随着社会经济的快速发展和人们生活水平的不断提高,人们对生活环境的舒适度的要求也越来越高,使得中央空调系统已成为人们生活和工业生产中不可缺少的一部分。据统计资料,我国空调系统的能耗约占全国总能耗的20%,而且随着社会经济的进一步发展,空调系统的能耗还将会大幅增加。
在工业场所等高大空间应用比较多的地方,传统空调方式由于厂房结构设计、机组设计与选型等各种原因,具有较大的能源消耗。在能源日益紧张的今天,节能将会带来巨大的经济效益。而远程流空调机组本身独特的优势,必将在大空间节能方面发挥自己本身独特的作用。
1.1 远程射流空调机组通过强制射流实现远距离送风,取消了传统中央空调的送风和回风管道,只保留水管,真正实现了无风管送风。
1.2 远程射流空调机组通过可调节的变流形风口,实现冷热送风的不同流形,使制冷和供暖在同一设备中完美兼顾。
相对于传统空调热风难送和温度分层,无管道冷暖空调系统基本解决了这个问题。可变调流态股风口结合传统球形喷口和旋流风口的特点,在实现远距离送风的同时,又可调整气流的流态。通过调整气流的径向和纵向流速,使之适应不同温度,不同高度对气流的要求,即能满足空调要求,又能满足舒适度要求,达到良好的使用效果。见图1,图2。
图1 热风
图2 冷风
1.3 通过多功能组合,在同一设备上实现制冷、供暖、通风、热回收等功能,并且可进行模块化处理,使用更加灵活,设计更加简便。远程射流空调系统系分体式中央空调系统。
2、理论分析:
2.1具有较高的空气输送系数(ATF)
ATF=排走的显热量(kw)/送、回风风机的输入功率(kw)
在这里, 远程射流空调机组采用水-空气系统代替传统的全空气系统,类似于风机盘管系统。这种系统具有较大的送风温差,最大送风温差可达到40-50℃。而在传统中央空调设计中,一般规定送风温差应控制在10℃以内,对于工艺空调则对送风温差的要求更高,一般小于10℃。空调房间的送风量L依据下试计算确定:
L=3600Qx/ρc(tn-ts)(m3/h)
式中Qx——室内总显冷负荷(kw);
tn——室内温度(℃);
ts——送风温度(℃);
c——空气定压比热容,可取1.01kj/kg. ℃
ρ——空气密度(kg/m3),在标准大气压下,空气温度20℃时,ρ=1.2kg/m3。
从此式可以看出,送风温差数值的大小,对送风量及空调系统的投资和运行费用有显著的影响。由于远程射流空调系统具有较大的送风温差,因此在相同的冷热负荷情况下,送风量只有原来的四分之一或者五分之一,大大降低了风机的输入功率,具有较大的ATF值。
例: 面积50000平米建材展厅运行比较
传统 |
射流 | ||||
功率KW | 数量 | 总功率KW | 功率KW | 数量 | 总功率KW |
2.2 | 133 | 292.6 | 1.1 | 133 | 146.3 |
功率差别 | -50% |
|
-50% | ||
节约合计 | 50% |
以一年运行215天,电价0.8元/度计,共节约:215天*16小时*292.6*50% * 0.8元/度=80万元
2.2具有较小的温度梯度
在传统中央空调和供暖系统中,由于热气流上升,在整个空间中形成较大的纵向温度梯度。一般在10米高的空间内,会形成10℃的温度梯度。这样由于热量集中在建筑物的顶部,热量会通过建筑物顶部,散发到室外,造成大量的热量损失。另外,在供暖季节,对于大空间建筑,传统供暖采取散热器加暖风机辅助的形式。由于散热器只能沿建筑外围护结构布置,造成水平方向的温度场分布很不均匀,建筑物中心温度难以保证,在水平方向上形成温度梯度,并通过围护结构散发到室外,系统地无效热损失很大。
远程射流空调机组——无管道冷暖空调系统,通过强制射流方式,采用下送风形式,使整个空间内空气换热比较充分,因此,可以大大降低温度分层次现象,根据实测一般在10米的空间内,只有2-3℃的温差。
根据公式
Q=KF(Tn-Tw)
Q——散热量(kw);
F——换热系数;
Tn——室内温度(℃);
Tw——室外温度(℃)。
因此散热量损耗取决于温差,无管道冷暖空调系统的散热量只有传统空调系统的散热量的20%-30%,大大降低了能源消耗。见图
由于本身喷口的特殊性,在工作区并不会产生不舒适感。
远程射流空调机组状况
传统供暖方式


2.3其他
2.3.1正压送风
由于此种空调系统兼有送新风的功能,因此属于正压送风,可降低因漏风造成的能量损失,一般可降低5%-10%左右。
2.3.2热回收装置
在这里,热量的回收包括两个方面:一是新风与回风混合进行预热后再通过换热器处理送入室内;另一方面通过铝合金热回收装置进行空气初预热。
在送风和排风处设置叉流式板式热回收器,使排风与新风通过壁板进行显热交换,将热量传递给新风或排风,达到预热或预冷新风的目的,从而减少新风负荷,热回收效率可达60%以上。
2.3.3合理划分空调系统,分体式中央空调
远程射流空调机组系分体式中央空调系统,可实现模块化处理。可根据大空间的实际生产条件,工况变化灵活的进行调整。特别是在工厂条件下,可根据生产布局,生产周期,集中或分散处理,减少由于采取集中空调造成的能量损失。
我们曾在某矿泉水厂中建议使用此系统,在此厂房中,中间为生产设备,需降温,周围空间为成品堆方处,只在设备上方设置机器,降低温度,而不必在整个空间中都进行空调处理,降低了运行费用,节省了投资。
2.3.4通过联动式风量调节阀门实现变风量调节。
通过调节联动式风量调节阀门,控制新风和回风比例,使新风量能由最小值变化至100%,充分利用室外空气的自然冷却能力;合理补给新风,减少新风的加热和冷却负荷;通过温度调节器控制风量调节阀门,实现变风量调节,使之适应室内空调负荷的变化,全年可节省能量30%~50%。
综上所述, 远程射流空调机组比传统的中央空调系统具有较大的节能优势,因此在无管道冷暖空调系统的负荷计算中还需注意两个问题。一是在建立同样舒适度的前提下,采用无管道冷暖空调系统的房间的设计温度可以比对流供暖时降低2-3℃;二是不需要在基本负荷的基础上做高度修正。以上两点是与传统设计方式的不同之处,也正是无管道冷暖空调系统的优势所在。
结论:
参考文献: