隨著我國經濟一直保持持續穩定的增長勢頭,跟隨著高速增長的固定資產投資,在新投資建設的許多建筑中如商廈、賓館、超市、體育文化娛樂中心、多功能辦公樓等紛紛采用中央空調。
隨著人們生活水平的不斷提高和世界范圍內的各產業結構調整,高新技術行業不斷發展以及傳統產業技術改造導致大批的生產辦公用房需設置中央空調。采用中央空調的建筑物越來越多,對中央空調的需求量將持續增加。人們對室內空氣環境、建筑外部環境、小區環境要求也越來越高,同時,隨著社會的不斷進步,國家對節能、環保也將日益重視傳統家用空調將由中央空調及區域供冷設備取代,制冷設備需求增加。
空調制冷設備從形式上大致分為;家用空調、吸收式中央空調溴化鋰燃機)、電制冷中央空調、變頻多聯中央空調、水源熱泵中央空調。
l家用空調
家用空調器的單機制冷量小,所使用的壓縮機采用全封閉式,冷凝器為風冷式,具有小型新穎、制冷(制熱)迅速、控制靈活方便、安裝簡單快捷、耗電量低、價位低等特點,因此以其廣泛的適應性在傳統的空調方式中占據著牢固的地位。窗式空調器沒有新風引入裝置,可以向室內供應適量的室外新鮮空氣,改善室內的空氣品質,提高室內環境的舒適感和衛生標準。分體式空調器均沒有新風供應,要改善室內的空氣品質,還得另設新風換氣機,或者通過衛生間、廚房的排風負壓從門縫隙處引入室外新鮮空氣。
但是,家用空調器的大量使用所帶來的問題也是顯而易見的。首先,家用空調器的大量無規則設置形成了獨有的“中國特色”,造成的視覺污染和景觀破壞對城市的整體形象是極大的損害。其次,家用空調器裝機容量占全國發電總裝機容量的比重越來越大(應超過l0%),而實際耗電量占年發電量的1,這已經存在了很大的高峰低估負荷差異且對調節性能較差的我國電網將構成更大的沖擊。再次,家用空調器的冷凝水排出、熱風排放、噪聲污染、支架安全、效率下降等諸多不易解決的難題,都會引發一系列的社會經濟問題。家用空調器的弊端不符合人們居住和環保要求,為中央空調發展開辟了市場空間,中央空調成本逐步下降帶動了市場需求。
2溴化鋰吸收式制冷機組
據中國建筑業協會建筑節能專業委員會的課題研究顯示,我國建筑使用能耗占全國商品能源消費總量的l1.7%,其中60%~70%為空調能耗;而一些經濟發達國家,制冷與空調的能耗量約占全年總能耗量的20%~30%。隨著我國經濟的高速增長,人民生活水平不斷提高,城市中央空調將成為夏天生活、工作的必需品,成為建筑物的基本設施,我國空調能耗占社會總能耗的比重也將逐步上升。因此,中央空調制冷主機的產品結構調整應符合能源結構的發展趨勢。
目前在我國的中央空調電驅動制冷機型仍占主導地位,主要是因為電驅動制冷的熱效率較高。目前我國各種能源的價格并不十分合理,中國的民用電價是偏低的,工業電價偏高。隨著我國市場化改革進程進一步推進,電和天然氣都按市場定價,再加上國家給天然氣一定補貼的政策,天然氣價格將更趨合理化,燃氣空調肯定是合理的。
人們普遍認為燃氣直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組是“節電不節能”,并且,其使用的能源為不可再生能源,在一些待定的能源結構較為合理的場合(工廠的廢熱回收利用),直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組的性價比則遠高于采用各種壓縮機的電動風冷熱泵冷熱水機組。
3電動壓縮式制冷機組
3.1大型離心式制冷機組
電力空調中,一般隨著制冷量的增加,其能源利用效率也增加,按能效比高低排序,離心式大于螺桿式,而螺桿式大于活塞式。在大型制冷機組中一般用離心式壓縮機,中型機組用螺桿式壓縮機,小型機組用活塞式壓縮機。隨著節能要求的提高及區域供冷公司的增加,客戶對大型離心式制冷機的需求將大大增加。同時,離心式制冷機組壽命一般在20年以上,大大高于其他類型機組,其市場需求量將增加。
3.2多種冷卻源機組
電動壓縮式制冷機組根據其冷卻介質又可分為風冷式和水冷式。水冷式根據冷卻水的不同分為城市給水、地下水、地表水(如河水、海水等)。目前應用得最為廠泛的是水冷式制冷機組,水冷式制冷機組有冷卻塔、冷卻水泵等輔助設備。如果沒有變頻裝置,在部分負荷下冷卻塔風機和冷卻水泵的耗能是基本不變的,使得冷卻機組在部分負荷下的綜合能效比較低。
冷卻塔由于蒸發、風吹和排污損失,需要進行補水。補水量約為流量的l%~1.5%。一臺1400kW冷量的離心機組冷卻水量約為288t/h,則補水量為3t/h。我國淡水資源總量居世界各大國的中游,但由于人口眾多,人均水資源量居大國的末位。因此,水冷制冷機除消耗能源之外,也是耗水大戶。加之我國水污染嚴重,城市供水的水處理成本逐年提高,從節水的角度,反倒是應提倡用風冷機。我國香港特別行政區由于水資源嚴重匱乏,完全依靠內地水庫供應淡水,因而當地禁止使用淡水水冷機組,個別大型建筑由于空調冷量特別大而采用很大的海水冷卻。
風冷式制冷機組與水冷式機組相比,相同制冷量的風冷機組價格比水冷機組高30%左右,但其無冷卻塔和冷卻水系統,使整個系統簡單、占地少。風冷機組的冷凝溫度比水冷式機組的冷凝溫度高5~l0度,其制冷能力不如水冷機組,加之空氣的導熱性和熱容量比水小很多,因此風冷式機組的能耗指標(kw/kw)一般都大于0.28,而水冷機組的能耗一般都在0.23以下(離心式水冷機組的能耗指標大多為0.20左右)。在水源缺乏、用水有限制的地方(如香港地區規定不得使用淡水作為冷卻水),或由于條件所限不能或不允許放置室外冷卻塔時,或工程所在地地價比較昂貴時,為節約設備所占空間等,可考慮采用風冷制冷機組。
3.3冰蓄冷系統
冰蓄冷空調就是利用非峰值電能使制冷機在最佳節能狀態下運行,將空調系統所需要的制冷量用顯熱與潛熱的形式部分或全部地儲存于冰中,當出現空調負荷時,即用融冰釋放的冷量來滿足空調系統冷負荷的需要。用來儲存冰的容器稱為蓄冰設備。蓄冰系統包括蓄冰設備、制冷機械、連接管路及自動控制系統等。
4變頻空調
1902年第一臺空詞誕生,而在105年后的今天,空詞早己成為家家戶戶所必備的家用電器,空調的形式也不斷進行著更新換代。隨著生活水平的不斷提高,人們對空詞性能的要求不只停留在制冷制熱的功能上,而更看重其對能源環境和空氣品質的保護。
空調按壓縮機形式的不同大致分為定頻空調和變頻空調。從世界變頻空調的發展歷史來看,在1983年日本誕生了第一臺變頻空調,這在空詞史上奠定了里程碑。至今短短2O幾年的時間里,變頻空詞以其高效、舒適、環保等一系列優勢,在中國很快受到了市場的認同和歡迎,以迅猛的速度發展。在發達國家中,變頻空詞所占的市場比率也以驚人的速度增長。以2006年變頻空調在主要國家市場的占有率為例:日本96%,歐洲5O%,中國8%。據統計,自1983年到1988年,僅5年時間,日本的變頻空調已占空調市場的96%。 暖通在線
據統計,中國目前家用空調的保有量約為2億臺,年銷售量在1500萬臺左右,年耗電量在400億千瓦時以上,約占中國每年全國電力消耗的百分之十幾??上攵?,若能夠提高空調的能效及其用電效率,所能給社會、給家庭節約的財富將是相當巨大的。
5水源熱泵技術 暖通-空調-在線
水源熱泵技術是利用地球表面淺層水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太陽能和地熱能而形成的低溫低位熱能資源,并采用熱泵原理,通過少量的高位電能輸入,實現低位熱能向高位熱能轉移的一種技術。
地球表面淺層水源如深度在1100米以內的地下水、地表的河流和湖泊海洋中,吸收了太陽進入地球的相當的輻射能量,并且水源的溫度一般都十分穩定。水源熱泵機組工作原理就是在夏季將建筑物中的熱量轉移到水源中,由于水源溫度低,所以可以高效地帶走熱量,而冬季,則從水源中提取能量,由熱泵原理通過空氣或水作為載冷劑提升溫度后送到建筑物中。通常水源熱泵消耗1km的能量,用戶可以得到4kw以上的熱量或冷量。
與鍋爐(電、燃料)和空氣源熱泵的供熱系統相比,水源熱泵具有明顯的優勢。鍋爐供熱只能將9O%~98%的電能或7O%~9O%的燃料內能轉化為熱量,供用戶使用,因此水源熱泵要比電鍋爐加熱節省三分之二以上的電能,比燃料鍋爐節省二分之一以上的能量;由于水源熱泵的熱源溫度全年較為穩定,一般為10~25度,其制冷、制熱系數可達3.5~4.4,與傳統的空氣源熱泵相比,要高出4O%左右,其運行費用為普通中央空詞的5O%~6O%。因此,近十幾年來,尤其是近五年來,水源熱泵空調系統在北美如美國、加拿大及中、北歐如瑞士、瑞典等國家取得了較快的發展,中國的水源熱泵市場也日趨活躍,可以預計,該項技術將會成為2l世紀最有效的供熱和供冷空調技術。
6結束語
現在我國的很多工業城市,大部分住宅及空詞仍會在較長時間內以電力空調為唯一選擇,電力空調用電量的增加,供電峰谷差拉大,使電力系統的發展越來越不平衡。一方面,用電低谷時,大量電力無處消耗,而燃煤發電機組由于起停性能差,只能壓負荷運行,致使煤耗上升,污染顯著增加;另一方面還得新建更多的電廠以滿足El益增加的高峰負荷,城市電網的調控能力也將受到更嚴峻的考驗?,F在,建筑空調能耗占我市總能耗比重越來越大,對建筑空調節能和能源利用效率的提高應相當重視。鑒于我市現階段能源結構現狀,并考慮到經濟社會的發展水平,從可持續發展的戰略來看,我們應該在空調方式上優先采用能源利用效率高、對環境影響相對較小的變頻空調系統。
