷或供暖辐射板供冷或供暖主要空调方式主要空调方式（本教材分类）（本教材分类）（本教材分类）（本教材分类）空调分类空调分类（有关专著）（有关专著）（有关专著）（有关专著）空调节能主要集中在几个方面空调节能主要集中在几个方面（1）空调设备的低能耗和高效率的研究）空调设备的低能耗和高效率的研究（2）蓄冷空调系统研究）蓄冷空调系统研究（3）空调方式综合研究）空调方式综合研究（4）空调系统运行的节能）空调系统运行的节能组成：组成：集中冷热源集中冷热源 +空气处理机组空气处理机组 +末端设备末端设备+输送管道输送管道节能重点：节能重点：风量、风压、供冷量和供热量风量、风压、供冷量和供热量8.1.2 8.1.2 集中式空调节能途径集中式空调节能途径1）空调设备节能措施）空调设备节能措施（1）机组风量风压匹配）机组风量风压匹配（2）机组整机漏风要少）机组整机漏风要少（3）空气热回收设备的利用空气热回收设备的利用（4 4）尽量利用可再生热源如太阳能、地热、尽量利用可再生热源如太阳能、地热、空气自身供冷能力等。空气自身供冷能力等。(1)(1)体育馆、影剧院体育馆、影剧院体育馆、影剧院体育馆、影剧院、博物馆、商场博物馆、商场博物馆、商场博物馆、商场等等，人员多人员多,空间空间高大高大,空调负荷较大空调负荷较大 如何考虑如何考虑节能措施节能措施？A.高速喷口诱导送风方式高速喷口诱导送风方式 风速风速 射程长射程长送风温差送风温差大大减少送风量减少送风量,因而因而节能节能。B.分层空调技术分层空调技术 自然分层的现象自然分层的现象，“空调区空调区”和和“非空调区非空调区”能保持下部工作所要求的环境条件能保持下部工作所要求的环境条件,又能有效地减又能有效地减少空调少空调 负荷负荷,从而节省初投资和运行费用。从而节省初投资和运行费用。C.下送风方式或座椅送风方式下送风方式或座椅送风方式 由房间下部或座椅风口向上送由房间下部或座椅风口向上送 风风，只考虑工作区或只考虑工作区或人员所在处的负荷人员所在处的负荷,直接送入需要空调部位。直接送入需要空调部位。2）空调系统和室内送风方式空调系统和室内送风方式1)1)1)1)新风机组加末端风机盘管新风机组加末端风机盘管新风机组加末端风机盘管新风机组加末端风机盘管 风机盘管优缺点：风机盘管优缺点：a.a.全水系统投资小全水系统投资小 b.b.灵活性灵活性，不使用不使用时时可关闭可关闭，利于节能利于节能 c.c.在春秋季无法在春秋季无法全新风运行来全新风运行来节约能源节约能源 d.d.不能对室内湿度进行精确控制。不能对室内湿度进行精确控制。2)2)2)2)变风量空调方式是一种节能空调方式变风量空调方式是一种节能空调方式变风量空调方式是一种节能空调方式变风量空调方式是一种节能空调方式 它是按各个空调房间的负荷大小和相应室内温度变它是按各个空调房间的负荷大小和相应室内温度变化化，自动调节各自送风量自动调节各自送风量，达到所要求的空气参数。达到所要求的空气参数。它可以避免任何冷热抵消的情况它可以避免任何冷热抵消的情况，可以利用室外空可以利用室外空气冷却气冷却 (在春秋过渡季节在春秋过渡季节 )节约制冷量。节约制冷量。(2)办公和商业建筑常用空调方式办公和商业建筑常用空调方式n 空调器的容量空调器的容量大小大小要依据承担的负荷大小来选择要依据承担的负荷大小来选择,如果选择的空调器如果选择的空调器容量大容量大,会造成使用中频繁启停会造成使用中频繁启停,室室内温场波动大内温场波动大,电能浪费和初投资过大电能浪费和初投资过大；选得太小选得太小,又又达不到使用要求。达不到使用要求。n 房间空调负荷受很多因素影响房间空调负荷受很多因素影响,计算比较复杂计算比较复杂,这里这里介绍一种简易的计算方法。介绍一种简易的计算方法。见下表：见下表：8.2 分散空调方式的节能技术分散空调方式的节能技术 制冷技术的发展使得目前分散空调方式中使用的空制冷技术的发展使得目前分散空调方式中使用的空调器具有优良的节能特性调器具有优良的节能特性 ,但在使用中空调器是否能但在使用中空调器是否能耗很低耗很低 ,还要依赖于用户是否能还要依赖于用户是否能 节能地节能地 使用。使用。这主要包括以下几个方面这主要包括以下几个方面 :8.2.1 8.2.1 正确选用空调器的容量大小正确选用空调器的容量大小 项项 目目耗冷量耗冷量(W)室温要求室温要求24室温要求室温要求26室温要求室温要求28一、围护结构负荷一、围护结构负荷Q11.门的面积门的面积(m2)()m2 4OW()m2 36W()m2 20W2.窗的面积窗的面积(d)太阳直射元窗帘太阳直射元窗帘()m2 38OW()m2 37OW()m2 36OW太阳直射有窗帘太阳直射有窗帘()m2 260w()m2 250w()m2 240w非太阳直射非太阳直射()m2 18OW()m2 17OW()m2 16OW3.外墙面积外墙面积(d)太阳直射太阳直射()m2 36W()m2 33W()m2 30W非太阳直射非太阳直射()m2 24W()m2 21W()m2 18W4.内墙面积内墙面积(m2)(邻室无空调邻室无空调)()m216W()m213W()m210W5.楼层地板面积楼层地板面积(m2)(上下元上下元空调空调)()m2 16W()m2 13W()m2 10W6.屋顶面积屋顶面积(m2)()m243W()m240W()m237W7底层地板面积底层地板面积(m2)()m28W()m26.5W()m25W二、人员负荷二、人员负荷Q21.静坐静坐(室内常室内常有人数有人数)()人人115W()人人115W()人人X 115W2.轻微劳动轻微劳动(室室内常有人数内常有人数)()人人125W()人人125W()人人125W三、室内照明三、室内照明负荷负荷Q31白炽灯功率白炽灯功率(W)()W()W()W2.日光灯功率日光灯功率(W)()1.2W()12W()12W四、电器设备四、电器设备负荷负荷Q4室内电器总功室内电器总功率率(W)()x 0.7W()1.2W()1.2W五、空调制冷总量五、空调制冷总量 =Q1+Q2+Q3+Q4 正确安装的意义正确安装的意义 正确安装的方法正确安装的方法三、合理使用三、合理使用(1)设定适宜的温度设定适宜的温度 夏季夏季,为为 2228 ，相对湿度相对湿度 40%70%冬季冬季，1622 ,相对湿度高于相对湿度高于 30%(2)加强通风加强通风 通风的目的通风的目的保持室内空气质量。保持室内空气质量。不通风的危害：易得建筑综合症和不通风的危害：易得建筑综合症和传染疾病流行。传染疾病流行。通风与空调负荷的矛盾如何解决通风与空调负荷的矛盾如何解决8.2.2 8.2.2 正确正确安装安装8.3 户式中央空调节能户式中央空调节能 一、户式空调一、户式空调一、户式空调一、户式空调形式形式形式形式户式中央空调指户式中央空调指：制冷量在制冷量在8 84Okw(1004Okw(100400400 m m2 2)的的小型小型集中空调系统集中空调系统1.小型风冷热泵冷热水机组小型风冷热泵冷热水机组1.1.小型风冷热泵冷热水机组小型风冷热泵冷热水机组 工作原理：工作原理：室外机组室外机组是靠空气进行热交换是靠空气进行热交换室内机组室内机组冷热水冷热水 末端装置末端装置与与空气热量交空气热量交换换产生冷热风产生冷热风 优点：优点：体积小、安放方便体积小、安放方便。未端多为风机盘管未端多为风机盘管，它的主要缺点是它的主要缺点是：性能系数不高性能系数不高，特别是部分特别是部分负荷性能较差负荷性能较差 ;运行能耗及费用高运行能耗及费用高；噪声较大噪声较大；初投资初投资大大8.3 户式中央空调节能户式中央空调节能 一、户式空调一、户式空调一、户式空调一、户式空调形式形式形式形式 2.风冷热泵式风冷热泵式分体空调全空气系统分体空调全空气系统工作工作原理原理：室外机产生的冷热量室外机产生的冷热量室内机组冷却或加热回风室内机组冷却或加热回风送入空调房间送入空调房间优点优点：室内空气品质高室内空气品质高，过渡季节过渡季节可可全新风运行。全新风运行。缺点是缺点是：能效比不高能效比不高，调节性能差调节性能差，运行费用高运行费用高，风管风管要要占用空间占用空间，对层高对层高有有要求要求；噪声大噪声大3.3.多联变频变制冷剂流量热泵空调系统多联变频变制冷剂流量热泵空调系统 (VRV)(VRV)室外机（压缩机室外机（压缩机+换热器换热器+其它其它）室外机室外机管路管路多个房间多个房间制冷剂制冷剂表冷器表冷器冷风冷风 适用性：独立住宅，集合式住宅适用性：独立住宅，集合式住宅 优点：效能较高，运行成本低；缺点：初投优点：效能较高，运行成本低；缺点：初投资高资高组成组成：水源热泵机组水源热泵机组+水环路水环路a.a.直接加热或冷却空气的直接加热或冷却空气的 水水空气热泵系统空气热泵系统；b.b.机组室内侧产生冷热水机组室内侧产生冷热水，然后然后对对末端装置空气进行处理的末端装置空气进行处理的水一水热泵系统。水一水热泵系统。4.水源热泵系统水源热泵系统蒸发器蒸发器供暖房间供暖房间_冬冬冷凝器冷凝器节流阀节流阀压缩机压缩机自然水源自然水源空调房间空调房间_夏夏冷凝器冷凝器蒸发器蒸发器 可利用江河湖水、地下水或与土壤换热的循环水。可利用江河湖水、地下水或与土壤换热的循环水。特点是能效比高特点是能效比高，节省运行费用。节省运行费用。解决了风冷式机组的结霜问题解决了风冷式机组的结霜问题，和供需矛盾问题。和供需矛盾问题。主要问题是主要问题是 :要有适宜的水源要有适宜的水源 ;有些系统冬季需要有些系统冬季需要另设辅助热源另设辅助热源 ;土壤源热泵系统的造价较高。土壤源热泵系统的造价较高。概述概述户式中央空调户式中央空调-最大的能耗产品最大的能耗产品，能耗费用能耗费用 是初投资的是初投资的5 51010倍。倍。机组机组-能量调节措施能量调节措施的意义：的意义：提高部分负荷效率提高部分负荷效率、节约电能，、节约电能，延长机组的寿命延长机组的寿命具体的能量调节方法有具体的能量调节方法有：(1)(1)开关控制。目前的机组开关控制。目前的机组90%90%以上都是采用这种控以上都是采用这种控制方法制方法，压缩机频繁启停压缩机频繁启停，增加增加了能耗了能耗，且降低了压且降低了压缩机的使用寿命。缩机的使用寿命。(2)2O(2)2O KWKW以上的热泵机组有的采用双压缩机、双制冷以上的热泵机组有的采用双压缩机、双制冷剂回路剂回路，能够实现能够实现 0 0、50%50%、100%100%能量调节能量调节，两两套系统可以互为备用套系统可以互为备用。二、户式中央空调能耗分析二、户式中央空调能耗分析(3)(3)有的管道机采用有的管道机采用 多台并联压缩机多台并联压缩机 及制冷剂回路及制冷剂回路，压缩机与室内机压缩机与室内机 一一对应。一一对应。(4)(4)管道机的室内机有高、中、低三挡风量可调。另管道机的室内机有高、中、低三挡风量可调。另外外，户式中央空调还须注意选择空气侧换热器的形户式中央空调还须注意选择空气侧换热器的形状与风量状与风量 ,以及水侧换热器的制作与安装以及水侧换热器的制作与安装 ,以期以期达到最佳的节能效果。达到最佳的节能效果。户式中央空调能耗分析户式中央空调能耗分析户式中央空调能耗分析户式中央空调能耗分析中央空调系统中央空调系统描述描述 应用：候机大厅、火车站、商场、宾馆、写字楼等应用：候机大厅、火车站、商场、宾馆、写字楼等构成：主机（制冷机）构成：主机（制冷机）+空气（水）输送系统空气（水）输送系统 +末端装置（风机盘管或散流器）末端装置（风机盘管或散流器）节能节能思路思路：系统的设计、安装水平系统的设计、安装水平即装备水平即装备水平 运行管理运行管理科学、合理地运行科学、合理地运行8.4 中央空调系统节能中央空调系统节能1.1.问题：问题：以往的设计中，冷热源以往的设计中，冷热源空气输送系统空气输送系统末端装置末端装置之间不匹配，设计容量之间不匹配，设计容量 实际需求实际需求-大马拉小车大马拉小车8.4.1 8.4.1 准确进行系统负荷设计准确进行系统负荷设计2.2.空调投资、能耗与室内参数设定的关系空调投资、能耗与室内参数设定的关系 投资约增加投资约增加 6%6%（一次性）（一次性）夏季室内温度低夏季室内温度低11（深、广、深、广、沪沪）能耗将增加能耗将增加 8%8%（长期）（长期）参照参照夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准节能潜力节能潜力-？民用建筑：（民用建筑：（夏季取上限夏季取上限，冬季取下限冬季取下限）夏季室内取夏季室内取 262628 28，冬季取冬季取 161618 18 3.3.湿度与能耗湿度与能耗 除湿除湿消耗能耗（空调原理消耗能耗（空调原理）取湿度上限取湿度上限65%65%4.4.新风负荷新风负荷为何加新风？为何加新风？新风量新风量空调负荷空调负荷节能措施节能措施中央空调系统节能中央空调系统节能中央空调系统节能中央空调系统节能 冷热源冷热源主机主机，关键部位，关键部位 全部冷源、热源出自主机，且为冷量、热量输送源头全部冷源、热源出自主机，且为冷量、热量输送源头 能耗能耗冷热源形式主要有冷热源形式主要有：电动冷水机组电动冷水机组供冷、燃油锅炉供热，供冷、燃油锅炉供热，能源能源电和油电和油 电动冷水机组供冷和电热锅炉供热电动冷水机组供冷和电热锅炉供热，能源为能源为电电 风冷热泵冷热水机组供冷、供热风冷热泵冷热水机组供冷、供热，能源为能源为电电 蒸汽型溴化锂蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组供冷、热网供热吸收式冷水机组供冷、热网供热，能源为能源为热网蒸汽和少量的电热网蒸汽和少量的电。直燃型直燃型溴化锂溴化锂吸收式冷热水机组供冷供热吸收式冷热水机组供冷供热，供应供应能源为能源为轻油或燃气、少量的电轻油或燃气、少量的电。水环热泵系统水环热泵系统，供应能源为供应能源为电、轻油或燃气电、轻油或燃气8.4.2 冷热源节能冷热源节能上述机组中，上述机组中，消耗的消耗的能源能源形式：形式：有电能、燃气、轻油、煤等有电能、燃气、轻油、煤等问题：问题：能源形式不一样，能源形式不一样，如何衡量它们的节能性呢如何衡量它们的节能性呢？解决方案：解决方案：把这些能源形式全部折算成同一种一次能源把这些能源形式全部折算成同一种一次能源，并用一次能源效率并用一次能源效率 OEER OEER 来进行比较。来进行比较。各类冷热机组的各类冷热机组的 OEER OEER 值见表值见表 7-3 7-3。8.4.2 冷热源节能冷热源节能各种形式冷热源的各种形式冷热源的 OEOEER ER 值值工工况况冷热源型式冷热源型式输入输入能源能源额定工况时能耗指标额定工况时能耗指标季节平均季节平均EER或或hOEEREEROEER夏夏季季制制冷冷活塞式冷水机组活塞式冷水机组电电3.91.193.41.034螺杆式冷水机组螺杆式冷水机组电电4.11.253.601.094离心式冷水机组离心式冷水机组电电4.41.343.901.186活塞式风冷热泵冷热水机活塞式风冷热泵冷热水机组组电电3.651.113.201034螺杆式风冷热泵冷热水电螺杆式风冷热泵冷热水电机组机组电电3.801.163.400.969蒸汽双效蒸汽双效溴化锂溴化锂吸收式冷吸收式冷水机组水机组煤煤1.150.711.050.8蒸汽双效蒸汽双效溴化锂溴化锂吸收式冷吸收式冷水机组水机组油油/气气1.150.931.050.875直燃型双效直燃型双效溴化锂溴化锂吸收式吸收式冷热水机组冷热水机组电电1.091.090.950.95工工况况冷热源型式冷热源型式输入输入能源能源额定工况时能耗指标额定工况时能耗指标季节平均季节平均EER或或hOEEREEROEER冬冬季季制制热热活塞式风冷热泵冷热水机组活塞式风冷热泵冷热水机组电电3.851.193.41.049螺杆式风冷热泵冷热水机组螺杆式风冷热泵冷热水机组电电3.931.203.601.104直燃型双效直燃型双效溴化锂溴化锂吸收式冷吸收式冷热水机组热水机组油油/气气0.900.90O750.75电锅炉电锅炉电电1.00.3040.90.274燃油锅炉燃油锅炉油油0.85O85O750.75采暖锅炉采暖锅炉煤煤0.65O650.600.60各种形式冷热源的各种形式冷热源的 OEOEER ER 值值 续续续续供热锅炉容量一大一小配置，原因？季节变供热锅炉容量一大一小配置，原因？季节变-负荷变负荷变照此原理，空调机组配置，该原理适用否？照此原理，空调机组配置，该原理适用否？适用。适用。因为：因为：仲夏，高负荷；仲夏，高负荷；初夏和夏末低负荷；初夏和夏末低负荷；设计上取值通常偏大，有一定富余容量。设计上取值通常偏大，有一定富余容量。如一台配置，则：机组满负荷时，频繁启动如一台配置，则：机组满负荷时，频繁启动浪费能源浪费能源如采用两台机组，一大一小，则：如采用两台机组，一大一小，则：负荷小时运行：负荷小时运行：30%30%那一台那一台 负荷可变负荷可变 未满负荷试运行：未满负荷试运行：70%70%那一台那一台 高负荷时联合运行高负荷时联合运行 100%100%运行运行8.4.3 冷热源的部分负荷性能及台数配置冷热源的部分负荷性能及台数配置空调中水系统的用电空调中水系统的用电：在冬季在冬季：占动力用电的占动力用电的 20%20%25%25%在夏季在夏季：占动力用电的占动力用电的 12%12%24%24%问题：大流量、小温差问题问题：大流量、小温差问题解决方案：解决方案：1.1.各分支环路的水力平衡各分支环路的水力平衡 供冷、供暖水系统，内、外网供冷、供暖水系统，内、外网-设计计算、施工调试设计计算、施工调试 2.2.设置二次泵设置二次泵 a a.为何设置二次泵为何设置二次泵？b.b.二次泵如何实现节能？二次泵如何实现节能？3.3.变流量水系统变流量水系统 供回水温差维持设计值供回水温差维持设计值 冷冻水冷冻水二通阀二通阀用户变化用户变化 总循环水与末端水量一致总循环水与末端水量一致 冷水机组蒸发器水量一致冷水机组蒸发器水量一致 8.4.4 水系统节能水系统节能1.1.风系统节能思路风系统节能思路当然不是冷热源制冷能耗当然不是冷热源制冷能耗 风系统风系统输送空气，主要指：输送空气，主要指：供风风机供风风机 回风风机回风风机 有时还有风机盘管有时还有风机盘管 2.2.节能措施（从降低运行负荷着手）节能措施（从降低运行负荷着手）正确选用空气处理设备正确选用空气处理设备 空调风量、风压的匹配空调风量、风压的匹配，最佳运行点最佳运行点；不加大风机风压不加大风机风压注意选用节能性好的风机盘管注意选用节能性好的风机盘管设计选用变风量系统设计选用变风量系统a.a.什么什么是变风量系统是变风量系统？b.b.变风量系统为何节能？优点？变风量系统为何节能？优点？c.c.变风量系统的缺点变风量系统的缺点8.4.5 风风系统节能系统节能1.1.1.1.“大温差大温差大温差大温差”技术技术技术技术 “大温差大温差”是指是指什么？什么？空调送风或送水的温差空调送风或送水的温差常规参数：常规参数：送风温差：送风温差：比室内设计温度低比室内设计温度低6 68 8 送水温差：送水温差：送水：送水：7 7左右，回水左右，回水1212左右左右 大温差大温差大温差大温差技术：技术：技术：技术：送风温差达到送风温差达到14142020 送送水水温差达到温差达到 8 8 左右左右“大温差大温差”技术为何节能？技术为何节能？当媒介携带的冷量加大后循环流量将减小当媒介携带的冷量加大后循环流量将减小，可以节约可以节约一定的输送能耗并降低输送管网的初投资。一定的输送能耗并降低输送管网的初投资。8.4.6 中央空调系统节能新技术中央空调系统节能新技术 冷却塔供冷技术冷却塔供冷技术内涵内涵 室外空气湿球温度室外空气湿球温度较低时较低时，关闭制冷机关闭制冷机组组，利用流经冷却塔利用流经冷却塔的循环水直接或间接的循环水直接或间接地向空调系统供冷地向空调系统供冷，提供建筑物所需要的冷量提供建筑物所需要的冷量，从而从而节约冷水机组的能耗。节约冷水机组的能耗。“免费供冷免费供冷”的的 运行原理运行原理运行流程运行流程 间接供冷解决了哪些问题？有哪些不足？间接供冷解决了哪些问题？有哪些不足？2.2.冷却塔供冷技术冷却塔供冷技术 高大空间建筑高大空间建筑 影剧院、体育馆影剧院、体育馆 展览馆、大车间等展览馆、大车间等 建筑特点建筑特点 高度高度10m 10m 面积数千平米面积数千平米 容积容积1000010000立米立米8.5 高大空间建筑物空调节能技术高大空间建筑物空调节能技术8.5.1 概述概述问题问题 空调负荷空调负荷 若设计全室空调，技术上难度若设计全室空调，技术上难度，能耗，能耗节能着眼点节能着眼点 设工作区和非工作区设工作区和非工作区-称为称为分层空调分层空调 可节省冷负荷可节省冷负荷30%30%左右。左右。外维护结构传热负荷外维护结构传热负荷空调本身空调本身 人体、照明、电器散热人体、照明、电器散热 的冷负荷的冷负荷 室外新风和漏风室外新风和漏风 对流热转移负荷对流热转移负荷热转移负荷热转移负荷 辐射热转移负荷辐射热转移负荷热转移负荷热转移负荷对流热转移负荷对流热转移负荷 +辐射热转移负荷辐射热转移负荷对流热转移负荷是对流热转移负荷是如何形成的？如何形成的？辐射热转移是是辐射热转移是是如何形成的？如何形成的？8.5.2 分层空调区冷负荷的组成分层空调区冷负荷的组成 回风口的作用回风口的作用？a.a.促使环流形成及维持；促使环流形成及维持；b.b.避免室内正压过高空调区上移避免室内正压过高空调区上移 跨度大的车间则采用双侧对送、双侧下部回风较好跨度大的车间则采用双侧对送、双侧下部回风较好 冷风冷风送风口喷入送风口喷入空间空间射流射流温度和速度衰减温度和速度衰减 气流就折回气流就折回。在射流作用在射流作用形成大的回旋循环形成大的回旋循环，使下部工作区处于使下部工作区处于回流区回流区，温度场和速度场达到均匀。而非空调区温度场和速度场达到均匀。而非空调区？1.1.气流流型气流流型讨论：讨论：如图示的双环流能实现吗？如图示的双环流能实现吗？射程；射流落差，方向回流射程；射流落差，方向回流 送风口的安装高度和送风送风口的安装高度和送风 角度对气流组织的影响较大角度对气流组织的影响较大，送风口的高度决定了分层高度送风口的高度决定了分层高度，hl =h h +Y Y 送风口高送风口高 工作区高工作区高 射流落差射流落差 送风口高度与节能送风口高度与节能 在满足工作区空调要求的前提下在满足工作区空调要求的前提下，分层高度越低分层高度越低 ,即空调区越小即空调区越小，则传入空调区的热量相应也小。则传入空调区的热量相应也小。根据试验根据试验，当射流的最大落差为射程的当射流的最大落差为射程的1/41/4和最小落和最小落程为射程的程为射程的1/61/6时时，均能满足分层空调的要求。因此在均能满足分层空调的要求。因此在确定分层高度时要综合考虑以上因素。确定分层高度时要综合考虑以上因素。2.2.送风口的安装高度送风口的安装高度 (h(hl l)什么是什么是阿基米德准数阿基米德准数 Ar？是表征非等温射流特性的重要参数是表征非等温射流特性的重要参数。Ar=送风射流的浮力送风射流的浮力/惯性力惯性力 计算表达式计算表达式 一般送风速度多少为合适？一般送风速度多少为合适？送风速度一般送风速度一般 41Om/s 最大不超过最大不超过 12m/s4.其他其他 a.射流路程射流路程不要有阻挡；不要有阻挡；b.大门频繁开启大门频繁开启就会有气流干扰，影响分层；就会有气流干扰，影响分层；c.换气次数不宜过大。换气次数不宜过大。3.3.送风参数送风参数蓄冷概念蓄冷概念空调系统在不需要冷量或需冷量少的时空调系统在不需要冷量或需冷量少的时间间(如夜间如夜间 )，利用制冷设备将蓄冷介质中的热量移利用制冷设备将蓄冷介质中的热量移出出，进行冷量储存进行冷量储存，并将此冷量用在空调用冷或工艺并将此冷量用在空调用冷或工艺用冷高峰期。用冷高峰期。（蓄冷介质蓄冷介质可以是水、冰或可以是水、冰或 共晶盐共晶盐）“削峰填谷削峰填谷 ”的的意义意义 城市的用电状况城市的用电状况：白天存在用电高峰白天存在用电高峰新建电厂新建电厂；夜间的低谷时又有电送不出去夜间的低谷时又有电送不出去，电厂运行效率低。电厂运行效率低。特点特点：a.a.转移制冷设备的运行时间转移制冷设备的运行时间，利用夜间的廉价电利用夜间的廉价电 b.b.减少了白天的峰值电负荷减少了白天的峰值电负荷,达到移峰填谷的目的达到移峰填谷的目的8.6 蓄冷空调系统8.6.1 8.6.1 8.6.1 8.6.1 概概概概 述述述述a.a.全全负荷负荷蓄冷蓄冷 图图7 7-6-6A A区：区：8 81818时逐时冷负荷；时逐时冷负荷；1515时最高时最高B B区区+C+C区：空调负荷小或无区：空调负荷小或无设想：白天不开制冷机，全部冷量设想：白天不开制冷机，全部冷量 面积面积A A由由B+CB+C来负担来负担全负荷蓄冷全负荷蓄冷b.b.部分负荷蓄冷部分负荷蓄冷 原理同上原理同上 B +C =AB +C =A1 18.6.2 全全负荷蓄冷与部分负荷蓄冷的概念负荷蓄冷与部分负荷蓄冷的概念A.A.什么是显热式？什么是潜热式？什么是显热式？什么是潜热式？显热式显热式升温或降温吸放热升温或降温吸放热 潜热式潜热式利用物质的相变潜热利用物质的相变潜热B.B.蓄冷设备是怎样蓄冷的？蓄冷设备是怎样蓄冷的？制冷机制冷机制冷剂制冷剂蓄冷或取冷流体蓄冷或取冷流体蓄冷介质储存蓄冷介质储存 白天空调工作时冷却空气白天空调工作时冷却空气夜间夜间制冷机制冷机 例如：例如：压缩机压缩机制冷剂制冷剂蒸发吸热蒸发吸热制冷乙烯乙二醇（制冷乙烯乙二醇（s s）制冷水成冰（或冷冻水）储存制冷水成冰（或冷冻水）储存 白天冷却空气白天冷却空气8.6.3 蓄冷设备蓄冷设备分类分类类类 型型蓄冷介质蓄冷介质蓄冷流体蓄冷流体取冷流体取冷流体显热式显热式水蓄冷水蓄冷水水水水水水潜热式潜热式冰盘管冰盘管(外融冰外融冰)冰或其他冰或其他共晶盐共晶盐制冷剂制冷剂水或载冷剂水或载冷剂载冷剂载冷剂冰盘管冰盘管(内融冰内融冰)冰或其他冰或其他共晶盐共晶盐载冷剂载冷剂载冷剂载冷剂制冷剂制冷剂制冷剂制冷剂封装式封装式冰或其他冰或其他共晶盐共晶盐水水水水载冷剂载冷剂载冷剂载冷剂片冰滑落式片冰滑落式冰冰制冷剂制冷剂水水冰晶式冰晶式冰冰制冷剂制冷剂载冷剂载冷剂载冷剂载冷剂湿热式蓄冷和潜热式蓄冷分类情况湿热式蓄冷和潜热式蓄冷分类情况 8.6.4 蓄冷空调技术蓄冷空调技术n n 该该装置是由沉浸在水槽中的盘管构成换热表面的一种蓄装置是由沉浸在水槽中的盘管构成换热表面的一种蓄冰设备。在蓄冷过程中冰设备。在蓄冷过程中,载冷剂载冷剂 (一般为质量百分比为一般为质量百分比为 2525%毛的乙烯乙二醇水溶液毛的乙烯乙二醇水溶液 )或制冷剂在盘管内循环或制冷剂在盘管内循环 ,吸收水槽中水的热量吸收水槽中水的热量,在盘管外表面形成冰层。按取冷方在盘管外表面形成冰层。按取冷方式分它有内融冰和外融冰两种方式。式分它有内融冰和外融冰两种方式。外融冰方式外融冰方式外融冰方式外融冰方式：温度较高温度较高的的回水直接送入盘管表面结有冰回水直接送入盘管表面结有冰层的蓄冰水槽层的蓄冰水槽，使盘管表面上的冰层使盘管表面上的冰层自外向内自外向内自外向内自外向内逐渐融化逐渐融化，故称为外融冰方式。故称为外融冰方式。特点：特点：换热效果好换热效果好，取冷快取冷快，来自蓄冰槽的供水温度可低来自蓄冰槽的供水温度可低达达11左右。此外左右。此外，空调用冷水直接来自蓄冰槽空调用冷水直接来自蓄冰槽，故可不故可不需要二次换热装置需要二次换热装置 ,但需采取搅拌措施但需采取搅拌措施 。8.6.4 蓄冷空调技术蓄冷空调技术(1)1)盘管式蓄冰装置盘管式蓄冰装置内融冰方式内融冰方式：温度较高的载冷剂在盘管内循环温度较高的载冷剂在盘管内循环，通过盘管表面将热量传递给冰层通过盘管表面将热量传递给冰层，使盘管外表使盘管外表面的冰层自内向外逐渐融化进行取冷面的冰层自内向外逐渐融化进行取冷，故称为故称为内融冰方式。内融冰方式。特点：特点：这种方式融冰换热热阻较大这种方式融冰换热热阻较大，影响取冷影响取冷速率。为了解决此问题速率。为了解决此问题 ,目前多采用细目前多采用细 管、管、薄冰层蓄冰。薄冰层蓄冰。8.6.4 蓄冷空调技术蓄冷空调技