空調(diào)節(jié)能論文:空調(diào)風機組的節(jié)能要點探究
本文作者:張俊 單位:中石化洛陽工程有限公司
采用風冷冷水機組作為空調(diào)冷源的優(yōu)點是,由于系統(tǒng)有一定的熱容量,單靠調(diào)節(jié)壓縮機的運行臺數(shù)即可滿足調(diào)節(jié)制冷量的目的,不需要調(diào)節(jié)單臺壓縮機的制冷荷載。采用風冷冷水機組作為空調(diào)冷源的缺點是,屋面上需要布置許多設(shè)備:冷水機組、循環(huán)水泵和水箱等,系統(tǒng)復雜。
室外機安裝在屋面上,室內(nèi)機為分段組合式。由于新風量是隨時變化的,同時室外空氣參數(shù)也在變化,單靠調(diào)節(jié)壓縮機的運行臺數(shù)不能滿足制冷量變化的需要,還要調(diào)節(jié)單臺壓縮機的制冷荷載,可采用螺桿式或變頻壓縮機。
新風再熱方式的確定
利用廠區(qū)熱水或蒸汽加熱。由于石油化工廠均有相當多的余熱可以利用,為了節(jié)能,應盡可能利用余熱,在新風機組表冷段后設(shè)置加熱盤管,對冷卻后的新風進行再熱。以華南某中心化驗室設(shè)計為例,再熱使用的是廠內(nèi)提供的110℃熱水。
另設(shè)熱泵空調(diào)機加熱。為了節(jié)省用電量,可另外設(shè)置熱泵空調(diào)機,將熱泵空調(diào)機的風冷冷凝器設(shè)在新風機組的表冷器后,對冷卻后的新風進行再熱。這樣可大大減少新風機組的用電量??照{(diào)機最好采用變頻壓縮機。該方案可節(jié)約用電60%左右。
新風機組設(shè)電加熱器。當外界不能提供蒸汽熱水等熱源時,新風機組還可使用電加熱器進行再熱處理。以華南某中心化驗室設(shè)計為例,化驗室的新風量約為90dam3/h,新風再熱量大約230kW,如果采用電加熱,以每年運行270d,每度電按0.5RMB¥計算,加熱電費為75×104RMB¥/a。
利用新風機組(新風空調(diào)機)冷凝熱加熱。新風機組設(shè)有2個冷凝器串聯(lián),一個水冷凝器設(shè)在新風機組外,一個風冷冷凝器設(shè)在新風機組內(nèi),利用冷凝熱對新風進行再熱處理,根據(jù)再熱量的大小自動調(diào)節(jié)進入新風機組內(nèi)的風冷冷凝器的制冷劑流量。該方案可節(jié)約全部再加熱用電,一年可節(jié)?。罚怠粒保埃矗遥停拢?。
新風加濕。為了保證化驗室內(nèi)的濕度,北方地區(qū)需要對新風進行加濕處理,使化驗室內(nèi)的相對濕度不低于30%。當廠區(qū)有蒸汽源時,應優(yōu)先采用蒸汽加濕。當廠區(qū)沒有蒸汽源時,可采用濕膜加濕、高壓水噴霧加濕等方法。
化驗室內(nèi)濕度和溫度的控制
依靠控制新風機組的送風濕度(控制送風的露點溫度)來控制化驗室的濕度。由于每個化驗室內(nèi)的余熱量不同、新風量不同、圍護結(jié)構(gòu)負荷不同,單靠新風系統(tǒng)無法保證所有化驗室的溫度,這就要求每個化驗室還要單獨設(shè)置末端溫度調(diào)節(jié)裝置?;炇覂?nèi)的溫度控制可采用如下方法。
風機盤管。如果廠內(nèi)有集中制冷站,化驗室內(nèi)可設(shè)置風機盤管系統(tǒng),自行調(diào)節(jié)各個化驗室內(nèi)的溫度。風機盤管的制冷量只考慮房間圍護結(jié)構(gòu)的空調(diào)負荷。該方案的優(yōu)點是可以不用校核滿足室內(nèi)溫度需要的最小新風量,還可以提高空調(diào)系統(tǒng)的可靠性,當新風機組的制冷機發(fā)生故障時,還能確?;炇覂?nèi)的溫度不至于與設(shè)計溫度相差太大。該方案的缺點是室內(nèi)有空氣循環(huán),不是完全的全新風空調(diào)。采用風機盤管控制房間的溫度、濕度時,新風再熱應設(shè)在新風機組內(nèi),風機盤管夏季制冷、冬季制熱,對溫度進行微調(diào)。
變頻多聯(lián)空調(diào)機。當廠內(nèi)沒有集中制冷站時,化驗室內(nèi)可設(shè)置變頻多聯(lián)空調(diào)系統(tǒng),自行調(diào)節(jié)各個化驗室內(nèi)的溫度。該方案的優(yōu)點、缺點與風機盤管相同。采用變頻多聯(lián)空調(diào)機控制房間的溫度、濕度時,新風再熱應設(shè)在新風機組內(nèi),空調(diào)機夏季制冷、冬季制熱,對溫度進行微調(diào)。
新風末端電加熱器。如果廠內(nèi)沒有集中制冷站,化驗室內(nèi)可設(shè)置新風末端電加熱器,自行調(diào)節(jié)各個化驗室內(nèi)的溫度。當采用末端電加熱器再熱時,新風機組不設(shè)再熱裝置,采用露點送風,并應校核各房間的最小新風量,滿足新風量較小的房間的空調(diào)冷負荷需要。新風量較大而房間空調(diào)冷負荷較小的房間依靠末端電加熱器加熱,維持該房間的溫度、濕度。
新風末端水加熱器。如果廠內(nèi)設(shè)有熱水管網(wǎng),化驗室內(nèi)可設(shè)置新風末端水加熱盤管,自行調(diào)節(jié)化驗室內(nèi)的溫度。水加熱器的出水管上設(shè)置比例積分電動調(diào)節(jié)閥,溫控器設(shè)在各房間照明開關(guān)附近。當采用末端水加熱器再熱時,新風機組不設(shè)置再熱裝置,采用露點送風,并應校核各房間的最小新風量,滿足新風量較小的房間的空調(diào)冷負荷需要。新風量較大而房間空調(diào)冷負荷較小的房間依靠末端水加熱器加熱,維持該房間的溫度、濕度。
新風機組的送風露點溫度和干球溫度
送風露點溫度。一般來說,化驗室內(nèi)的散濕量很小,要想控制相對濕度,最主要的是控制新風的濕度,也就是控制新風的送風露點溫度。在理論上,由于夏季新風送風溫度低于室內(nèi)設(shè)計溫度26℃,那么送風相對濕度可高于室內(nèi)設(shè)計濕度70%。但是,在南方地區(qū),尤其是在過渡季節(jié),連續(xù)下雨可導致室外相對濕度高達95%以上,為了確保室內(nèi)設(shè)計濕度不超過70%,建議送風濕度控制在65%左右。南方夏季室外相對濕度為70~80%,送風露點溫度15~16℃。
送風干球溫度。由于石油化工廠的中心化驗室通風空調(diào)系統(tǒng)運行管理經(jīng)常不是暖通專業(yè)人員,為了便于管理,建議新風機組的送風溫度全年保持一致,不必按季節(jié)設(shè)定送風溫度。送風干球溫度的選取應根據(jù)再熱方法的不同而有所區(qū)別:當再熱裝置設(shè)在新風機組內(nèi)時,由于房間的溫度微調(diào)一般采用風機盤管或變頻多聯(lián)空調(diào)機。新風機組的送風應確保夏季最大新風量的房間不過冷,新風量小的房間依靠風機盤管或變頻多聯(lián)機制冷對室溫進行微調(diào),建議?。玻病?。當再熱裝置設(shè)在末端時,由于房間的溫度微調(diào)一般采用末端電加熱器或末端水加熱器,新風機組的送風應確保夏季最小新風量的房間不過熱,而新風量大的房間依靠末端電加熱器或末端水加熱器對室溫進行微調(diào)。建議?。保怠保丁媛饵c送風。以華南某中心化驗室設(shè)計為例,新風再熱設(shè)在新風機組內(nèi),熱媒采用廠區(qū)提供的110℃熱水,新風機組的全年送風溫度?。玻病妗?/P>
結(jié)束語
中心化驗室的新風量很大,能耗很大。設(shè)計既要滿足室內(nèi)溫度、濕度要求,還要充分重視節(jié)能,盡可能減少運行費用,綜合各種因素確定最佳空調(diào)方案。
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