摘要：阐述了低温送风空调方式的原理和特点,对几种低温送风方案进行了技术经济分析。分析结果表明,低温送风空调方式与冰蓄冷技术相结合,可降低整个系统的初投资和年运行费用,节省建筑空间,提高建筑物的有效使用面积,具有推广使用的实用价值。
0 引言
随着社会的发展和人们生活水平的提高,空调系统在现代建筑中的应用越来越广泛,相应地空调系统的能耗也迅速增大,已成为建筑能耗的重要组成部分,夏季高峰值约占建筑总能耗的40%左右。因此,减少空调系统的能耗已成为十分紧迫的问题。与常规空调方式相比,低温送风空调方式由于具有初投资省,年运行费用低,所需占用的建筑空间小[1]等优点而受到人们的关注和重视。它是随着蓄冷技术的发展而发展起来的一种空调方式,国外已应用于实际工程并取得经验。本文就低温送风空调方式的原理和特点及节能方面进行分析研究。
1 低温送风空调方式的原理及特点
低温送风空调方式是指从集中空气处理机组送出较低的一次风,经高诱导比的末端送风装置进入空调房间。它是相对于常规送风而言的。常规送风系统从空气处理器出来的空气温度为10～15℃,而低温送风空调方式的送风温度为3～11℃。由于低温送风降低了送风温度,减少了一次风量,也就减少了一次风的空气处理设备,其初投资可降低,又由于蓄冷技术的发展,能提供111～313℃的低温冷冻水,为低温送风方式创造了条件。低温送风若与冰蓄冷相结合,其节能效果就更明显。主要表现在:
(1) 在与蓄冰相结合的条件下,低温送风与常规全空气送风方式比较,具有初投资少,运行费用低,节省空间等特点,如表1。
表1 低温送风与常规空调方式比较
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项 目 |
低温送风方式 |
常规空调方式 |
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送风温差(℃) |
10～20 |
8～10 |
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送风温度(℃) |
3～11 |
10～15 |
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空调机组尺寸减少比例(%) |
20～30 |
0 |
|
凤管尺寸减少比例(%) |
30 |
0 |
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风机功率减少比例(%) |
30～50 |
0 |
(2) 降低运行费用
由于低温送风与冰蓄冰系统相结合,风机大多在电力峰值时间运行,低温送风方式又减少送风量,因此采用低温送风可以进一步减少峰值电力需求,从而降低运行费用。当送风温度越低,建筑规模越大时,低温送风消耗功率相对减少,全年运行电耗亦减少。
(3) 节省空间,降低建筑造价
由于送风量减少,相应的空调设备和风道尺寸均减小,所占空间亦减小,可降低建筑物层高,从而降低建设费用。
对于4层以上的建筑因设备层高度的降低可大幅降低。据估算,针对不同的低温送风空调系统和送风温度,其层高可降低8～24cm。对于高层建筑而言,在不增加建筑物总高度的情况下,每20～30层可增加一层的使用面积,这对于有建筑物高度限制的城市而言是十分有利的,因为既满足了城市规划对建筑物的限制,又尽可能地增加了建筑物的使用面积。同时,由于空调设备减小,从而减小了空调机房面积,也减小了空调机组的使用面积,有时可以将空调机安装在顶栅夹层内,这样就完全省去了设备机房。另外,也可由一台空调机组来负担两层的空气处理,这样可节省一半的机房使用面积,从而增加了建筑物的有效使用面积。
(4) 降低空调系统设备投资
当送风温度降低时,送风量相应地减少,同样冷水量也下降。常规空调系统(送风温度13℃)的冷却盘管的进出口水温通常设计为7～8℃,而送风温度为7℃的低温送风空调系统,水温差可达到11～13℃。因此,与低温送风空调系统(送风温度7℃)相比,常规空调系统(送风温度13℃)的送风量约增加50%。水泵等容量则增加一倍。若跟采用低温送风空调系统与冰蓄冷方式比较,常规空调系统(送风温度13℃,无冰蓄冷系统)的冷冻机及冷却塔的容量将增加60%左右。
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