建筑节能技术 李德英 5 空调系统节能技术新.ppt

第四章 空调系统节能技术 5.1 空调系统节能的途径 集中式空调节能途径 集中式空调是由集中冷热源、空气处理机组(又称组合式空调机组)、末端设备和输送管道所组成。 空调设备节能措施： 1.机组风量风压匹配，选择运行最佳经济点运行，要求生产厂生产风机噪声低、效率高。 2.机组整机漏风要少， 3.空气热回收设备的利用。 4.尽量利用可再生热源如太阳能、地热、空气自身供冷能力等。 低温送风空调方式 5.2建筑空调节能技术 一、空调设备系统的节能 空调系统的能耗区别与其他能耗的特点是： （1）空调系统所需能源品位低，且用能有季节性； （2）系统同时存在需要冷（热、湿）量和放出冷（热、 湿）量的过程； （3）设计和运行方案的不合理会给系统带来多种无效 能耗。 主要从以下几个方面进行： （一）空调系统节能方法 （二）空调设计中采用部分负荷分析 （三）建筑设备的自动化系统 二、变风量空调节能技术 由集中式空调器提供某一设定温度的送风(根据最不利条件确定)给所有空调空间，而各自的送风量是按其负荷大小自动调节，来达到室温的平衡。 三、多分区空调节能技术 多分区空调方式属于空调设计合理化的一种节能措施 四、分层空调的节能技术 5.3 空调蓄冷技术 基础知识 蓄冷技术：低于环境温度热量的贮存和应用技术，是制冷技术的补充和调节。 内容：选择或配制合适的蓄冷材料；合理设计蓄冷装置；有效地实行冷量的贮存和释放。 方法：显热蓄冷和潜热蓄冷（相变蓄冷）。 显热蓄冷：水蓄冷；潜热蓄冷：冰蓄冷、共晶盐蓄冷。 应用前景 目的：平衡冷量的供应，提高制冷设备效率，降低供冷成本。 应用场合：用冷量波动、间歇供冷、制冷机与用冷量不匹配。商场、剧院、写字楼。 至1998年，日本已有蓄冷空调系统5566个，其中水蓄冷系统2249个，冰蓄冷系统3317个。 至2000年，我国转移1～1.2×104MW峰负荷到低谷使用，其中3～5×103MW要依靠蓄冷空调解决。 常规空调系统基本原理 蓄冷空调系统基本原理 设计基本步骤 确定典型设计日的空调负荷 选择蓄冷方式 确定制冷主机和蓄冷装置的容量 确定运行策略和设计系统循环流程 选择配套设备：循环泵、换热器、阀门及膨胀水箱 计算蓄冷期和供冷期的制冷负荷(蓄冷负荷)与供冷负荷逐时运行图 经济分析 蓄冷剂选择原则 温度条件：蓄冷空调相变材料最佳的融点和凝固点在5～6℃（共晶盐） 热物性条件 经济性条件：来源广泛，廉价。 环保条件：无毒、无腐蚀、无污染。 蓄冷设备 盘管式蓄冰装置 封装式蓄冰装置 冰片滑落式蓄冰装置 冰晶式蓄冷装置 原理：通过冰晶制冷机将低浓度的乙二醇水溶液冷却至低于0℃，然后，将此状态的过冷水溶液送入蓄冰水槽，溶液中即可分解出0℃的冰晶。 水蓄冷系统 优点： 投资低，运行可靠，运行效率高，可兼用作消防蓄水池。 缺点： 只利用显热，需水量大，开启式蓄水槽。 主要技术问题：保持热回水与蓄存的冷水处于分离状态，避免热回水与冷水相混合。 解决措施：分层技术，多池系统，隔膜或迷宫和折流板。 分层式 隔膜式 多池式 迷宫式 冰蓄冷系统－基本系统 基本串联系统 外融冰系统 冰晶或冰浆系统 思考题 画图说明蓄冷空调系统的四种基本运行工况。 请写出常用的蓄冷设备？ 解决蓄水槽中热回水与冷水相混合的措施有哪些？ 5.4 热泵节能技术 （Heat Pump） 一、概述 所谓热泵，就是靠高位能拖动，迫使热量从低位热源流向高位热源的装置。 热泵可以把不能直接利用的低品位热能（如空气、土壤、水、太阳能、工业废热等）转换为可利用的高品位能，从而达到节约部分高位能（煤、石油、天然气、电能等）的目的。 矿物能源短缺，热泵技术是一条极重要的节能途径。 热泵始于1852年，威廉.汤姆逊提出所谓“热量放大器”装置，即为最早的热泵装置。 热泵技术经历了一段漫长而曲折的发展过程，目前已经得到突破，热泵技术在发达国家得到突飞猛进的发展，热泵装置已进入了家庭、公共建筑、厂房，得到了广泛的应用。 目前热泵主要用来解决100℃以下低温用能。 据估计，欧洲在100℃以下低温用能方面的耗能量约占总耗能量的50％左右。因此，用热泵为暖通空调提供100℃以下的低温用能具有重大的现实意义。 热泵在暖通空调中的应用不会对环境产生污染。 二、热泵的基本工作原理与评价 1. 工作原理 热泵的工作原理与制冷机相同，都是按热机的逆循环工作的，所不同的是工作温度范围不同，使用的目的也不同。 制冷机利用吸收热量而使对象