暖通空调技术(暖通空调系统)
大家好!今天让创意岭的小编来大家介绍下关于暖通空调技术的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。
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本文目录:
一、暖通空调的节能技术
1.热源系统的优化选择
在暖通空调系统的节能设计过程中,应根据工程建筑的实际情况,合理选择热源系统。一般情况下,我国市场常见的热源种类主要为:热泵、热电站、区域锅炉房、小型锅炉、直燃型溴化锂吸收式热水机组等。以能源的利用效率来看,一般热电站的运行效率最高,热泵技术位居其次。热泵主要应用自然中蕴含的大量可再生、低品位能源作为热源,如地表水、太阳能、大气、地热等,通过压缩机的运行,在热源中吸取热能,提高温度之后传输到高温热源中。根据热泵的能源不同,可以分为两大部分空气源(风冷)热泵。主要为商用单元式热泵空调机组、家用热泵空调器、热泵冷热水机组等多种类型地源热泵,以土壤型为代表,可以实现至少30%以上的节能目标:直燃型溴化锂吸收式机组,其供热效率与燃气锅炉基本类似,但是对于锅炉房来说,大型区域锅炉房的蓄冷系统应用效果比小型锅炉更佳。
2.推广使用变频技术
在现代化暖通空调系统中,变频技术的应用具有较强的必然性。通过变频技术,既可弥补空调系统的工艺问题,也可减少能源消耗,降低运行成本。一般情况下,空调系统仅按照事先设计的额定功率运行,在负荷较低的情况下,如果设备仍以额定功率实行全负荷运行,那么必然产生能源浪费。通过在暖通空调系统中应用变频技术,就可实现空调设备的输出功率随着负荷的变化情况而有所调节,发挥节能减排效果。结合空调的实际负荷状况,适当改变风流量或者水流量,实现节能目标。一方面,变风量系统,利用空调系统的末端装置实现室内负荷的补偿机制,优化调整送风量,以保持合适的室内温度;与定风量系统相比较,变风量系统可节能约5O%;另一方面,变水量系统,主要通过控制数量来调节温度,比定流量系统更加省电。随着我国工业变频器的推广与使用,通过优化调节风量、水量及主机等,可实现与空调负荷的匹配运行,发挥良好的节能效益。
3.降低热媒介的能耗
在暖通空调系统中,节能工程设计应该注重各个环节的能源消耗。以具体设计及实际运行状况为出发点,形成整体性的空调节能体系。其中热媒介质传输系统作为暖通空调的重要组成部分,其热能输送方式、材料选择等,均对节能问题产生影响。在热媒介质传输系统中,选择保温材料,如直埋管等,可实现热水的预制保温;进而降低热能传输过程中可能出现的损失。另外,还可应用计算机系统全面测试空调系统的供暖状况,应用智能管网、平衡阀等,优化配置管网流量,加强管理对策,以此提高运行效率,实现节能目标。有关空调系统的节能设计,还可应用动力传输系统,进而优化动力系统的设计与施工,提高空调系统的节能效率。动力系统应选择负荷性质良好、运行效率高、温差大、流变速度的供应管道,运用合理、有效的动力设备,提高传输效率,构建良好的空调运行系统。
4.合理确定空调方式
随着人们生活水平的提高,新型节能、舒适、健康的空调运行方式逐渐被推崇。对于暖通空调系统来说,其应用的舒适程度主要取决于风速、湿度、空气湿度、环境平均辐射温度以及人们对环境的感觉等综合因素。因此,选择各种不同的组合型环境参数,产生的热舒适效果有所区别:例如,热湿环境的不同,空调系统产生的能耗也有所区别。在冬季时期,如果选择传统的空调方式提高室内温度,热湿交换通过空气在人体和环境中进行,所需要的空气湿度较高,这种情况下,加热新风的热损失及维护结构的热损失相对较大;如果能应用全新热湿环境应用成果,优化选择空调运行方式,提高辐射热度,就可显著降低空气湿度,一般以12℃~24℃为宜,而传统的空调运行方式则需要在18℃~20℃,显然新型空调运行方式的节能效果更加客观。同理,在夏季使用空调系统时,新型空调运行方式更加适用。通过应用这种健康、舒适、节能的新型空调运行方式,既可满足高水平的生活需求,同时也实现节能减排目标,与低碳经济发展相一致。
5.冷热能回收的优化
当前,有关暖通空调系统的冷热能回收问题正在进一步研究,以推动空调系统的冷热能回收效率,在保障能源利用效率的前提下,实现节能目标。通过对排风余热的回收,可更好地应用排风能量,对新风进行预冷或者预热,减少负荷量,实现空调系统节能;排风余热的回收可以分为全热回收及显热回收两大部分,回收设备一般为板翘式全热交换器、转轮式全热交换器、板式显热交换器。
二、暖通空调技术在建筑工程中的应用探讨?
文中通过对建筑工程中暖通空调节能技术应用意义进行了分析,通过对我国建筑工程暖通空调技术当中存在的水凝结问题、节能设计以及空调水循环问题进行了分析,提出了暖通空调技术加强系统的合理性设计、应用蓄能空调技术、应用热回收装置、选用合理的变频系统、应用热泵技术的策略。
1引言
伴随着空调的大范围应用,建筑空调的能源总消耗量正在逐步增加。与此同时,空调系统将会给居住者的健康带来非常大的威胁。由于建筑物的密集程度越来越高,室内污染物就会逐渐增长。所以一定要高度关注暖通空调节能问题,降低暖通空调带来的能源消耗,具有非常重要的意义。
2暖通空调节能技术在建筑工程中应用的意义
伴随着经济社会的快速进步,我国城市化的进程越来越快,暖通空调系统获得了广泛的推广使用,所占建筑能耗的比重也正在逐渐增大。如今这个资源供求矛盾不断激化的背景下,找到节约能源的行之有效的途径十分迫切。消耗大量的不可再生资源将造成地球资源匮乏,给地球环境带来非常不良的影响。例如将大气成分改变之后,产生了酸雨以及飘尘等现象,随着能源的越来越少,环境问题就随之增多,对我国环境的可持续发展道路有极为不利的影响。夏天,天气炎热,人们对暖通空调的需求量高,如果可以采用良好的节能设计,将在一定程度上缓解能源供应不足的压力,而且进一步减少用户对能源的消耗量。一般的能源降低率能够达到20%~50%,对生态环境可持续发展起到一定的推动作用。因此,对于建筑工程来说,暖通空调节能技术意义非凡。
3暖通空调技术在建筑工程中应用存在的问题
3.1水凝结问题
从现如今的情况进行深入研究分析,空调结露滴水的情况频繁出现在建筑工程的暖通空调系统当中。产生这种问题的具体原因是:第一,冷冻水管以及阀门保温性能不良,导致管道外壁空气遇冷凝结为水滴的情况;第二,冷凝水管坡度设置比较小或者并未进行坡度设置导致,另外如果风机盘管的积水盘并未安装平整,就非常容易导致盘内排水管出现堵塞的问题;第三,积水盘底部频繁出现二次凝结水滴水的现象。上述问题的出现,大部分是由于安装过程中人员操作不到位导致的。因此,施工人员要高度关注管道安装,严格根据操作规范进行,保证管道与设备连接的越来越紧密。
3.2节能设计问题
暖通空调节能设计开发工作人员不具备良好的节能意识,而且研发并未紧跟时代发展潮流。大多数暖通空调节能开发工作人员并未充分将节能理念融入到暖通空调设计当中,开发工作者不能够实现暖通空调节能设计的成功应用目的;用户使用过程中,操作能力差,使用暖通空调的过程中,大多数用户根本没有经过暖通空调使用指导,导致出现电能浪费的现象。
3.3空调系统的水循环问题
从整体的空调运行原理不难看出,空调系统水循环作为整个水系统中央空调施工的关键环节,施工质量与效率对总体空调系统的运行效率有直接的影响。可是从现实的空调水系统运行情况来说,空调水系统水循环问题出现的故障非常多。导致这个问题出现的原因能够总结为下面两个方面:第一,安装空调水系统后,运行当中并未严格根据标准规范定期清理,造成空调水系统的某些部位由于堵塞威胁到水循环正常运转。第二,建筑工程施工过程中,每一个专业之间施工矛盾无法得到有效处理对施工质量产生影响,产生了各专业管道施工错乱的行为,这样的情况肯定会导致管网当中出现很多气囊,给管网循环带来不良的影响。
4暖通空调技术在建筑工程中的应用策略
4.1系统的合理性设计,增强围护结构的保温性能
暖通空调系统节能具有非常强大的系统综合性能,这个过程较为复杂繁琐,加强其对合理性的设计具有重大的作用。暖通空调系统节能设计中,要遵照最大负荷的原则,在满足这个原则的同时,最大程度上降低空调系统对能源的消耗量。空调节能从非常大的程度上受建筑围护结构所决定,建筑围护结构设计良好,将大大降低空调系统的负荷。暖通空调系统节能上,特别是在维护结构的保温上,国家也提出了明确的规定,所以在进行节能设计时,要严格进行重视。
4.2蓄能空调技术的应用
我国建筑工程暖通空调设计过程中,利用蓄能空调技术大大降低了用户对能源的消耗量,成为了一项重要的暖通空调节能技术。蓄冷空调技术主要是利用凝固介质亦或者降低介质的温度,采用潜热以及显热的形式对冷能进行存储。比如泵阀、自控系统等。蓄能空调技术利用水介质实现蓄热的效果,安全节能环保,降低了的运行成本。
4.3热回收装置应用
因为在使用过程中,暖通空调系统会产生大量的余热,出现这些余热实际上具有非常大的应用价值的。所以为了充分利用这些余热,就需要设计利用空调系统热回收装置,状态存在差异、载热效果不一的流体,利用热交换装置实现总热与湿热的传递,这种冷热源的能量消耗会大大降低,充分满足系统在改善室内湿热变化以及室内环境的需求,最终实现空调系统的节能的目标。根据研究表示,通常的建筑空调当中,新风负荷占到40%,因此为了确保室内环境的卫生干净,在空调系统的运行流程中,会有一定量的空气排出来,这是不可避免的,所以将会导致能耗的散失。因此要对新风系统,应用热回收装置,重新将能量投入,从而增强对暖通空调系统排风量的回收。之后使用这些能量,降低机组的负荷,从而实现机组经济节能性大幅度提升的理想效果。
4.4选用合理的变频系统
现今,空调当中开始广泛应用变频技术,不但可以极大程度上提高空调性能,还可以降低能量消耗,减少使用成本。设备型号选定时,设计工作者要预留一定的余量,保证设备始终处在正常的工作状态当中,并不是超负荷工作的状态下。实际使用环境的负荷参量会伴随着外部环境温度的改变而改变。一旦空调利用额定功率输出,那么实际负荷小于额定负荷,将会产生能源浪费。利用变频技术会让暖通空调智能调节设备的输出功率,实现节能。伴随着空调负荷的变化,自动调节水流量以及风流量的大小会很大程度上降低能量消耗。变风量系统主要是严格按照室内负荷的变化值以及使用者的设定参数值的改版,保持在较为恒定的送风温度,对送风量进行自动调节,保证室内温度可以符合设定的参数值。空调的实际功率主要是因为部分负荷而出现变化的,所以风量的降低会极大程度上减少风机的能量消耗。变流量系统的原理与变风量系统相似,只是在降低能源损耗的方式上有所不同。变流量系统在维持循环水量不变化的情形下,利用供回水温度差的改变实现自动调节,达到节省能源的目的。
4.5热泵技术
按照热源类型的不同,热泵能够分为下面几种类型:第一,空气源热泵,利用这个类型的热泵主要的产品包括热泵冷热水机组、加用热泵空调器等。这种类型应用过程中存在一个问题,冬季供热运行中,因为室外气温低要利用除霜的方法,去除室外换热器翅片表层凝结的霜。第二,地下水水源热泵,原理就是经过地下抽水,从热泵吸取地下水热量,之后让地下水回流。此种技术广泛使用,可是正因为这样的技术对地下水文地质条件的要求非常高,所以并不是适合在任何区域进行。为了更好的扩大此种技术的应用范围,研发有效的回灌以及取水方式尤为关键。
第三,土壤源热泵,此种热源泵利用埋管在地下土壤当中,之后利用循环工质,将管作为换热器,保证循环工质与土壤间的冷热交换。冬季利用此热泵到地下获取热量,将地热当做热泵的热源。夏天利用热泵从地下取冷,将地下冷当做热泵的冷源。此种技术也同样存在问题,就是投资量非常高。为了减少投入资金,能够利用提升换热管的冷热交换能力来实现目标。这种技术与地下水水源热泵比较,并未受到水文地质条件的约束,具有非常大的优势,应用前景十分宽广。第四,污水源热泵,综合利用污水,这样的技术就是将城市污水当中的热量直接提取出来。按照估量,城市污水全部充当为热源,大概能够将城市20%的供暖用热的问题解决。
5结语
虽然建筑工程暖通空调方面存在一些问题,可是暖通空调节能技术发展越来越快。要全面应用多种暖通空调节能技术,才可以保证建筑工程能源可持续发展,实现人类社会健康良好进步。
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三、暖通空调施工技术水系统的安装
暖通空调施工技术水系统的安装
暖通空调已成为人们生活中不可缺少的电器设备,暖通空调工程也成为建筑施工工程中极其重要的工作。对于暖通空调水系统的安装工程,也随着人们的需求逐渐增多,并且施工质量也越来越严格。下面的关于暖通空调施工技术的文章,欢迎大家阅读!
1暖通空调工程水系统安装施工技术
1.1 安装支管。
在完成空调设备的安装后再进行其配管的安装。
1.1.1 空调机组的配管
空调机组的表冷器不但可以并联使用,还可以串联使用。如果加湿器或表冷器对空气气流方向是并联的,则应并联连接冷热水管,否则串联。应按照说明书进行空调机组和冷冻水供、回水的连接。空调机组表冷段的有多种配管方式,施工时应参照设计需求选配配管和管路上的阀门。为将表冷器和空气的热冷交换效果有效提高,应在表冷器的'下侧接入冷冻水的进水管,在表冷器的上侧接出回水管。在空调机组冷冻水进出水管路上应进行阀门的设置,以便调节和检修,常采用的阀门有以下几种,分别为蝶阀、平衡阀、电动二通阀以及合流电动三通阀等等。
1.1.2 风机盘管的配管
风机盘管管路有三种,分别为两管制、三管制和四管制。下面以两管制为例,对风接自来水机盘管的配管进行介绍。风机盘管供、回水支管应参照设计要求进行阀门、软性接头、滤器等的设置。风机盘管供回水阀和水过滤器应按章在风机盘管机组的附近,支管连接机组时应进行采用弹性接管或软接管减振处理,与风机盘管机和冷凝水支管组的连接通常选用采用透明塑料软管。进行安装时,避免出现软管出现死弯或瘪管的情况。并保证正确的供、回水支管安装坡度以及坡向,在高点或局部高点进行排气阀的设置。冷凝水水管坡度应大于100,坡向便于排出冷凝水,避免水盘出现积水。在确保供、回水支管水冲洗满足要求后再进行风机盘管的通水。
1.1.3 水泵的配管
按照设计图进行水泵的安装。通常可在每台水泵吸入管、压出管与泵体连接处进行可挠曲软接头或其他减振装置的设置。通常将球型橡胶减振软接头的工作压力定为1MPa。为方便检修水泵,将进口阀和出口阀设置在水泵的吸入管与压出管上,便于关断时使用.一般情况下,进口阀是全开的,采用具有较小流动阻力的手动闸阀。但由于出口阀频繁启闭,因此采用液动、电动或气动阀门。出口阀除在检修水泵时的起到关断作用外,还可以对流量进行调节。除此之外,还应在水泵的吸水管、出水管上进行压力表的短管的设置,短管长度在150--200mm范围内。并在压力表前进行旋塞阀和表弯的安装。
1.1.4 冷水机组的配管
施工工程中需结合设计要求选配管路和配管上的阀门。通常每台冷水机组的冷冻水、冷却水供回水和机组连接处,都应进行可挠曲软接头或其他减振装置的设置,来将机组的振动和噪声有效降低。在冷冻水、冷却水供回水管路上应进行阀门、压力表和温度计的设置,或者设置温度、压力传感器。为避免冷水机组的蒸发器和冷凝器被管路内杂质堵塞,可在冷冻水和冷却水进入冷水机组的管路上进行水过滤器的设置。
1.2 安装冷凝水管
冷凝水管通常采用的管材是聚氯乙烯塑料管或镀锌钢管。应按要求选定冷凝水管径,并要求与空调器接水盘直接相连的冷凝水支管管径和接水盘接管保持一致,并经冷凝水的流量计算确定冷凝水干管管径。选用镀锌钢管时应进行防结露措施。选用聚氯乙烯塑料管时可以不进行防结露的绝热层的设置。在安装冷凝水管时,应接入附近的卫生间、地漏等处进行排放,冷凝水管的水平管长度和弯头应适量。安装冷凝水管应有一定坡度。并在冷凝水水平干管始端进行清扫口的设置。冷凝水管与设备连接处应进行软管接头的设置,其长度不超过150mm。冷凝水排放管接入排水管时应有存水弯,冷凝水排放管接入污水管时应进行空气隔断,冷凝水排放管不得接入雨水管和其他有压管道。当空气调节设备的冷凝水盘位于机组正负压段时,冷凝水盘的出水口都应进行水封的设置;位于机组负压段时,水封高度应比冷凝水盘处的正压或负压值大。
2管道与设备的防腐与绝热
(1)管道、支架、设备需除锈,并刷红丹防锈漆2遍;(2)管路系统进行强度和压力试验合格且防腐处理后,进行保温;(3)绝热产品的材质和规格,应符合设计要求,管壳的粘贴应牢固、铺设应平整;绑扎应紧密,无滑动松弛与断裂现象;(4)硬质或半硬质绝热管壳的拼接缝隙,保温时不应大于5m保冷时不应大于2mm,并用粘结材料勾缝填满;纵缝应错开,外层的水平接缝应设在侧下方。当绝热层的厚度大于100mm时,应分层铺设,层间应压缝;(5)硬质或半硬质绝热管壳应用金属丝或难腐织带捆扎,其间距为300-350mm,且每节至少捆扎2道;(6)松散或软质绝热材料应按规定的密度压缩其体积,疏密应均匀。毡类材料在管道上包扎时,搭接处不应有空隙。
3暖通空调水系统安装的注意事项
(1)冷水机组、水泵等管道的进、出口处,需安装压力表和球形橡胶软接头,风机盘管进出口需安装不锈钢接头,且软接头严禁弯曲;(2)冷(热)水系统的所有立管最高点需安装自动排气阀;最低点需安装排污阀;(3)竖向安装的水管必须垂直,竖管在每层楼板上设置固定支架;(4)凡安装于顶棚或管井内的水管,在设有阀门过滤器处,必须设置检查门或活动天花板检修口;(5)在水泵的吸入管、末端设备的进水管、热交换器的进水管,应安装除污器或水过滤器,且其前后应设置闸阀便于检修;(6)立管上为避免保温层下坠,应在立管上每隔2-3m预焊高20mm的25mm×4mm扁铁,然后再包保温层;(7)安装于室外的管道保温层外应加镀锌铁皮保护层;(8)水流开关需安装于水平直管段1.5m以后;(9)温度探头安装孔采用套筒式温度计先安装好,取掉温度计留下套筒安装温度探头。
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四、暖通空调的新技术
空调水系统变频变流量技术
中央空调的冷负荷随环境温度和使用面积的变化而变化,定流量水系统的水系的水泵电机基本是满负荷运行,形成大流量小温差的现象,针对这种效率低,能耗大的情况,采用空调水系统变频器控制冷冻水泵电机运行,使冷冻水的流量与冷负荷成正比例的变化,收到良好的节能效果,经济效益显著。选用变频器时主要考虑到电机功率相匹配的容量,同时也要考虑可靠性高,操作简便,价格适宜等因素。变频器的发展大约经过30年的技术创新,已成为电机调速转动的主流,在各行业领域中发挥着重要的作用,而且随着变频器的全数字控制方式发展,其精度高,可靠性高,稳定性好,存储能力强,逻辑运算能力强等优势将更加突出,经济效益更加显著,应用范围更加广泛。
蓄冷蓄热、低温送风和大温差技术
空调蓄冷,利用分时电价的不同,贮存电网低谷时段的“便宜的能源”,在需要冷量的峰值时段,将贮存的冷量释放出来以满足空调负荷的要求。以蓄冷介质区分,有水蓄冷、冰蓄冷和共晶盐蓄冷三种方式。冰蓄冷的优势:①冷水机组容量降低38%;②空调设备功率减少27%;③年运行费用节省37.1万元。冰浆是含有悬浮冰粒子的固液两相溶液,也称流体冰,二元冰。其中冰粒子颗粒为毫米至厘米级别,通常为了降低凝固点加入醇类和盐类抑制剂。冰浆技术应用优势为:⑴、巨大的相变潜热,并可利用低温显热(冰的融解热335KJ/kg,水的比热容4.18KJ/kg.℃);⑵、较好的流动性,可泵送至任何地方;⑶、融冰释冷速度,热响应速度快;⑷、采用蓄冷策略,减少系统运行费用,增强供冷的可靠性。
自从改革开放到现在,我国的综合国力和人民的生活水平都有很大程度的提高,电力工业作为国民经济的基础产业之一,已取得长足的发展。冰蓄冷空调也是如此[12][13]。。我国近年来的总装机容量已达年增长1.5×107kW,1996年发电装机容量已居世界第二位[1]。再冷器剥离法利用冷凝器后较热的制冷剂将乙二醇溶液加热到0℃以上,通过泵1送入蓄冰槽后将冰融化并使之脱离。。但是,电力的增长仍然满足不了每年用电量5%~7%增长的要求,全国缺电的局面仍未得到根本的改变。1.2 再冷式蓄冰系统制冷循环分析 图2所示T-s图表示制冷系统的循环过程。。特别是近年来城市进程的不断发展,城市建筑能耗呈现加速增长的趋势,使得电力系统峰谷差急剧增加,电网负荷率明显下降。同时,冰蓄冷系统制冰充冷时由于蒸发温度比常规空调低8-10℃,冷机效率下降率达30%左右,是一种节费不节能的空调方式。。据统计,城市空调的用电负荷已占到城市高峰电力总负荷的40%以上,而空调的负荷特性与电力负荷特性基本相同,是造成电网峰谷荷差逐步加大的最主要原因。随着《中华人民共和国节约能源法》的公布施行,冰蓄冷系统节能问题受到更加广泛的重视。。为此许多地方电力公司纷纷推出了峰谷分时电价政策,特别制定了针对蓄能空调技术推广使用的各种优惠政策,由此为蓄能空调广泛推广带来了契机。
所谓冰蓄冷空调,即在夜间电网低谷时间(同时也是空调负荷很低的时间),制冷主机制冷并由蓄冷设备将冷量储存起来,待白天电网高峰用电时间(同时也是空调负荷高峰时间),再将冷量释放出来满足高峰空调负荷的需要或生产工艺用冷的需求。小型家用中央冰蓄冷空调系统主要由三部分组成:(a)由压缩机、冷凝器、储液器、干燥过滤 器、电子膨胀阀和冰蓄冷罐组成的制冷蓄冰系统。。这样制冷系统的大部分耗电发生在夜间用电低峰期,而在白天用电高峰期只有辅助设备在运行,从而实现用电负荷的“移峰填谷”。摘要:介绍了再冷式冰蓄冷系统的运行原理,利用模拟计算的方法对影响再冷式冰蓄冷系统性能的因素进行了分析,分析结果表明该系统制冷机夜间运行的COP值比传统蓄冰系统高出约14%,可把夜间制冷机的蒸发温度提高2℃且不需要任何附加能量。蓄冰空调技术正是从电力用户着手,参与电力调峰, 平衡电网,充分利用谷期电力,将部分峰期电力需求转移到谷期,削减供电量,减少电力建设投资,保护大气环境。关键词: 相变材料 蓄冷 空调系统 1 前言 冰蓄冷系统具有技术成熟、性能稳定等优点,但需配置双工况机组,且多数系统要增加乙二醇溶液为载冷剂的中间换热装置,增加了系统的设计和控制难度。。利用冰蓄冷技术,还可转移50%[2]的高峰电力需求,对缓解高峰电力压力,提高能源使用效率和保护环境都将有巨大的社会经济意义。国外研究机构有:国际制冷学会冰浆研究会,丹麦国际冰浆研究中心,国际能源署。研究冰浆的学术机构:美国阿尔贡国家实验室,美国橡树岭国家实验室,加拿大多伦多大学应用科计大学,丹麦科技研究院,荷兰代夫特大学机械系,瑞典皇家技术学院,英国埃克塞特大学机械系,日本东京工业大学。
区域冷热电联供和分布式能源技术
区域供冷系统(DistrictCooling System,DCS),类似如北方的城市集中供热系统的,是在一定规模的区域内,由专门的制冷站集中制造冷冻水,通过冷冻水管网络向各用冷建筑物输送,从而提供制冷空调服务的系统[1, 2]。
区域供冷系统可视为大规模的中央空调系统,其用户可以包括公寓、写字楼、酒店、商场、机关、医院以及住宅。区域供冷系统适合应用在冷负荷密度高以及年冷负荷系数大的地方,如工业建筑群,人口稠密的城市商业区等。区域供冷系统由中心制冷站、冷冻水输配管网、冷用户三部分组成。中心制冷站通过各种方式生产冷冻水。其设备包括制冷机以及附属设备、蓄冷设备、热交换设备以及控制装置。冷冻水输配管网将中心制冷站生产的冷冻水输送至各用户。冷用户是需要制冷空调的建筑物,装有末端的冷热交换设备。区域供冷相对于传统的中央空调以及分体空调具有以下特点和优势:1).能源利用效率高。2).同时使用系数小,制冷主机装机容量小。 3).减少运行管理人员,提高维护质量。4).环保优势明显。5).有利于采用蓄冷技术。6). 建筑美观性和空间利用率的提高。
区域供冷与分布式冷热电联供系统的相互促进。上世纪70年代,在经历了两次石油危机后,从热电联产(Combined heating and power, CHP)开始发展起来的分布式能源系统在发达国家迅速增加,并向分布式冷热电联供系统方向发展。分布式冷热电联供系统(Distributed Energy System / Combined Cooling, Heating and Power,DES/CCHP)系统首先包含分散式电源(Decenturalized Electricity System)的内涵,即相对于大电厂+大电网而言的小而分散的电力生产,就地使用,从而减少电网输配系统的投资、电力输配损失,和管理费用;另方面是燃料发电后的余热以不同途径联产冷和热,同时供应用户,实现能源的高效和梯级利用。这也是引言中提到的第二代那样供应系统的精髓。国外的DES项目,在数量上,以1MW以下的小型为多;但从总装机容量上,少数10MW规模的大型DES占了总负荷的很大比例。调研表明,大型的DES,都是有集中供热供冷作为基础的。我国人口众多,城市人口居住十分密集。我国的北方和中部地区冬季气候寒冷,采暖时间根据纬度不同,3--6个月不等。在北方许多大中城市,集中供热系统近年来发展很快。因此,在我国的北方地区,有在集中供热的基础上发展大型的分布式热电联供系统的极好条件。显然,大型系统机组更大、效率更高,比小型系统更为经济。
而在我国冬暖夏热的南方地区,供冷时间长,全年需要供冷的时间为6-8个月,基本无采暖负荷;供热的概念,对于城市用能,主要指提供生活热水;(对于工业用能,还有工艺用蒸汽)。南方城市的中心区域,建筑物密集,而且不同类型的建筑物分布在同一个区域,特别适合采用区域供冷系统。在南方城市的中心区域建立分布式冷热电联供系统,以区域供冷的方式供应冷能,是在中国特有的人口、地域条件下,发展大型DES/CCHP的重要基础,不仅能发挥区域供冷与分布式冷热电联供系统各自的优势,而且将进一步提高能源的利用效率。
区域供冷系统具有能源利用效率高、环保、经济等优势。蓄冷技术+区域供冷还能对电网调峰。分布式冷热电联供系统实现了能源的梯级利用,具有节能、环保与可靠性高的优点。区域供冷与分布式冷热电联供系统结合后,不仅能发挥各自的优势,进一步提高能源利用效率,并且还能使分布式冷热电联供系统得到新的发展,其规模大大拓宽。在我国大型的分布式冷热电联供系统更经济。与区域供冷和集中供热系统相结合的大型分布式冷热电联供系统是解决目前我国能源形势严峻,天然气利用的快速发展以及新一轮的城市化高潮等问题的最佳方法,具有广阔的发展前景。
地源热泵等舒适节能空调技术
地源/水源热泵空调是以水为载体,通过地源热泵机组系统,冬季将地温热能(地下水或土壤热能)传递转移到需供暖的建筑物内部,夏季又可以将建筑物内热量,通过热泵机组系统,传递转移到地球浅部地层中去,它是充分利用了地下水或地下土壤常年温度保持恒定的特点,是环保、节能、“零”污染、“零”排放的一种空调设备。它具有如下特点:(1)节能30%~60%;(2)高效、环保;(3)冬、夏两用;(4)寿命高达二十五年;(5)降低投资风险,节省初投资。
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