空调设计手册-绿特中央空调系统知识介绍.pdf

绿特中央空调系统知识介绍刘凤山东绿特空调系统有限公司绿特中央空调系统使用形式常规中央空调使用有四种形式：1、风冷热泵机组+辅助电加热器；2、风冷冷水机组+锅炉（中央热水机组）；3、水冷冷水机组+锅炉（中央热水机组）；4、澳化锂吸收式制冷机组；风冷热泵机组+辅助电加热器系统优点：(1)、系统省却了冷却塔及机房，减少了设备的占地面积；(2)、以电力为驱动能源，在使用地点不产生污染，而燃油(气)锅炉、直燃机排放大CO、NOX有害气体，污染环境；(3)、以大气为冷热源，与其它机组相比，可大大地节约用水，也 避免了对水源水质的污染；(4)、燃油(气)锅炉、直燃机排出的热量全部进入大气是不能回 收的，二者对城市的排热量比为29:125,风冷热泵减少了77%；(5)、一次能源利用系数为0.99,远大于电采暖的0.33和锅炉采暖 的0.7,是节能环保型绿色产品；(6)、该系统不需要燃料输送费用和保管、排渣费、检修周期长，全自动运行，所以运行附加费用小；(7)、初投资低于水冷机组加锅炉的供冷供热系统，更低于澳化锂 直燃机组。缺,电：制冷时是把房间的热量向室外空气排放，受室外气温因素 影响太大，其制冷量随室外空气温度升高而降低，尤其在 高温高湿地区，机组制冷性能极不稳定，效率低下。在制 热时，风冷热泵机组当室外温度降到零度以下时需加辅助 电加热装置，否则机组不能正常工作，耗电量大，效率很 低。2、风冷冷水机组+锅炉（中央热水机组）：风冷冷水机组+锅炉(中央热水机组)系统优点：(1)、系统省却了冷却塔冷却水系统，减少了设备的占地面积；(2)、夏季以电力为驱动能源，在使用地点不产生污染；(3)、以大气为冷源，与其它机组相比，可大大地节约用水，也 避免了对水源水质的污染；.(4)、初投资低于水冷机组加锅炉的供冷供热系统，更低于澳化锂 直燃机组。缺点：制冷时是把房间的热量向室外空气排放，受室外气温因素 影响太大，其制冷量随室外空气温度升高而降低，尤其在 高温高湿地区，机组制冷性能极不稳定，效率低下。在制 热时，用锅炉加热加大co、NOX有害气体的排放量，环境污 染严重。锅炉需要燃料输送费用和保管、排渣费、检修周 期长，加大了运行附加费用，污染严重，运行费用昂贵。3、水冷冷水机组+锅炉（中央热水机组）：水冷冷水机组+锅炉（中央热水机组）系统优点：（1）、水冷冷水机组能效比高于风冷冷水机组能效比；（2）、夏季以电力为驱动能源，在使用地点不产生污染；（3）、初投资低于低于澳化锂直燃机组。缺点：制冷时是把房间的热量向室外空气排放，受室外气温因 素影响太大，其制冷量随室外空气温度升高而降低，尤其（在高温高湿地区，机组制冷性能极不稳定，效率低下。在制热时，用锅炉加热加大CO、N0X有害气体的排放量，环境污 染严重。锅炉需要燃料输送费用和保管、排渣费、检修周 期长，加大了运行附加费用，污染严重，运行费用昂贵。4、澳化锂吸收式制冷机组 a、直燃型澳化锂制冷机组直燃型溟化锂制冷机组如下图：温度传感器 冷凝器 吸收器 抽气装置冷暖转换阀1 低发可熔栓高发 液位探测器 燃烧器firb蒸发器真空泵控制柜观火镜热交换器伺服阀冷暖转换阀2燃气/油系统b、蒸汽型澳化锂制冷机组蒸汽型溟化锂制冷机组如下图：冷凝器蒸发器 抽气装置温度传感器 低压发生器C、热水型澳化锂机组热水型浸化锂制冷机组如下图:真空泵漠化锂吸收式制冷系统优点：(1)、利用热能为动力，特别是可利用低位势热能(太阳能、余热、废 热等)(2)、整个机组除了功率较小的屏蔽泵之外，无其他运动部件，运转安 静；(3)、以澳化锂水溶液为工质，无臭、无毒、无害，有利于满足环保要 求；(4)、制冷机在真空状态下运行，无高压爆炸危险，安全可靠；(6)、对外界条件变化的适应性强，可在一定的热媒水进口温度、冷媒 水出口温度和冷却水温度范围内稳定运转。缺点:(1)、溟化锂水溶液对一般金属有较强的腐蚀性，这不仅影响机组 的正常运行，而且还会影响机组的寿命；(2)、澳化锂吸收式制冷主机的气密性要求高，即使漏进微量的空 气也会影响机组的性能，这就对机组制造提出严格的要求；(3)、浓度过高或者温度过低时，滨化锂水溶液均容易形成结晶，因此防止结晶是澳化锂主机在设计和运行中必须注意的重要问题。绿特地源热泵系统的知识介绍一、地源热泵系统简介1、地源热泵系统的概念我们先来了解一下“热泵”。热泵（制冷机）：是通过做功使热量从温度低的介质流向温度高的介 质的装置。热泵利用的低温热源通常是环境（大气、地表水和大地）或各种废热,由热泵从这些热源吸收的热量属于可再生的能源。热泵是一项利用可再生能源、保护环境的可持续发展技术。利用大地（土壤、地层、地下水）作为热源的热泵，可称之为地源热 泵。2、地源热泵系统的工作原理地源热泵空调系统一般由三个必需的环路组成：室外环路、制冷剂环路、室内环路。（1）、室外环路：一种方式是用高强度的塑料塑料管组成的地下循环的封 闭环路，循环介质为水或防冻液；一种方式是用抽取地下水，换热后再回灌 的水井系统。（2）、制冷剂环路：是热泵机组内部的制冷剂循环。（3）、室内环路：是在建筑物内与热泵机组之间传递热量或冷量。地源热泵系统的工作原理：热泵机组通过室外环路进行热量交换，在 冬季制热运行时从地下土壤（地层）、地下水吸收热量，夏季制冷运行时向 地下土壤（地层）、地下水释放热量。同时，热泵机组本身的制冷剂环路运 行来把室外环路侧的热量或冷量交换到室内环路侧，室内环路进而把热量或 冷量传递到建筑物内空调末端系统。3、地源热泵系统分类a、水源热泵系统水源热泵又可分为地下水源热泵和地表水源热泵，是一 种利用自然环境中的地下水、地表水（如海水、湖水、河水、生活生 产排水、工业废水）等作为能源的高效节能、无污染、低运行成本的 即可供暖又可制冷，而且同时还能提供生活热水的新型空调技术。单井抽灌系统向室内释放热（冷）量提升能量品位。生活热水b、地埋管地源热泵系统地埋管地源热泵技术，是一种利用浅层常温土壤中的能量作为 能源的高效节能、无污染、低运行成本的既可采暖又可制冷、并可提 供生活热水的新型空调技术。地源热泵系统利用地下土壤常年温度相 对稳定的特性，通过埋入建筑物周围的地耦管与建筑物内部完成热交 换。垂直地埋管系统(BHE)热水罐热泵 低温地板采暖,无需地卜水竖孔式换热器Depth:up to 400 m深度司达400米水平地埋管系统4、地源热泵系统的优势地源热泵与常规空调技术相比有着无可比拟的优势。(1)：属可再生能源利用技术地源热泵从常温土壤中吸热或向其排热，土壤中的能量它永无 枯竭，是一种可再生的清洁能源，可持续使用。(2)：属经济有效的节能技术地下土壤温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏 季比环境空气温度低，是很好的空调冷热源，这种温度特性使得地 源热泵比传统空调系统运行效率要高40%,因此要节能和节省运行费 用40%左右。另外，地能温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可 可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。在制热制冷时，地源热泵可将土壤中的能量“搬运”到室内，其能量70%来自土壤，输 入1 KW的电量可以得至U5KW以上的制冷制热量。运行费用每年每平方 米仅为1518元，比常规中央空调系统低40%左右。(3)节水省地：以土壤为冷热源，向其放出热量或吸收热量，不消耗水资源,不会对其造成污染。省去了锅炉房及附属煤场、储油房、冷却塔等设施，机房面积大大小于常规空调系统，节省建筑空间，也有利于建筑的美观。埋管可埋在车库、停车场、花园、操场等下面，不占用使用面积。(4)环境效益显著该装置的运行没有任何污染，可以建造在居民区内。在供热时，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放 燃料废物的场地，不会产生城市热岛效应，对环境非常友好，是理想的绿色环保产品。(5)运行安全稳定，可靠性高:地源热泵系统在运行中无燃烧设备，因此不可能产生二氧化 碳、一氧化碳之类的废气，也不存在丙烷气体，因而也不会有发生爆 炸的危险，使用安全。燃油、燃气锅炉供暖，其燃烧产物对居住环境 污染极重，影响人们的生命健康。由于土壤深处温度非常恒定，主机 吸热或放热不受外界气候影响，运行工况非常稳定，优于其它空调设 备。不存在空气源热泵供热不足，甚至不能制热的问题。土壤源热泵 地下换热管路采用高密度聚乙烯塑料管，使用寿命长达50年以上，可 与建筑物寿命相当.空调机组结构简单，运转部件少，使用寿命可达 到20年以上。整个系统的维护费用也较锅炉一制冷机系统大大减少，保证了系统的高效性和经济性。维修量极少，折旧费和维修费也都大 大地低于传统空调。(6)舒适程度高(7)一机三用，应用范围广 地源热泵系统可供暖、制冷，也可免费提供生活热水，一套系统可以代替原来的锅炉加制冷机加热水器的三套装置或系统。可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，更适合于住宅的 采暖、供冷。(8)白动运行 地源热泵机组由于工况稳定，所以可以设计简单系统，部件较少，机组运行简单可靠，维护费用低；自动控制程度高，可无人值守；此外，机组使用寿命长，均在20年以上。二、地源热泵系统的适用范围1、地下水源热泵系统比较适合用于：工程地点有足够的地下水量，水质较好，有开采手段，当地规定又 允许开采，则考虑地下水源热泵系统设计。2、地表水源热泵系统比较适合用于：工程地点存在地表水或通过开发能够引到地表水，且地表水质好，好处理，则考虑地表水源热泵系统设计。3、地埋管地源热泵系统比较适合用于：工程地点土层好，便于施工下挖，有适合埋设地埋管的土地面积，则考虑地埋管地源热泵系统设计。、地源热泵系统对水质的要求水质标准基本项目项目单位补充水冷却水/冷冻水倾向腐独结垢PH 值(25C)6.68.06.6 8.000导电率(25*0u S/cm 200 8000O氯离子CL-mg CL _/L 50 2000硫酸根离子so-2mg SO _ 2/L 50 2000酸消耗量(PH4.8)mg CaCO3/L 50 1OOO全硬度mg CaCOa/L 50 2000参考项目铁 Fe)mg Fe/L 0.3 1.000就离子(S2 )mg S2-/L0检查不出检查不出氨离子(NHZ)mg MHZ/L 0.2 1.00二氧化硅C SiO2)mg SiO2/L 30 500四、地源热泵系统的社会效益 在我国的一些发达城市，夏季制冷、冬季采暖与供热所消耗的能量已占建筑物总能耗的40-50%。特别是冬季采暖用的燃煤锅炉、燃油 锅炉的大量使用，给大气环境造成了极大的污染，对人们的健康形成 了威胁。因此，建筑物污染控制和节能已是国民经济发展的一个重大 问题。传统的采暖空调模式因其产生的环境污染正面临着严峻的挑战。对于夏季制冷的建筑来说，随着空气热泵空调的普及，空调的实际使用效果正在逐年下降，这是因为空调装机容量的增加，空调局部 热岛效应交干替扰的结果。天气越炎热，室外的温度越高，空调负 荷也越大，而此时空调机向室外散热时，传热温差越小，空调机的运 转效率就越低，设备也越费电。也就是说，除了燃煤供暖给环境造成 污染之外，空调机同样会造成大气污染。常规的供暖空调方式是由两套系统分别解决冬季供暖和夏季制冷，系 统投资大，运行费用高，而且占地面积大。另一方面，我国大部分地区冬冷夏热，夏天大量地使用风冷空调，造 成某些大城市供电紧张，形成电荒，为了确保不会造成断电等问题出 现，有些城市夏天限制用电量。另外，因为部分地区没有暖气供应，冬天使用电炉取暖，造成电力供应紧张。因此，冬天供暖价格的上调 使供暖的运行费用有所提高，再加上供暖造成的污染严重，让我们不 得不思考采用一些节能环保的产品。地源热泵机组制冷、供暖所需能量3/4左右来自地下，另外1/4左右来 自电力输入，从而减少一次性的矿物能源消耗；不向室外排冷、热风,减少城市热岛效应。对环境非常友好。地源热泵空调是一种使用可再生能源的高效节能、环保型的工程系统。冬季向建筑物供热，夏季又可供冷。可广泛应用于各类建筑中，如商 业楼宇、公共建筑、住宅公寓、学校、医院等。进入21世纪后，现在,我国对建筑节能的要求越来越高。减少我国冬季采暖和夏季供冷所造 成的大气污染，降低供暖空调系统的能耗、节约能源是每个公民应尽 的义务。特别是近几年来，大中城市为改善大气环境，大力推广使用 包括可再生能源的清洁能源。随着人们生活水平的提高，建筑物不仅 要满足冬季采暖的要求，而且需要夏季空调降温，地源热泵技术提供 了这一问题的有效解决方案。五、地源热泵系统与常规中央空调系统的费川对比地源热泵系统最大的靓点：高效节能、运行经济！控制系统采用全自动微电脑控制装置，可根据室内实际使用负荷自动 调节压缩机起停机，从而大大节省了用户日后的运行费用。简单地说，用一份电可制造3.5份以上的热量或4份以上的冷量，其冷 量、热量直接来源于地下所蕴藏的能量，并归还与地下。能源利用效 率为电加热器的3-4倍以上，比一般中央空调节能30%-80%。例如：山东某地10000平方米办公楼地源热泵中央空调工程概况：办公楼建筑面积10000平方米。中央空调系统设计采用绿特地 源热泵系统，为其冬季供暖、夏季制冷。末端选用卧式暗装风机盘管 空调器。室外通过地埋管能量采集系统，将热量送至集中的冷、热源 机房，系统根据自身的需求开启设备并达到最佳运行状态。系统负荷设计 根据有关国家设计规范及手册，为降低设备初投资，减少设备闲置浪费，从节能。和实用角度出发，本工程总热负荷情况如下：建筑项目建筑面积m2单位概算热负 荷指标W/m2热负荷 kW单位概算冷负 荷指标W/m2冷负荷kW办公楼10000tz650909001也上表可知，办公楼主机冷负荷为900KW,热负荷为650K肌 空调主机设备选 用两台LTLHM-130标准型螺杆式地源热泵机组。各设备的配电功率 a.地源热泵机组：夏季94.7kW/台义2,冬季1 29.2kW/台义2。b.空调侧循环泵：30kW/台 c.地埋管侧循环泵：30kW/台 d.补水泵:2.2kW/台 e.地埋管侧补水泵：2.2kW/台 f.电子水处理仪：0.2kW/台 地源热泵工程运行费用如下：1、电价按0.60元/KWH。2、夏季制冷90天，每天8小时；冬季制热120天，每天8小时。计算项I I计算过程计算结果负荷率100%天数1010*8*169.2*100%13536负荷率75%天数1515*8*169.2*75%15228地源热泵机组最大功率 1 69.2KW负荷率50%天数2020*8*169.2*50%13536负荷率25%天数4545*8*169.2*25%15228合计耗电量（KWH）13536+15228+13536+1522857528夏季水泵耗电46368(30+30+2.2+2.2)*8*90电了除垢仪耗电0.2*8*90144地源热泵机组最大功 率230.6KW年夏季总耗电电量夏季总运行费用 平均每平方米夏季运行费用 负荷率100%天数 负荷率75%天数 负荷率50%天数 负荷率25%天数 合计耗电量水泵耗电电子除垢仪耗电冬季总耗电电量冬季总运行费用 平均每平方米冬季运行费用 总耗电量总运后嬴平均每平方米运行费用57528+46368+1441040401 04040*0.707282872828元+1 0000千 米7.28元/平米1010*8*230.6*100%184482525*8*230.6*75%345903030*8*230.6*50%276725555*8*230.6*25%2536618448+34590+27672+25366106075(30+30+1.5+1.5)*8*1 20604800.2*8*1 20192106075+60480+1921667471 66747*0.70116723116723元+10000平米1 1.67元/平米1 04040+1 00048.2204088.204088.2KWH*0.70 赤1 42861.741 42861.747G/1 0000fX 11 4.30/平乘地源热泵系统与其他系统的主机及附属设备投资比较单位:万元南方/北方201/269万元200167万元152万元161万元50130万元0050210万元水冷螺杆机组水冷螺杆机组（供油系统）地源热泵机组 水源热泵机组风冷热泵 直燃滨化锂1W11按照1万平方米面积选择制冷量900kw单位:万元地源热泵系统与其他系统的运行费用比较100南方/北方40/76万元755025 一 一15万兀14万兀68万元60万元73万元水冷螺杆机组水冷螺杆机组（供油系（冷却塔系终风冷热泵直燃淡化锂 机加地源热泵机组水源热泵机组按照1万平方米面积选择制冷量900kw谢谢各位!