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      風冷熱泵中央空調系統技術分析

      文章出處:人氣: 發表時間:2018-07-06 17:25:06
      中央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,單位時間內需向建筑提供的冷(熱)量。這是一個受室內設計參數,室內人員、設備等散熱和散濕量,圍護結構性質,室外空氣環境參數(包括溫度、濕度、氣流速度等),太陽輻射強度等諸多因素影響的變量。讓空調系統恰如其分地提供冷(熱)量,以滿足設計計算狀態下建筑物的需求,并隨時適應建筑物空調冷(熱)負荷及其變化的需要是空調設計的根本目的。

      在空調系統設計過程中,空調負荷計算是第一步??照{負荷的計算應包括空調設計計算負荷的確定和各時段負荷的分析;其次,設備的容量必須滿足空調設計計算冷(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。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使用系數,還應考慮到熱泵的實際制冷量和實際供熱量會因設備間距限制等原因造成通風不暢,部分氣流短路(這部分的出力損失約占5%左右)而受到影響,和室外換熱器表面積灰和表面結垢、設備衰減等因素的影響,故所選擇的熱泵機組應考慮安全系數。

      由公式來表示: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,KWβ1——同時使用系數,由具體工程定,一般為0.75~1.0β2——安全系數,一般取1.05~1.10另外,熱泵機組既要滿足系統夏季的供冷要求,又要滿足系統冬季的供暖要求。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際一致或相近,一般空氣干球溫度為35℃,空調冷凍水進出水溫度分別為12℃、7℃左右。而冬季制熱的額定工況條件為室外空氣溫度7~8℃,進出水水溫為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,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冷型冷水機組,部分選用風冷型熱泵機組,以減少投資。一般情況下,按夏季冷負荷選定的熱泵,能滿足冬季供暖的要求。

      機組類型與臺數的確定風冷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、活塞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有本質的區別,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、冷凝,獨立的框架,甚至有獨立的控制板)并聯而成,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。

      國內的熱泵機組生產企業以生產模塊式熱泵機組為多,而整體式熱泵機組從外觀上看是一組合單元、一整體框架,雖然內部可有多臺壓縮機,甚至有兩個以上的制冷回路,但它們之間一般不可再分解。模塊式熱泵機組的主要優點是噪音低、振動小,由于系統總的制冷回路多,冬季化霜時對系統水溫影響小。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、安裝方便等優點。如工程較大,模塊式熱泵機組會由于制冷單元數量較多,而存在故障點多、維護量大的可能性,額定工況下的效率也略低于整體式機組。另外,由于模塊化熱泵一般采用板式換熱器,對水質要求較高,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合,模塊式熱泵有其優越性。

      至于活塞式熱泵機組與螺桿式熱泵機組,從理論上講,螺桿式熱泵機組的運動部件少,維護量少,效率高,噪音也低。但由于熱泵的噪音很大一部分來源于風機,而且壓縮機的噪音可以通過加隔音罩等辦法降低,故實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,對于熱泵機組的熱阻主要在室外換熱器側,熱泵的效率受兩器面積等因素的影響,故從工程角度出發,螺桿式熱泵與活塞型熱泵在效率上的差異有限,但螺桿式熱泵的價格高于活塞式熱泵。

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