空调工程专题分析

空调工程专题1、通病有：(1)、多数制冷机实际开机容量远小于装机容量。(2)、△t普遍＜4℃，水泵选配不合适.调查结果：较好的3℃，差的1~1.5℃。(3)、设计方案陈旧，VWV、VAV没有得到推广应用。2、哈工大陆亚俊教授论文“几种空调系统空气输送能耗的比较（论P.713）”。空调系统的空气输送能耗占总能耗的11~28%。办公楼中不同系统，其空气输送能耗差异很大，应充分考虑。作者比较了VAV、风机动力箱VAV、FP+新风、置换式诱导器系统。结果为：(1)、VAV、FP+新风、置换式诱导器系统，输送能耗比较低，为全空气的45~60%，置换式诱导器系统能耗更低一些。(2)、当只有部分面积使用或部分负荷时，VAV具有显著的输送能耗低的优点。(3)、风机动力箱VAV系统全部投入使用时，并不比CAV系统节能，不是全部面积投入使用则能省，(a)、风机动力箱是小风机、小电机、(b)、风机动力箱的能耗与一次风的空气输送能耗大致相等，从而抵消了一次风运行时变风量所节省的能量，（负荷变化大的末端用风机动力箱才合适）。(c)、应采用并联型风机动力箱，它当一次风降到最低限时才启动，可降低风机动力箱的能耗，使VAV节能优点显示出来。3、目前建筑面积越来越大，应分内外区。4、舒适性空调，应把空气品质放在首位。依靠提高新风量来改善空气品质是有限的，提高净化效率，才有助于改善室内空气品质。按GBJ19-87国标修改稿，最小新风量加大，原有建筑空调系统面临改造问题。论文高档商业建筑室内空气品质改善措施的适用性研究（文P.97）提出了新风予处理，使增加新风量后所需的冷量≤原系统能提供的冷量,南京可采用热回收式、蒸发冷却式、混合除湿热回收（蒸发冷却）、新风予冷除湿蒸发冷却这四种方式。5、显热能量回收要慎用、要分析选用。（论P.583）(1)、室内外温差大者,节能效果才较好。(2)、并不总能节省能量，不合理使用时，会使表冷器能耗增加(3)、要作全年工况分析，作合理调节。6、几个要注意的问题(1)、必须考虑热平衡、风平衡、妥善介决排风出路。如柴油发电机房，直燃机房要考虑燃烧空气量，烧烤要考虑排气补风，厨房排气补风。(2)、商场等集中回风，要考虑回风口噪声，也要考虑排风口噪声，速度不宜过大，尽可能不设在主要路边。（3）、全空气系统，要充分考虑利用室外空气自然冷。（4）、高大共享空间，气流组织设计要注意温度梯度。（5）、电梯井、楼梯间附近房间，应充分考虑冬季热压问题。（论P.766）（6）、有条件时，应考虑利用冷凝热a、冷却水再加热后作生活热水。b、空调设备中以部分冷凝热代替电加热，降低总机电容量。（论P.561）水系统及VWV1、通病为水系统设计功率偏大，水泵配置不当，原因有：（1）、设计负荷偏大，使水量偏大，选水泵时乘太大的安全系数，有达1.5。（2）、水泵扬程过高，水泵效率偏低，平均运行效率只有40～50%，大部分时间处于低效率下运行。水泵投资约占公用建筑空调系统总投资的0.5～1%，电功率约为空调总电功率15～20%，水泵投资少，能耗大，选高效、可靠、耐用、维修量少的水泵，价贵一些还是划得来的。（3）、多采用陈旧的定流量系统，增加了水泵运行电耗。（空调平均负荷率0.3～0.5）（4）、不问系统大小，阻力差异，都用单级泵系统。（5）、不加区分，一律用同程式系统。2、设计二次水系统时应考虑水泵的变频调速（变频机800～1500元/KW，回收期＜2年），应大力推广。变频泵配置理论上应采用“一变多定”可提高水泵的整体效率。变频泵流量下限是要保证是紊流状态，水泵的水输送系数WTF应≥设计计算条件下的理论水输送系数的0.6倍。3、关于差压控制点位置的选择a、常用方法是设在分集水器之间（传统方法），这是沿用差压旁通控制做法，在定流量前提下，供回水干管间差压的变化，能反映整个系统的阻力变化，根据这一差压变化控制水泵变频，不一定能保证变频前后流量分配关系保持不变。b、设在系统最不利点处（离水泵最远处）,理由：该点差压得到保证，整个系统中各用户的水量都能保证。4、采用二通电磁阀的空调变水量系统，压差控制的特殊性，论文P862。二通电磁阀：a、水量为0或额定水量，双位；b、关断时（流量为0时），管路特性变化大，影响节能效果。用最不利末端压差来保证其余末端有足够的资用压差，不一定都凑效。一般沿程损失在系统总阻力的比例大，变频节能效果也大。5、冷水机组侧变流量：论文P695（1）、设计定流量：主要怕蒸发器冻，因控制落后，常州大酒店，南京二机厂‘冻’。（2）、冷机控制技术发展，冷机蒸发器，冷凝器流量允许在30～130%内变化。（3）、通过冷机变流量运行热力等模型分析及技术经济比较：水侧在一定范围内变流量运行，流量减至设计流量的60%，COP下降不到10%，而整个水系统的节能相对显著。(4)、北京某宾馆（3.3万m2）采用一次泵变流量每年可节省20万元。(5)、一次泵系统中使用变频水泵。（论P870）称变主流系统，投资比二次泵系统低，能耗比二级泵省17.8%，比单级泵省59%和占地较少，运行调节且自控系统要求较低。有认为：较之二次泵系统，一次泵系统变流量在运行中更为有效。(6)、注意：a、制冷量不能低于临界负荷；b、流量降低不能使流动状态呈层流状态；c、从最小到最大，全流量范围内，水泵扬程要满足。空调风系统及VAV系统1、置换通风系统应用受到关注，剧场、体育馆等座椅送风得到推广，有关研究论文：P181，论P617、621、625、629。2、VAV较先进，将是我国大工程中应用的主要形式如厦门国际会展中心(论P644)。如何保证新风问题，需进一步研究，做法有：（1）、在回风总管内或主要房间内设置CO2探测点，以CO2浓度来控制新风量。（2）、在新风总管上设置VAVBOX或定风量阀CAVBOX，稳定输送一定量的新风量。3、风系统的调试是关键，应引起注意，调试的手段，方法、水平有待提高。4、VAV推广使用遇到的问题，VAVBOX、直接数字式控制器（DDC）、变频器等依赖进口，尤其是VAV控制。5、风系统几个应注意的问题，论P613、P705（1）、空调箱送回风机匹配，主要是回风机压头过大造成无新风。因风压过大，新风管（组合式空调器新风、回风、排风调节段）也成了排风管，室内成了负压，大量新风由门窗进入，使室内t、Ф偏离设计值，冷热不均，影响舒适性。（2）、空调箱送风不足原因是：a、管路阻力偏大，使实际工况点偏左；b、皮带松驰，日常维护应注意皮带的老化、损坏。（3）、风机启动不了，原因：为风机选用压头太大而实际管路阻力小，实际工况点偏右太多，风量增大，运行电流＞电机额定电流，电气过电流保护，电器跳闸。即使不跳闸，能耗也增加。（4）、空调器阻力偏大，主要因施工期间利用了空调箱换气，过滤器积尘太多，交付使用前虽经清洗，效果大大降低。（5）、空调系统通过风量平衡，降低整体送风量，用变频来加以保证，可达节能的目的。洁净技术1、主流区理论I级洁净手术室、工作区（手术台0.8m高处）0.25～0.3m/s，按工业洁净室设计，送风量300～360次换气，按主流区理论、送风量70次/h左右，降造价和运行费用。论文“手术室流场和温度场的数值模拟”（文P317）证明了：（1）、集中送风对热舒适不会造成负面影响，不会出现“吹冷风”感觉。（2）、局部百级代替全室单向流气流组织形式，既保证了关键区的净化要求，又大大减少了送风量，造价和运行费用均↓。局部百级：手术台1.8×0.6m，长度方向两端各放0.4m，宽度方向两侧各放0.9m，即2.6×2.4m范围内。2、二次污染问题：现象：（1）、检测合格，但出现微生物及其代谢物。（2）、入院后出现的病因与入院前原有疾病无关。这是二次污染引起的，要注意防止。3、如何防止二次污染（1）、微生物如细菌的生存条件。a、营养源（尘粒）；b、水份（湿度＞80%，细菌易滋生）；c、适宜生长的基材。（2）、微生物的特点：依附性（依附在尘粒上）、寄生性、群居性（3）、控制办法。过去多用化学消毒杀菌：a、杀菌率不高，60～70%；b、对皮肤、神经系统、呼吸系统有影响；c、化学残留物影响；d、会产生抗药性，在特定条件下会大量繁殖。现在采用空气过滤，但不能过份依靠，还要防二次污染。空调机组的二次污染是由于机组自身问题引起的，如空调机组局部积尘和高湿度造成一次污染。由于一次污染导致细菌大量定殖、繁殖、产生大量的有害的代谢物，传播到室内，污染环境、危害健康，甚至引起交叉感染。如何防止二次污染，防止细菌繁殖？（4）、消除细菌的生存条件a、破坏营养源??空气过滤；b、水份（湿度）控制，论P540。湿度优先控制，湿度不能高，＜70%。无积水??积水盘无水（病房FP+新风，积水盘积水，过滤能力不够），干式处理（新风担负湿负荷），表冷器涂亲水膜，使冷凝水迅速排去，AHU表面不湿。表冷器放在正压段中效过滤器之后，使过滤器前保证ф≤70%，水封要能排水而不漏气(有专利)。C、基材??AHU用不锈钢，采用主动抗菌型AHU，过滤器不用木质，耐高温、无气味、抗菌滤材（英国、荷兰技术）广谱杀菌。抗菌过滤器，织在滤材中，喷涂上去。4、集中新风系统，论P525。集中新风系统，走湿工况；循环系统，走干工况。集中新风系统特点：（1）、各室采用循环系统，避免了交叉感染；（2）、有利于压力梯度控制；（3）、各室可灵活使用；（4）、只有集中新风系统走湿工况，防水排水处理容易，表冷器要10～12排，片距要大些，减少阻力，如14片/英寸。（5）、无冷热抵消，节能。5、关于自净时间，论P548手术室使用前，空调开放，经过一段空气循环，才能达到净化标准，所需时间叫自净时间。论文作者对II、III、IV级手术室，按“医院标准”和“军队规范”作了对比计算，其自净时间为：手术室级别II级（分钟）III级IV级（分）医院标准27～2335～2948～38军队规范≤15≤23≤29由表可见，按“医院标准”自净时间长意味着两次手术之间须停留较长时间。按“军队规范”，医院易于接受，设计要慎选。6、空调系统消毒??低调处理（1）、化学消毒易产生化学污染直接危害室内环境，后果甚至更厉害。（2）、臭氧发生器消毒。发生量过高，控制不好反而有害，可无人时循环消毒。蓄冰空调1、我国已完成200多项，水蓄冷20项；2、适用条件：与当地电力政策有关。（1）、稳定的峰谷电价差政策，3：1以上。（2）、减免电力增容费等。3、我国执行冰蓄冷空调工程时，有三大障碍：（1）、造价高，高30～40%；（2）、占地多；（3）、运行复杂。现三大障碍已有改善：（1）、部分蓄水设备国产化、合资化，造价降低，可做到与常规空调持平，甚至还少一些（电力方面要减少投资）。（2）、占地多??充份利用建筑构造。（3）、自控日益完善，稳定性和可靠性提高，管理得到简化，价格也降低了。4、蓄冰系统供水温度降低，宜采用串联系统，主机上游，融冰优先方式。（1）盘管式蓄冰设备可提供稳定的+1℃～+3℃冷水，应采用大温差低温送风。（2）生产厂家要配合早日研制和生产低温送风口、大温差空调箱。A、风神有低温AHU；B、江阴精亚集团文P252；C、控制机组的露点温度，使φn↓，使风口不结露；D、表冷器设在正压段（风机有温升及净化要求）。（3）、滑落式片冰冷水机组将生产5、华东院设计的国家电力调度中心工程(论文P492)，采用冰蓄冷、大温差11.1℃，循环水量减少55%，变风量低温送风。获得“达到世界卫生组织（WHO）室内环境标准的健康建筑物”的好评。住宅中央空调条件：一套机组，形式：1、一拖多：优点：安装方便、管径小；缺点：冷媒入户、容量大，有泄漏危险，VRV价贵。2、空气源热泵冷（热）水机组+风机盘管机组。优点：水管较细、风机盘管机组易控制，易实现节能。缺点：水管入户，有漏水危险，施工要求严格（坡度、放气），风机盘管机组积水盘易滋生细菌。3、风管机：优点：全空气，无漏水漏制冷工质之虞，可引入新风、除湿、除臭、过滤，空气品质易得到保证。缺点：风管大，影响层高，分室控制难。存在的问题：⑴、住宅设计规范：住宅建筑规定不准