14種冷熱源及空調(diào)系統(tǒng)特點(diǎn)介紹

1、【論壇】14種冷熱源及空調(diào)系統(tǒng)特點(diǎn)介紹 2015-03-20 暖通空調(diào)在線 暖通空調(diào)在線 暖通空調(diào)在線 微信號(hào) ehvacr 功能介紹 暖通空調(diào)行業(yè)門戶網(wǎng)站，新媒體應(yīng)用平臺(tái)，業(yè)內(nèi)技術(shù)交流的最大站點(diǎn)，中英文媒體產(chǎn)品服務(wù)于行業(yè)；創(chuàng)新第一、服務(wù)為先。 暖通空調(diào)在線 暖通技術(shù)門戶技術(shù)培訓(xùn)會(huì)議組織目錄：一、常規(guī)電制冷空調(diào)系統(tǒng)二、冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)三、水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)四、電蓄熱空調(diào)系統(tǒng)五、風(fēng)冷熱泵空調(diào)系統(tǒng)六、溴化鋰空調(diào)系統(tǒng)七、VRV空調(diào)系統(tǒng)八、熱泵空調(diào)系統(tǒng)九、空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)十、大溫差低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)十一、變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)十二、冰蓄冷與水源熱泵的結(jié)合十三、水蓄冷系統(tǒng)十四、溫濕獨(dú)控空調(diào)系統(tǒng)系統(tǒng)-一、

2、常規(guī)電制冷空調(diào)系統(tǒng)目前使用較多的空調(diào)形式，經(jīng)過一個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，制冷主機(jī)的形式多種多樣，具有制冷效率高等的優(yōu)點(diǎn)，它有如下特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1）系統(tǒng)簡單，占地比其他形式的稍小。2）效率高，COP（制冷效率）一般大于5.3。3）設(shè)備投資相對于其它系統(tǒng)少。不足之處：1）冷水機(jī)組的數(shù)量與容量較大，相應(yīng)的其他用電設(shè)備數(shù)量、容量也增加，運(yùn)動(dòng)設(shè)備的增加加大了維護(hù)、維修工作量。2）總用電負(fù)荷大，增加了變壓器配電容量與配電設(shè)施費(fèi)。3）所使用電量均為高峰電，不享受峰谷電價(jià)政策，運(yùn)行費(fèi)用高。4）在拉閘限電時(shí)出現(xiàn)空調(diào)不能使用的狀況。2003、2004年夏季空調(diào)主機(jī)減半運(yùn)行，造成大部分中央空調(diào)達(dá)不到效果。5）運(yùn)行方式不靈活，

3、在過渡季節(jié)、節(jié)假日或休息時(shí)間個(gè)別區(qū)域供冷，需要開主機(jī)運(yùn)行，形成大馬拉小車，浪費(fèi)了機(jī)組的配置能力，增加了運(yùn)行費(fèi)用。6）對于大型區(qū)域供冷系統(tǒng)較難實(shí)現(xiàn)較好的供冷（供水溫度不能降低），管網(wǎng)的投資大、輸送能耗高、空調(diào)品質(zhì)差。二、冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)冰蓄冷空調(diào)是在常規(guī)水冷冷水機(jī)組系統(tǒng)的基礎(chǔ)上減小制冷主機(jī)容量增加蓄冰裝置，利用夜間低谷低價(jià)電力時(shí)段將冷量通過冰的形式儲(chǔ)存起來，白天需要供冷時(shí)釋放出來。該技術(shù)在二十世紀(jì)30年代開始應(yīng)用于美國，在70年代能源危機(jī)中得到發(fā)達(dá)國家的大力發(fā)展。從美國、日本、韓國、臺(tái)灣等較發(fā)達(dá)的國家和地區(qū)的發(fā)展情況來看，冰蓄冷已經(jīng)成為中央空調(diào)的發(fā)展方向。比如，韓國明令超過2000建筑，必須采用冰

4、蓄冷或煤氣空調(diào)，日本超過5000的建筑物，就在設(shè)計(jì)時(shí)考慮采用冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)。很多國家都采取了獎(jiǎng)勵(lì)措施來推廣這種技術(shù)，比如韓國轉(zhuǎn)移1KW高峰電力，一次性獎(jiǎng)勵(lì)2000美元，美國一次性獎(jiǎng)勵(lì)500美元，等等。中國也加大對蓄能技術(shù)的推廣力度，國家計(jì)委和經(jīng)貿(mào)委特地下達(dá)節(jié)約用電管理辦法，要求各單位推廣蓄能技術(shù)，并逐步加大峰谷電差價(jià)。全國采用蓄能技術(shù)的空調(diào)系統(tǒng)大幅度增加，2001年10月舉辦APEC會(huì)議的10萬的上?？萍汲?、浙江大學(xué)紫金港新校區(qū)13萬、廣州大學(xué)城500萬等大型建筑采用的就是冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)。冰蓄冷中央空調(diào)代表當(dāng)今世界中央空調(diào)的先進(jìn)水平，預(yù)示著中央空調(diào)的發(fā)展方向，有如下特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1）減少冷水機(jī)組

5、容量（降低主機(jī)一次性投資），總用電負(fù)荷少，減少變壓器配電容量與配電設(shè)施費(fèi)。2）冷主機(jī)制冷效率高（COP大于5.3），同時(shí)利用峰谷荷電價(jià)差，大大減少空調(diào)年運(yùn)行費(fèi)，可節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用35%以上（與熱泵和溴化鋰空調(diào)形式比可以節(jié)約40%以上）。3）減少建筑的配電容量，節(jié)約變配電的投資，節(jié)約約30%（空調(diào)的配電投資）；免雙線路的高可靠性費(fèi)用，節(jié)約投資。4）使用靈活，部分區(qū)域使用空調(diào)可由融冰提供，不用開主機(jī)，節(jié)能效果明顯。5）可以為較小的負(fù)荷（如只用個(gè)別辦公室）融冰定量供冷，而無需開主機(jī)。6）在過渡季節(jié)，可以融冰定量供冷，而無需開主機(jī)，不會(huì)出現(xiàn)大馬拉小車的狀況，運(yùn)行更合理，費(fèi)用節(jié)約明顯。7）具有應(yīng)急功能，提高

6、空調(diào)系統(tǒng)的可靠性。在拉閘限電時(shí)更能顯示其優(yōu)勢：只要具備帶動(dòng)水泵的電力（如發(fā)電機(jī)發(fā)電、限電減電力供電）就能夠融冰供冷，不會(huì)出現(xiàn)空調(diào)不能使用的狀況（2003、2004年夏季空調(diào)主機(jī)減半運(yùn)行，造成大部分中央空調(diào)達(dá)不到效果，只有冰蓄冷空調(diào)的效果沒有受到影響）。8）制冷溫度低而穩(wěn)定，空調(diào)效果佳，提高大樓的舒適性和品位。9）有低溫冷源制冷速度快，上班前啟動(dòng)時(shí)間短。上班前啟動(dòng)時(shí)間越長，則空調(diào)無效運(yùn)行越多，無謂的浪費(fèi)越大。10）作為驅(qū)動(dòng)能源，清潔、環(huán)保、穩(wěn)定、簡單可靠，且峰谷電差價(jià)在不久的將來勢必會(huì)更優(yōu)惠（周邊省份在去年均已大幅優(yōu)惠，國外的峰谷差更大）。11）對于大型多建筑區(qū)域供冷，可以低溫供水，降低送水能耗

7、、減少管網(wǎng)投資；同時(shí)與每一建筑一個(gè)供冷站的形式比可以節(jié)約投資、減少管理費(fèi)用、減少機(jī)房面積。（如廣州大學(xué)城500萬，浙江大學(xué)紫金港新校區(qū)13萬、杭州商學(xué)院10萬，杭州市民中心58萬等）12）可以為末端提供低溫冷凍水，降低末端的投資；加強(qiáng)除濕能力，大幅提高空調(diào)舒適性；如果采用低溫送風(fēng)系統(tǒng)，更是可以節(jié)約末端的風(fēng)機(jī)能耗、提高空調(diào)品質(zhì)、減少風(fēng)管的尺寸和投資。13）空調(diào)系統(tǒng)智能化程度高，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的全自動(dòng)運(yùn)行，而且具備與大樓的BAS接口，是目前世界上最先進(jìn)的空調(diào)系統(tǒng)。不足之處：1）如果主機(jī)和蓄冰裝置等設(shè)備均布置于冷凍機(jī)房內(nèi)，蓄冰裝置需要占用一定的空間（解決辦法：可以埋在綠化帶下、布置在汽車坡道下等無用空

8、間）。2）機(jī)房設(shè)備投資比常規(guī)水冷電制冷和溴化鋰機(jī)組系統(tǒng)稍高。3）冰蓄冷只能夏天供冷，需要供熱系統(tǒng)（可以采用熱網(wǎng)換熱采暖，熱網(wǎng)容量遠(yuǎn)低于溴化鋰機(jī)組所需，只有50%左右容量）。三、水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)1、屬于可再生能源利用技術(shù)水源熱泵是具備了利用地球水體所儲(chǔ)藏的太陽能資源作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。其中可以利用的水體，包括地下水或河流、地表部分的河流和湖泊以及海洋。地表土壤和水體不僅是一個(gè)巨大的集熱器，收集了47的太陽輻射能量，比人類每年利用能量的500倍還多（地下的水體是通過土壤間接的接受太陽輻射能量），而且是一個(gè)巨大的動(dòng)態(tài)能量平衡系統(tǒng)，地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發(fā)散地相對地均

9、衡。這使得利用儲(chǔ)存于其中地近乎無限地或地能成為可能。所以說，水源熱泵利用的是清潔的可再生能源地一種技術(shù)。2、便于計(jì)量和收費(fèi)空調(diào)用電負(fù)荷在用戶位置，因此便于空調(diào)的計(jì)量與收費(fèi)。這對于用戶合理使用空調(diào)系統(tǒng)，節(jié)約空調(diào)系統(tǒng)的能耗，公平、公正、公開地?cái)偱煽照{(diào)運(yùn)行管理是很有利的。3、運(yùn)行安全可靠水源熱泵機(jī)組的空調(diào)系統(tǒng)是可以基本保證全年按用戶的需要開啟空調(diào)系統(tǒng)，特別是春秋空調(diào)過渡季節(jié)均能運(yùn)行，也就相當(dāng)于四管制空調(diào)系統(tǒng)。一般，水源熱泵供、回水的溫度一年四季相對穩(wěn)定，其波動(dòng)的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于空氣的變動(dòng)。夏季水體作為空調(diào)的冷源，冬季作為空調(diào)的熱源，水體溫度較恒定的特性，使得熱泵機(jī)組運(yùn)行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性

10、和經(jīng)濟(jì)性。不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點(diǎn)問題。4、高效節(jié)能水源熱泵機(jī)組可利用的環(huán)境水體溫度冬季為1222，水體溫度比環(huán)境空氣溫度高，所以熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高，能效比也提高。而夏季水體為1835，水體溫度比環(huán)境溫度低，所以制冷的冷凝溫度降低，機(jī)組效率提高。5、靈活應(yīng)用有的建筑物內(nèi)，特別在過渡季節(jié)，部分區(qū)域需要供冷，部分區(qū)域需要供熱，水源熱泵可以同時(shí)供冷和供熱，可以實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)冷熱量的轉(zhuǎn)移和平衡，從而系統(tǒng)少用能源。水地源空調(diào)以其卓越的節(jié)能環(huán)保特點(diǎn)得到了廣泛認(rèn)可，06年我國科技部把建筑節(jié)能作為十一五科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目，其中課題六為水地源熱泵應(yīng)用技術(shù)，07年“兩會(huì)”已把全面推進(jìn)節(jié)能環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用作為會(huì)

11、議重要議題之一。在短短幾年間，水地源熱泵中央空調(diào)在大中城市的發(fā)展如火如荼，特別是在北京、山東、長三角等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)域，已經(jīng)成為節(jié)能環(huán)保高檔空調(diào)系統(tǒng)的象征。目前正快速向中、西部地區(qū)發(fā)展，各地紛紛建立水地源空調(diào)示范工程，政府也積極鼓勵(lì)企事業(yè)單位選用水地源熱泵空調(diào)。當(dāng)前，氣候變暖嚴(yán)重威脅到人類的可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)對氣候變化已成為全球面臨的重大挑戰(zhàn)。氣候變化的原因除了自然因素外，同人類的活動(dòng)，特別是同使用化石燃料、排放二氧化碳的程度密切相關(guān)。節(jié)能必然成為衡量未來建筑品質(zhì)的必要指標(biāo)，“低碳排放”的概念正受到環(huán)保行業(yè)、學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)的普遍重視。中央空調(diào)系統(tǒng)作為建筑耗電最大的一個(gè)設(shè)備，其節(jié)能減排的的必要性應(yīng)該首當(dāng)其

12、沖的。根據(jù)中國節(jié)能技術(shù)政策大綱 3.3.4 發(fā)展地?zé)嵩?、水源、空氣源熱泵技術(shù)和污水源熱泵技術(shù)，一般情況下不應(yīng)采用直接電采暖方式。提倡蓄冷、蓄熱空調(diào)和采暖，盡量利用電網(wǎng)低谷負(fù)荷。國務(wù)院文件（國發(fā)（2008）03號(hào)）節(jié)能技術(shù)推薦采用水源熱泵與蓄冰技術(shù)。四、電蓄熱空調(diào)系統(tǒng)電蓄熱空調(diào)是利用夜間低谷低價(jià)電力電鍋爐制熱，制取的熱量以熱水的形式儲(chǔ)存在蓄熱裝置中，白天將所儲(chǔ)存熱量釋放出來向空調(diào)末端供熱。電蓄熱空調(diào)具有穩(wěn)定的供熱能力，有如下特點(diǎn)：1）利用蓄能技術(shù)移峰填谷，平衡電網(wǎng)負(fù)荷，提高電廠發(fā)電設(shè)備的利用率，降低電廠、電網(wǎng)的運(yùn)行成本，節(jié)約電廠、電網(wǎng)的基礎(chǔ)建設(shè)投入。2）利用峰谷荷電價(jià)差，大大減少空調(diào)年運(yùn)行費(fèi)。3

13、）使用靈活，過渡季節(jié)、節(jié)假日或者下班后部分辦公室使用空調(diào)可由蓄熱定量提供，無需開機(jī)組，節(jié)能效果明顯，運(yùn)行費(fèi)用大大降低。4）具有應(yīng)急功能，提高空調(diào)系統(tǒng)的可靠性。5）自動(dòng)化程度高，可以作到無人值守，根據(jù)空調(diào)的變化實(shí)時(shí)跟蹤，需要多少冷量供多少，不會(huì)出現(xiàn)大馬拉小車的狀況，節(jié)能明顯。五、風(fēng)冷熱泵空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)冷熱泵是靠室外空氣來冷卻的一種空調(diào)形式，其制冷和供暖的性能與室外環(huán)境溫度密切相關(guān)，它有如下特點(diǎn)：1）冷熱一體，不需要另外配置熱源。2）在不考慮其對建筑外觀的影響和機(jī)組運(yùn)行振動(dòng)影響時(shí)，可以將機(jī)組放置于屋頂，不需要專門的空調(diào)機(jī)房。在小面積無冷凍機(jī)房的建筑比較適合。3）空氣冷卻，不需配置冷卻塔4）靠空氣冷卻，

14、制冷、制熱性能與室外環(huán)境溫度密切相關(guān)，造成性能不穩(wěn)定：夏季室外溫度較高，需冷量較多時(shí)，其制冷能力變差；冬季室外溫度較低，需供熱較多時(shí)，其供熱能力變差。冬季需要采取特定的除霜手段，影響了制熱效果；供熱溫度低，使室內(nèi)的溫度在天冷時(shí)達(dá)不到要求。5）靠空氣冷卻，制冷效率低（名義COP低于3.2，實(shí)際運(yùn)行一般為2.5左右），運(yùn)行費(fèi)用高。6）因機(jī)組放于室外靠風(fēng)冷卻，時(shí)間長了冷凝器上結(jié)滿灰塵，極大的影響了換熱效率，機(jī)組運(yùn)行效率下降，制冷量也急劇下降，一般3年后需重新考核其制冷能力，進(jìn)行相應(yīng)處理，有時(shí)甚至需加配機(jī)組。7）機(jī)組選型時(shí)需考慮環(huán)境對系統(tǒng)的影響，需要增大配置，投資增加，投資為幾種空調(diào)形式中最高。8）效

15、率低，總用電負(fù)荷大，增加了常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)本身就較大的變壓器配電容量，配電設(shè)施費(fèi)高，且需交納較多的電力貼費(fèi)和電力施工費(fèi)。9）由于機(jī)組放置于室外，運(yùn)行、管理、維護(hù)難度大，機(jī)組容易損壞，維修工作量大。10）過渡季節(jié)，需冷量或熱量減少時(shí)，其制冷或制熱能力卻達(dá)到最高水平，大馬拉小車，形成浪費(fèi)，也增加了運(yùn)行費(fèi)用。六、溴化鋰空調(diào)系統(tǒng)溴化鋰機(jī)組是利用熱能作為機(jī)組的能源、通過溴化鋰和水之間的吸收與釋放、由水作為制冷劑循環(huán)來達(dá)到制冷的目的。根據(jù)提供熱能的方式，溴化鋰機(jī)組又分為直燃型（燃油、燃煤氣或燃天然氣）、蒸汽型（熱網(wǎng)蒸汽或自備鍋爐提供蒸汽）和熱水型（熱網(wǎng)熱水或自備鍋爐提供熱歲），由于不通熱網(wǎng)，因此只能為直燃型。

16、由于水做制冷劑、溴化鋰做吸收劑，使得制冷主機(jī)的特性完全不同于其他空調(diào)：其優(yōu)點(diǎn)如下：1）系統(tǒng)的能源主要為熱能，因此配電容量?。s為常規(guī)電制冷的1/3，冰蓄冷系統(tǒng)的1/2），運(yùn)行耗電量小。（但在停電時(shí)仍然不能運(yùn)行，采用自備發(fā)電機(jī)只能保證部分水泵，整個(gè)系統(tǒng)不能供冷，無法象冰蓄冷系統(tǒng)開水泵全融冰可以供冷；如果出現(xiàn)2003年夏季的限電使用開一半機(jī)組，則達(dá)不到空調(diào)效果，而冰蓄冷可以保證空調(diào)效果）2）用于有廢熱產(chǎn)生的場合較為可行，如鋼廠、紡織廠等，歐美發(fā)達(dá)國家溴化鋰機(jī)組的應(yīng)用均在有廢熱的場合。3）（直燃型）冷熱一體，不需另外配置采暖設(shè)備（采暖時(shí)就是一臺(tái)燃?xì)忮仩t，但熱效率比單獨(dú)的燃?xì)忮仩t低一些）。4）機(jī)房占地

17、面積比冰蓄冷稍小。不足之處：1）由于溴化鋰機(jī)組的特性，制冷量存在衰減（年衰減約為3%8%），因此溴化鋰機(jī)組的容量設(shè)計(jì)時(shí)按15%的余量配置。2）制冷主機(jī)的出水溫度高，實(shí)際運(yùn)行高于8（眾多的實(shí)際工程就均如此），空調(diào)效果差、制冷速度慢、上班前啟動(dòng)時(shí)間長，降低了大樓的品位；同時(shí)由于供水溫度高，必須加大末端設(shè)備的容量才能達(dá)到降低室內(nèi)溫度的效果，增大了投資。3）溴化鋰是具有腐蝕性的無機(jī)鹽，容易造成機(jī)組的腐蝕和制冷量的衰減。4）效率低，能效比（COP）約為0.81.2，屬于節(jié)電不節(jié)能型產(chǎn)品，運(yùn)行能耗高、運(yùn)行費(fèi)用高，在能源緊張的現(xiàn)在，發(fā)達(dá)國家根本就不提倡使用（除非有廢熱）。5）由于采用水作制冷劑，必須確保系統(tǒng)真空度，但由于工藝以及實(shí)際運(yùn)行后會(huì)產(chǎn)生不凝性氣體，導(dǎo)致真空度下降，制冷量衰減。6）溴化鋰機(jī)組部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)卸載能力差，因此部分負(fù)荷時(shí)容易造成“大馬拉小車”狀況，浪費(fèi)運(yùn)行費(fèi)用；如果只有部分區(qū)域冷負(fù)荷較小時(shí)機(jī)組甚至無法啟動(dòng)（低于機(jī)組的40%負(fù)荷即無法運(yùn)行）；當(dāng)要求的冷量很小，遠(yuǎn)低于溴化鋰機(jī)組能夠啟動(dòng)運(yùn)行的容量時(shí)無法供冷；在部分負(fù)荷下運(yùn)行，如果機(jī)組調(diào)節(jié)不好