风冷热回收用于风柜节能方案

-1-天翀车灯集团喷涂房空调系统采用风冷螺杆式全热回收冷（热）水机组节能设计设计说明：项目名称：天翀车灯集团喷涂房全新风恒温恒湿空调工程送风要求:喷涂房20m3,换气次数：1200次/小时，所需新风量24000m3/h,喷涂房散湿量忽略不计，即热湿比线与等湿线重合，喷涂房送风点即是喷涂房工作环境。送风工况：全新风的送风方式，提供恒温恒湿送风，以满足喷涂工艺要求。一、大气参数：夏季计算数据：大气压1005.8hPa，室外干球温度：34.5℃，室外湿球温度28.5℃冬季计算数据：大气压1025.4hPa，室外干球温度：-3℃，室外相对温度78%二、喷涂环境要求参数：温度：23℃±2℃，相对湿度：65%±5三、冷热量计算：(新风量：24000m3/h)(一)夏季空气处理过程：夏季空气处理过程焓湿图-2-1、各点参数：W点：干球温度34.5℃，湿球温度28.5℃，相对湿度63.71%，含湿量22.33g/kg,焓92.10kj/kg(室外参数点)L点：机器露点温度16.88℃，相对湿度95%，含湿量11.5g/kg,焓46.17kj/kgN点：干球温度23℃，相对湿度65%，含湿量11.5g/kg,焓52.47kj/kg(送风参数点)2、制冷量：Q1=1.2×24000×（92.1-46.17）÷3600=367.4kw3、加热量：Q2=1.2×24000×（52.47-46.17）÷3600=50.4kw(二)冬季空气处理过程：冬季空气处理过程焓湿图1、各点参数：W’点：干球温度-3℃，相对湿度78%，含湿量2.33g/kg,焓2.77kj/kg(室外参数点)-3-H点：干球温度39.19℃，相对湿度5.42%，含湿量2.33g/kg,焓45.58kj/kg(加热参数点)L’点：湿球温度16.87℃，相对湿度95%，含湿量11.27g/kg,焓45.58kj/kgN’点：干球温度23℃，相对湿度65%，含湿量11.27g/kg,焓51.9kj/kg(送风参数点)2、加热量：Q3=1.2×24000×（45.58-2.77）÷3600=342.5kw3、加湿量：W1=1.2×24000×（11.27-2.33）÷1000=257kg/h4、再加热量：Q4=1.2×24000×（51.9-45.58）÷3600=50.56kw四、风冷热回收冷(热)水机组应用于空调系统提供热节能可行性分析此项目是浙江省台州市黄岩新前镇天翀车灯集团喷涂房空调系统全新风恒温恒湿项目。在我司与甲方洽谈该项目过程中，甲方对节能非常重视，从空调设备到空调备系统详细了解有那方面可以节省能源。因空调系统中组合风柜设计有恒温恒湿功能，有加热段与加湿段；按目前加热方式，一般选择用电加热与蒸汽加热两种，这两种方式用到电或者柴油，特别是使用电成本较高。我司针对此作了专门研究，考虑到恒温恒湿组合风柜制冷与加热是经常同时进行或者交替进行，而之前广州恒星冷冻机械制造有限公司的技术人员与我司常有接触，使我司对恒星的产品特别是热回收产品有较深刻的了解，知道该公司热回收机组在制冷的同时可以产生高达55℃的免费热水。又由于浙江冬季平均温度在8℃，组合风柜在冬季要进行加热，需要机组提供制热量，因此我司决定采用恒星公司“宏星”牌风冷螺杆式全热回收冷（热）水机组，既可实现夏季组合风柜对全新风制冷、加热的要求，又可在冬季对组合风柜提供制热量。根据对以上夏季、冬季新风量的计算，选择机组的型号为40ST-E370AHDB，该机组标准工况制冷量367.6KW，制热量389.7KW，热回收量257KW。附以下图纸，以使“宏星”牌风冷螺杆式全热回收冷（热）水机组应用于空调系统的节能流程更清晰，直观。（一）空调平面图（二）空调水系统流程图（三）机组制冷、制热及热回收曲线图五、风冷热回收冷(热)水机组应用于空调系统供热节能分析因为此项目位于浙江省，该省春秋两季平均温度约23℃，而组合风柜新风设定温度是23℃±2℃，相对湿度：65%±5，由相对湿度引起的加热在此忽略不计。以下是夏季及冬季组合风柜对新风加热时热回收机组提供热量的节能分析：-4-（一）夏季：夏季空气处理参数为室内设定值温度23℃±2℃，相对湿度：65%±5，由夏季空气处理过程焓湿图对新风处理至设定值走向过程可知，新风与组合风柜第一组盘管进行热交换时，新风直接跟7℃的冷冻水（机组制冷时标准工况冷冻水进出水温度7℃/12℃）进行热交换，首先是达到露点温度（机器露点温度16.88℃，相对湿度95%），再通过第二组盘管加热升至设定值。也就是说，在夏季，只要室外温度高于23℃，新风经过组合风柜首先都达到露点温度再加热升至设定值，其加热量是恒定的。由以上夏季组合风柜处理新风计算参数可知24000m3/h新风量升至室内设定值时所需的加热量为50.4KW。浙江省夏季平均温度27℃（查焓湿图得焓值为73kj/kg）时，组合风柜处理以上新风量至机器露点温度所需要的制冷量为：Q5=1.2×24000×（73-46.17）÷3600=215KW恒星公司设计的全热回收机组在制冷的同时回收的热量为制冷量的70%，则此时的热回收量为：Q6=215=215×70%=150.5KW以上回收的热量150.5KW完全可满足组合风柜处理新风所需的加热量50.4KW的要求。节能分析浙江省夏季时间较长，此项目喷涂间组合风柜夏季运行时间约4个月，每天组合风柜运行时间约12小时，每月按30天计,则在此期间组合风柜处量新风所需要利用的热回收量为：Q热＝50.4×860×12×30×4＝62415360kcal/h下表给出组合风柜夏季处量新风如采用柴油锅炉产生蒸汽加热或电加热时产生62415360kcal/h热量所需运行费用分别为（以下油价、电价均为参考值，应按各地实际价格为准）：名称单位理论热值燃烧率锅炉效率获得总热量所消耗能源总量单价(元)费用(元)柴油锅炉10250kcal/kg77.5%84%9353kg5.8054247.00电加热860kcal/h90%/80640kw.h0.8064512.00上述分析表明：如果采用柴油锅炉产生蒸汽加热，每年运行费用为54247.00元，电加热每年运行费用为64512.00元，而采用“宏星”风冷螺杆式热回收冷（热）水机组运行使用同等的有效热水费是完全免费的，运行费用为0元。（二）冬季：冬季空气处理参数为室内设定值温度23℃±2℃，相对湿度：65%±5，由冬季空气处理过程焓湿图对新风处理至设定值走向过程可知，新风与组合风柜第一组盘管进行热交换时，新风-5-直接跟45℃的热水（机组制热时标准工况热水进出水温度45℃/40℃）进行热交换，新风温度首先是达到最高点39℃，然后通过喷雾加湿降温，因喷雾加湿为等焓降温过程，空气首先达到湿球温度（湿球温度16.87℃，相对湿度95%），再通过第二组盘管加热升至设定值。以上计算的冬季组合风柜处理新风所需的加热量为冬季标准环境工况的加热量（根据加热量确定机组型号），在此计算的节能加热量我司按浙江冬季平均温度8℃（查焓湿图得焓值为11kj/kg）计算，组合风柜处理新风由8℃升至39℃的加热量为：Q7=1.2×24000×（45.58-15）÷3600=245kw根据冬季空气处理过程焓湿图对新风处理至设定值走向过程可知再加热量不变：Q3=1.2×24000×（51.9-45.58）÷3600=50.56kw则冬季组合风柜处理新风所需要风冷热回收冷（热）水机组提供的热量为：Q总=Q5＋Q3=295.56kw节能分析浙江省冬季与夏季时间基本相同，喷涂间组合风柜运行时间约4个月，每天组合风柜运行时间约12小时，每月按30天计,则在此期间组合风柜处理新风所需要风冷热回收冷（热）水机组提供的热量为：Q热＝295.56×860×12×30×4＝366021504kcal/h40ST-E370AHDB机组在浙江冬季平均温度8℃的制热量为400KW(详见机组制冷、制热与热回收曲线图)，则该机组产生以上总热量366021504kcal所需运行时间为：366021504/（400×860）＝1064h机组全负荷制热时输入总功率为92KW，运行1064h所需的费用为（电费按0.80元/kw.h计）：92×1064×0.80＝78310.00元下表给出组合风柜冬季处理新风如采用柴油锅炉产生蒸汽加热或电加热时产生366021504kcal/h热量所需运行费用分别为（以下油价、电价均为参考值，应按各地实际价格为准）：名称单位理论热值燃烧率锅炉效率获得总热量所消耗能源总量单价(元)费用(元)柴油锅炉10250kcal/kg77.5%84%54853kg5.80318147.00电加热860kcal/h90%/472896kw.h0.80378316.00上述分析表明：如果采用柴油锅炉，运行费用为318147.00元，电加热运行费用为378316.00元，而采用“宏星”风冷螺杆式热回收冷（热）水机组，运行费用仅为78310.00元。-6-（三）全年组合式风柜处理新风加热所需运行费用（夏季+冬季）分别为a)柴油锅炉：54247.00＋318147.00＝481893.00元b)电加热：64512.00＋378316.00＝584718.00元c)“宏星”风冷螺杆式全热回收冷（热）水机组：0＋78310.00＝78310.00元通过以上比较，采用“宏星”风冷螺杆式热回收冷（热）水机组为组合风柜处理新风提供热量加热的方式，一年就可为工厂节省运行费用至少40万元，节能效果相当显著，给天翀车灯集团带来可观的经济效益。该喷涂车间项目已于2007年10月投入使用。运行以来，由于“宏星”风冷螺杆式热回收冷（热）水机组的节能效果给天翀车灯集团留下深刻的印象，该集团在扩产增加第二期涂装设备的空调系统中空调机组也采用了恒星公司此类机组，型号为40ST-E260AHDB。2008年6月也投入使用，相继的开工第三期工程项目也正处于设计选型中。以上的项目由于我司利用了恒星公司节能产品的优势，带给客户在空调整个系统上节省能源的理念，使得我司与其他工程公司在竞标时顺利拿下该目。由于“宏星”热回收机组其质量与技术的高性能品质，我司决定以后在的类似的工程项目，均向客户推荐该公司热回收节能产品。随着环境节能理念的不断深入发展，将会有越来越多的制冷与空调界同行利用机组的热回收应用于组合风柜恒温恒湿系统的加热，深刻影响与推动恒温恒湿空调系统的技术发展与提高。相信在国家提倡节能的大环境下，节约能源已成为全社会的趋势与共识；以致力于空调热能回收及利用的恒星公司也将带给我们更多的创新，更多的效益，为整个社会做出更多的贡献！东莞市新力光自动化机电有限公司