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中央空調工程的制冷原理

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中央空調工程的制冷原理

發布日期:2017-09-07 作者: 點擊:

我國每年公共建筑新增面積約3億平方米,如30%的新建公共建筑采用冰蓄冷中央空調工程,全國每年可節電15億千瓦時。從芝加哥的案例我們看到了冰蓄冷技術的應用前景,建議立即在國內推廣使用這一技術。從技術成熟度、設備制造和施工能力、政策環境等方面看,冰蓄冷技術在我國全面推廣應用已經具備了一定的基礎條件,加大推廣冰蓄冷技術勢在必行。國家將進一步落實節能目標評價考核,形成技術推廣的倒逼機制,完善激勵政策,發揮市場機制作用,逐步形成市場為主導、企業為主體、政府引導、多方緊密協作的推廣格局中央空調工程,因地制宜加快推廣冰蓄冷技術。液體汽化制冷是利用液體汽化時的吸熱、冷凝時的放熱效應來實現制冷的。液體汽化形成蒸汽。當液體(制冷工質)處在密閉的容器中時,此容器中除了液體及液體本身所產生的蒸汽外,不存在其他任何氣體,液體和蒸汽將在某一壓力下達到平衡,此時的汽體稱為飽和蒸汽,壓力稱為飽和壓力,溫度稱為飽和溫度。

全國現有幾百家單位在使用。2010年,我國自主研發的中央空調工程首臺板式制冰蓄冷空調在實際應用中,經過權威部門認定,比傳統空調節能40%以上,達到國際領先水平。這也為降低費用,全面推開冰蓄冷空調打下良好的基礎。冰蓄冷的優勢主要體現在利用電價差來實現節省資金、達到供冷要求。實際上國家的電力是處于供應緊張的狀況,有些省市不得不拉閘限電。我國任何一個電力緊張的城市,夜間的電力都是過剩的。而電能的發、供、用是同時同步的,發出來的電是不能儲存的。晚上沒有用戶用電,發出來的電就白白浪費了。中央空調工程為此國家和各地區就采取了峰谷電價政策,即削峰添谷;核心就是白天用電價格高,晚上用電價格低。
內容顯示,在發達國家,60%以上的建筑物都已使用冰蓄冷技術。中央空調工程美國芝加哥一個城市區域供冷系統,600多萬平方米的建筑共有4個冷站,城市集中供冷。其中芝加哥城市供冷三號冷站蓄冰量是12.5萬冷噸時,電力負荷438兆瓦,每日制冰4700噸。從美、日、韓等國家應用的情況看,冰蓄冷技術在空調負荷集中、峰谷差大、建筑物相對聚集的地區或區域都可推廣使用。目前我國每年新建建筑面積約20億平方米,其中,城市新增住宅建筑和公共建筑約8億~9億平方米,為冰蓄冷技術的推廣應用提供了巨大市場。


中央空調工程


水冷中央空調包含四大部件,中央空調工程壓縮機、冷凝器、節流裝置、蒸發器,制冷劑依次在上述四大部件循環,壓縮機出來的冷媒(制冷劑)高溫高壓的氣體,流經冷凝器,降溫降壓,冷凝器通過冷卻水系統將熱量帶到冷卻塔排出,冷媒繼續流動經過節流裝置,成低溫低壓液體,流經蒸發器,吸熱,再經壓縮。在蒸發器的兩端接有冷凍水循環系統,制冷劑在此次吸的熱量將冷凍水溫度降低,使低溫的水流到用戶端,再經過風機盤管進行熱交換,將冷風吹出。
新風的傳輸方式采用置換式,而非空調氣體的內循環原理和新舊氣體混合的不健康做法,戶外的新穎空氣經過負壓方式會自動吸入室內,經過安裝在臥室、室廳或起居室窗戶上的新風口進入室內時,會自動除塵和過濾。同時,再由對應的室內管路與數個功用房間內的排風口相連,構成的循環系統將帶走室內廢氣,集中在排風口“呼出”,而排出的廢氣不再做循環運用,新舊風形良好的循環。
風機盤管空調系統的工作原理,就是借助風機盤管機組不斷地循環室內空氣,使之通過盤管而被冷卻或加熱,以保持房間要求的溫度和一定的相對濕度。盤管使用的冷水或熱水,由集中冷源和熱源供應。與此同時,由新風空調機房集中處理后的新風,通過專門的新風管道分別送入各空調房間,以滿足空調房間的衛生要求。
風機盤管空調系統與集中式系統相比,沒有大風道,只有水管和較小的新風管,具有布置和安裝方便、占用建筑空間小、單獨調節好等優點,廣泛用于溫、濕度精度要求不高、房間數多、房間較小、需要單獨控制的舒適性空調中。美國、日本、加拿大和歐洲等經濟發達國家紛紛將冰蓄冷技術引入到建筑空調系統。國內各主要傳統空調廠家也已開始進行冰蓄冷等“非電”制冷技術方面的研發和儲備。冰蓄冷作為一種新型的節能環保技術,在中央空調工程領域有著廣闊的發展前景,新建工程,可以在設計施工階段將常規空調系統修改為冰蓄冷空調系統。

平衡時液體不再汽化,這時如果將一部分蒸汽從容器中抽走,液體必然要繼續汽化產生一部分蒸汽來維持這一平衡。 液體汽化時要吸收熱量,此熱量稱為汽化潛熱。汽化潛熱來自被冷卻對象,使被冷卻對象變冷。為了使這一過程連續進行,就必須從容器中不斷地抽走蒸汽,并使其凝結成液體后再回到容器中去。從容器中抽出的蒸汽如直接冷凝成液體,則所需冷卻介質的溫度比液體的蒸發溫度還要低,我們希望蒸汽的冷凝是在常溫下進行,因此需要將蒸汽的壓力提高到常溫下的飽和壓力。
制冷工質將在低溫、低壓下蒸發,產生冷效應;并在常溫、高壓下冷凝,向周圍環境或冷卻介質放出熱量。蒸汽在常溫、高壓下冷凝后變為高壓液體,還需要將其壓力降低到蒸發壓力后才能進入容器。
液體汽化制冷循環是由工質汽化、蒸汽升壓、高壓蒸汽冷凝、高壓液體降壓四個過程組成。
中央空調工程壓縮機吸入低壓氣體經過壓縮機壓縮變成高溫高壓氣體,高溫氣體通過換熱器把水溫提高,同時高溫氣體會冷凝變成液體。液體再進入蒸發器進行蒸發,(蒸發器蒸發的同時也要有換熱媒體,根據換熱的媒體不同機器的型號結構也不同。常用的有風冷和地源。)液體經過蒸發器后變成低壓低溫氣體,低溫氣體再次被壓縮機吸入進行壓縮。就這樣循環下去,空調側循環水就變成45-55度左右的熱水了。熱水經過管道送到需要采暖的房間,房間安裝有風機盤管把熱水和空氣進行熱交換實現制熱目的。

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