空調應用條件

1、通病有：(1)、多數(shù)制冷機實際開機容量遠小于裝機容量。(2)、t普遍4，水泵選配不合適.調查結果：較好的3，差的11.5。(3)、設計方案陳舊，VWV、VAV沒有得到推廣應用。2、哈工大陸亞俊教授論文“幾種空調系統(tǒng)空氣輸送能耗的比較（論P.713）”?？照{系統(tǒng)的空氣輸送能耗占總能耗的1128%。辦公樓中不同系統(tǒng)，其空氣輸送能耗差異很大，應充分考慮。作者比較了VAV、風機動力箱VAV、FP+新風、置換式誘導器系統(tǒng)。結果為：(1)、VAV、FP+新風、置換式誘導器系統(tǒng)，輸送能耗比較低，為全空氣的4560%，置換式誘導器系統(tǒng)能耗更低一些。(2)、當只有部分面積使用或部分負荷時，VAV具有顯著的輸送能耗低的優(yōu)點。(3)、風機動力箱VAV系統(tǒng)全部投入使用時，并不比CAV系統(tǒng)節(jié)能，不是全部面積投入使用則能省，為什么？(a)、風機動力箱是小風機、小電機、(b)、風機動力箱的能耗與一次風的空氣輸送能耗大致相等，從而抵消了一次風運行時變風量所節(jié)省的能量，（負荷變化大的末端用風機動力箱才合適）。(c)、應采用并聯(lián)型風機動力箱，它當一次風降到最低限時才啟動，可降低風機動力箱的能耗，使VAV節(jié)能優(yōu)點顯示出來。3、目前建筑面積越來越大，應分內外區(qū)。4、舒適性空調，應把空氣品質放在首位。依靠提高新風量來改善空氣品質是有限的，提高凈化效率，才有助于改善室內空氣品質。按GBJ19-87國標修改稿，最小新風量加大，原有建筑空調系統(tǒng)面臨改造問題。論文高檔商業(yè)建筑室內空氣品質改善措施的適用性研究（文P.97）提出了新風予處理，使增加新風量后所需的冷量原系統(tǒng)能提供的冷量,南京可采用熱回收式、蒸發(fā)冷卻式、混合除濕熱回收（蒸發(fā)冷卻）、新風予冷除濕蒸發(fā)冷卻這四種方式。5、顯熱能量回收要慎用、要分析選用。(1)、室內外溫差大者,節(jié)能效果才較好。(2)、并不總能節(jié)省能量，不合理使用時，會使表冷器能耗增加(3)、要作全年工況分析，作合理調節(jié)。6、幾個要注意的問題(1)、必須考慮熱平衡、風平衡、妥善介決排風出路。如柴油發(fā)電機房，直燃機房要考慮燃燒空氣量，燒烤要考慮排氣補風，廚房排氣補風。(2)、商場等集中回風，要考慮回風口噪聲，也要考慮排風口噪聲，速度不宜過大，盡可能不設在主要路邊。(3)、全空氣系統(tǒng)，要充分考慮利用室外空氣自然冷。(4)、高大共享空間，氣流組織設計要注意溫度梯度。(5)、電梯井、樓梯間附近房間，應充分考慮冬季熱壓問題。（論P.766）(6)、有條件時，應考慮利用冷凝熱a、冷卻水再加熱后作生活熱水。b、空調設備中以部分冷凝熱代替電加熱，降低總機電容量。（論P.561）水系統(tǒng)及VWV1、通病為水系統(tǒng)設計功率偏大，水泵配置不當，原因有：(1)、設計負荷偏大，使水量偏大，選水泵時乘太大的安全系數(shù)，有達1.5。(2)、水泵揚程過高，水泵效率偏低，平均運行效率只有4050%，大部分時間處于低效率下運行。水泵投資約占公用建筑空調系統(tǒng)總投資的0.51%，電功率約為空調總電功率1520%，水泵投資少，能耗大，選高效、可靠、耐用、維修量少的水泵，價貴一些還是劃得來的。(3)、多采用陳舊的定流量系統(tǒng)，增加了水泵運行電耗。（空調平均負荷率0.30.5）(4)、不問系統(tǒng)大小，阻力差異，都用單級泵系統(tǒng)。(5)、不加區(qū)分，一律用同程式系統(tǒng)。2、設計二次水系統(tǒng)時應考慮水泵的變頻調速（變頻機8001500元/KW，回收期2年），應大力推廣。變頻泵配置理論上應采用“一變多定”可提高水泵的整體效率。變頻泵流量下限是要保證是紊流狀態(tài)，水泵的水輸送系數(shù)WTF應設計計算條件下的理論水輸送系數(shù)的0.6倍。3、關于差壓控制點位置的選擇a、常用方法是設在分集水器之間（傳統(tǒng)方法），這是沿用差壓旁通控制做法，在定流量前提下，供回水干管間差壓的變化，能反映整個系統(tǒng)的阻力變化，根據(jù)這一差壓變化控制水泵變頻，不一定能保證變頻前后流量分配關系保持不變。b、設在系統(tǒng)最不利點處（離水泵最遠處）,理由：該點差壓得到保證，整個系統(tǒng)中各用戶的水量都能保證。4、采用二通電磁閥的空調變水量系統(tǒng)，壓差控制的特殊性，論文P862。二通電磁閥：a、水量為0或額定水量，雙位；b、關斷時（流量為0時），管路特性變化大，影響節(jié)能效果。用最不利末端壓差來保證其余末端有足夠的資用壓差，不一定都湊效。一般沿程損失在系統(tǒng)總阻力的比例大，變頻節(jié)能效果也大。5、冷水機組側變流量：論文P695(1)、設計定流量：主要怕蒸發(fā)器凍，因控制落后，常州大酒店，南京二機廠凍。(2)、冷機控制技術發(fā)展，冷機蒸發(fā)器，冷凝器流量允許在30130%內變化。(3)、通過冷機變流量運行熱力等模型分析及技術經濟比較：水側在一定范圍內變流量運行，流量減至設計流量的60%，COP下降不到10%，而整個水系統(tǒng)的節(jié)能相對顯著。(4)、北京某賓館（3.3萬m2）采用一次泵變流量每年可節(jié)省20萬元。(5)、一次泵系統(tǒng)中使用變頻水泵。（論P870）稱變主流系統(tǒng)，投資比二次泵系統(tǒng)低，能耗比二級泵省17.8%，比單級泵省59%和占地較少，運行調節(jié)且自控系統(tǒng)要求較低。有認為：較之二次泵系統(tǒng)，一次泵系統(tǒng)變流量在運行中更為有效。(6)、注意：a、制冷量不能低于臨界負荷；b、流量降低不能使流動狀態(tài)呈層流狀態(tài)；c、從最小到最大，全流量范圍內，水泵揚程要滿足?？照{風系統(tǒng)及VAV系統(tǒng)1、置換通風系統(tǒng)應用受到關注，劇場、體育館等座椅送風得到推廣，有關研究論文：P181，論P617、621、625、629。2、VAV較先進，將是我國大工程中應用的主要形式如廈門國際會展中心(論P644)。如何保證新風問題，需進一步研究，做法有：(1)、在回風總管內或主要房間內設置CO2探測點，以CO2濃度來控制新風量。(2)、在新風總管上設置VAVBOX或定風量閥CAVBOX，穩(wěn)定輸送一定量的新風量。3、風系統(tǒng)的調試是關鍵，應引起注意，調試的手段，方法、水平有待提高。4、VAV推廣使用遇到的問題，VAVBOX、直接數(shù)字式控制器（DDC）、變頻器等依賴進口，尤其是VAV控制。5、風系統(tǒng)幾個應注意的問題，論P613、P705(1)、空調箱送回風機匹配，主要是回風機壓頭過大造成無新風。因風壓過大，新風管（組合式空調器新風、回風、排風調節(jié)段）也成了排風管，室內成了負壓，大量新風由門窗進入，使室內t、偏離設計值，冷熱不均，影響舒適性。(2)、空調箱送風不足原因是：a、管路阻力偏大，使實際工況點偏左；b、皮帶松馳，日常維護應注意皮帶的老化、損壞。(3)、風機啟動不了，原因：為風機選用壓頭太大而實際管路阻力小，實際工況點偏右太多，風量增大，運行電流電機額定電流，電氣過電流保護，電器跳閘。即使不跳閘，能耗也增加。(4)、空調器阻力偏大，主要因施工期間利用了空調箱換氣，過濾器積塵太多，交付使用前雖經清洗，效果大大降低。(5)、空調系統(tǒng)通過風量平衡，降低整體送風量，用變頻來加以保證，可達節(jié)能的目的。潔凈技術1、主流區(qū)理論I級潔凈手術室、工作區(qū)（手術臺0.8m高處）0.250.3m/s，按工業(yè)潔凈室設計，送風量300360次換氣，按主流區(qū)理論、送風量70次/h左右，降造價和運行費用。論文“手術室流場和溫度場的數(shù)值模擬”（文P317）證明了：(1)、集中送風對熱舒適不會造成負面影響，不會出現(xiàn)“吹冷風”感覺。(2)、局部百級代替全室單向流氣流組織形式，既保證了關鍵區(qū)的凈化要求，又大大減少了送風量，造價和運行費用均。局部百級：手術臺1.80.6m，長度方向兩端各放0.4m，寬度方向兩側各放0.9m，即2.62.4m范圍內。2、二次污染問題：現(xiàn)象：(1)、檢測合格，但出現(xiàn)微生物及其代謝物。(2)、入院后出現(xiàn)的病因與入院前原有疾病無關。這是二次污染引起的，要注意防止。3、如何防止二次污染(1)、微生物如細菌的生存條件。a、營養(yǎng)源（塵粒）；b、水份（濕度80%，細菌易滋生）；c、適宜生長的基材。(2)、微生物的特點：依附性（依附在塵粒上）、寄生性、群居性(3）、控制辦法。過去多用化學消毒殺菌：a、殺菌率不高，6070%；b、對皮膚、神經系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)有影響；c、化學殘留物影響；d、會產生抗藥性，在特定條件下會大量繁殖?，F(xiàn)在采用空氣過濾，但不能過份依靠，還要防二次污染?？照{機組的二次污染是由于機組自身問題引起的，如空調機組局部積塵和高濕度造成一次污染。由于一次污染導致細菌大量定殖、繁殖、產生大量的有害的代謝物，傳播到室內，污染環(huán)境、危害健康，甚至引起交叉感染。如何防止二次污染，防止細菌繁殖？(4)、消除細菌的生存條件a、破壞營養(yǎng)源空氣過濾；b、水份（濕度）控制，論P540。濕度優(yōu)先控制，濕度不能高，70%。無積水積水盤無水（病房FP+新風，積水盤積水，過濾能力不夠），干式處理（新風擔負濕負荷），表冷器涂親水膜，使冷凝水迅速排去，AHU表面不濕。表冷器放在正壓段中效過濾器之后，使過濾器前保證70%，水封要能排水而不漏氣(有專利)。C、基材AHU用不銹鋼，采用主動抗菌型AHU，過濾器不用木質，耐高溫、無氣味、抗菌濾材（英國、荷蘭技術）廣譜殺菌。抗菌過濾器，織在濾材中，噴涂上去。4、集中新風系統(tǒng)，論P525。集中新風系統(tǒng)，走濕工況；循環(huán)系統(tǒng)，走干工況。集中新風系統(tǒng)特點：(1)、各室采用循環(huán)系統(tǒng)，避免了交叉感染；(2)、有利于壓力梯度控制；(3)、各室可靈活使用；(4)、只有集中新風系統(tǒng)走濕工況，防水排水處理容易，表冷器要1012排，片距要大些，減少阻力，如14片/英寸。(5)、無冷熱抵消，節(jié)能。5、關于自凈時間，論P548手術室使用前，空調開放，經過一段空氣循環(huán)，才能達到凈化標準，所需時間叫自凈時間。論文作者對II、III、IV級手術室，按“醫(yī)院標準”和“軍隊規(guī)范”作了對比計算，其自凈時間為：手術室級別II級（分鐘）III級IV級（分）醫(yī)院標準272335294838軍隊規(guī)范152329由表可見，按“醫(yī)院標準”自凈時間長意味著兩次手術之間須停留較長時間。按“軍隊規(guī)范”，醫(yī)院易于接受，設計要慎選。6、空調系統(tǒng)消毒低調處理(1)、化學消毒易產生化學污染直接危害室內環(huán)境，后果甚至更厲害。(2)、臭氧發(fā)生器消毒。發(fā)生量過高，控制不好反而有害，可無人時循環(huán)消毒。蓄冰空調1、我國已完成200多項，水蓄冷20項；2、適用條件：與當?shù)仉娏φ哂嘘P。(1)、穩(wěn)定的峰谷電價差政策，3：1以上。(2)、減免電力增容費等。3、我國執(zhí)行冰蓄冷空調工程時，有三大障礙：(1)、造價高，高3040%；(2)、占地多；(3)、運行復雜?，F(xiàn)三大障礙已有改善：(1)、部分蓄水設備國產化、合資化，造價降低，可做到與常規(guī)空調持平，甚至還少一些（電力方面要減少投資）。(2)、占地多充份利用建筑構造。(3)、自控日益完善，穩(wěn)定性和可靠性提高，管理得到簡化，價格也降低了。4、蓄冰系統(tǒng)供水溫度降低，宜采用串聯(lián)系統(tǒng)，主機上游，融冰優(yōu)先方式。(1)、盤管式蓄冰設備可提供穩(wěn)定的+1+3冷水，應采用大溫差低溫送風。(2)、生產廠家要配合早日研制和生產低溫送風口、大溫差空調箱。A、風神有低溫AHU；B、江陰精亞集團文P252；C、控制機組的露點溫度，使n，使風口不結露； D、表冷器設在正壓段（風機有溫升及凈化要求）。(3)、滑落式片冰冷水機組將生產5、華東院設計的國家電力調度中心工程(論文P492)，采用冰蓄冷、大溫差11.1，循環(huán)水量減少55%，變風量低溫送風。獲得“達到世界衛(wèi)生組織（WHO）室內環(huán)境標準的健康建筑物”的好評。住宅中央空調條件：一套機組，形式：1、一拖多：優(yōu)點：安裝方便、管徑??；缺點：冷媒入戶、容量大，有泄漏危險，VRV價貴。2、空氣源熱泵冷（熱）水機組+風機盤管機組。優(yōu)點：水管較細、風機盤管機組易控制，易實現(xiàn)節(jié)能。缺點：水管入戶，有漏水危險，施工要求嚴格（坡度、放氣），風機盤管機組積水盤易滋生細菌。3、風管機：優(yōu)點：全空氣，無漏水漏制冷工質之虞，可引入新風、除濕、除臭、過濾，空氣品質易得到保證。缺點：風管大，影響層高，分室控制難。存在的問題：、住宅設計規(guī)范：住宅建筑規(guī)定不準380V入室，面積大者如別墅用一套機組，室外機需380V，如用220V，則需要二臺室外機，即兩套系統(tǒng)，不能算戶式。、冬季供熱量問題，逐年下降。、噪聲。發(fā)展方向： 地源熱泵；太陽能輔助熱源的水源熱源。 空氣源熱泵冷（熱）水機組+變風量終端箱+末端數(shù)字控制器。建筑空氣質量與防排煙1、空氣品質已研究了20余年，仍未吃透，解決不了，是否是思路問題。室內空氣品質，除健康要求以外，還有舒適性問題，如何控制污染源，如何解決室內空氣品質問題，要動態(tài)的去研究，現(xiàn)提出了過程控制、動態(tài)控制理念，因它是個變量，VOC散發(fā)量是變的，終點控制，最小新風量控制，是不全面的。新風從新風口至到達點，因沿涂受污染、新風的空氣質量下降，這謂空氣年齡問題，可通過CFD計算室內新風年齡的分布。室內空氣品質與下列因素有關：(1)、室外新風量、質（置換通風）；(2)、氣流組織無死角，壓差控制（無串味）；(3)、空調設備污染；(4)、維護管理、監(jiān)測。2、同濟大學李強民教授介紹蘇州體育館空調效果實測研究。6000人，觀眾區(qū)采用坐椅送風，下送上回，比賽區(qū)上送下回。按GB50019-200X（上報稿）為評價依據(jù)，結果為：頭腳t、規(guī)范要求3，實測22（冬），1.4（夏），風速v 0.5m/s 0.14（冬），0.21（夏）；CO2濃度 1520 1130（冬），1050（夏）。3、湖大殷平教授無風道誘導風機通風空氣系統(tǒng)的研究。無風道誘導風機通風系統(tǒng)是一種先進的通風系統(tǒng)，由于合理的利用了送風機，誘導風機和排風機形成的有組織空氣流動，可以及時地將地下停車庫內的有害氣體稀釋到標準規(guī)定的范圍以下，并排出室外。實測表明：CO的平均濃度只有3.53mg/m3，工作區(qū)內氣流流速均勻，無有害氣體沉積，停車庫內的平均噪聲較低、一次投資和運行費用明顯低于同類采用常規(guī)的通風系統(tǒng)。無風道誘導通風也可應用于高大空間的空調系統(tǒng)，廣州國際會展中心已作應用。4、幾個值得思考的問題：(1)、汽車庫規(guī)范規(guī)定上排1/3，下排2/3，（論文P288）這一規(guī)定是基于有害氣體密度比空氣重，且不不形成穩(wěn)定的上升氣流。實際上目前汽車尾氣密度稍小于空氣，且能形成穩(wěn)定的上升氣流。(2)、自行車庫要不要排煙。高規(guī)：面積50 m2，經常有人逗留，可燃物較多，汽車庫規(guī)范：面積2000 m2，可不設排煙，汽車有油箱，沙發(fā)，可燃物比自行車少嗎，(車規(guī)8.2.4條汽車發(fā)生火災時可燃物較少、發(fā)煙量不大??？)(3)、柴油發(fā)電機房排煙問題：因為：a、儲油間設在獨立的防火分區(qū)內。b、平時不用，無人。c、設有水噴霧或氣體滅火系統(tǒng)。水噴霧可冷卻降溫，稀釋可燃氣體，水蒸汽體積膨脹，使氧氣濃度，達到缺氧滅火。氣體滅火則是直接使火窒息滅火。因此，發(fā)電機房一旦發(fā)生火災，是不會有新鮮空氣氧氣進入，這樣談不上排煙。(4)、變配電房排煙問題：因為：a、干式變壓器已代替可燃油油浸式變壓器。 b、空氣開關已代替多油開關。c、人員在值班室中，間歇性短時進入。d、變配電房失火失去動力，防排煙無從談起，必須在火災初期，迅速發(fā)現(xiàn)并撲滅，否則無意義。熱泵應用主要議題是熱泵技術在我國暖通空調中應用的現(xiàn)狀與前景；應用中應注意的問題；今后應用和研究中有待解決的問題與建議。1、理論與實驗研究、熱泵裝置與部年的仿真數(shù)學模型的理論與實驗研究。、空氣源熱泵結霜特性的理論與實驗研究；、熱泵季節(jié)性能的理論研究及提高季節(jié)能效比的有效方法的研究。、對地源熱泵進行大量的理論和實驗研究。、水環(huán)熱泵空調系統(tǒng)運行能耗評價的理論分析。2、熱泵產品與新技術2.1、 空氣源熱泵冷熱水機組 近十幾年來，發(fā)展迅速，應用十分廣泛。長江流域建筑物中央空調中常選用該機組作為冷熱源，氣候特點是夏熱冬冷，很適家應用空氣源熱泵冷熱水機組，近年，應用范圍又有北移的趨勢。生產廠家已有幾十家，選用空氣源熱泵冷熱水機組時應注意的問題。根據(jù)冷熱負荷特性，合理選擇機組容量與臺數(shù)。室外氣溫不宜過低，對于室外氣溫低于-10的地區(qū)不宜采用。在寒冷地區(qū)應用應采取適當?shù)募夹g措施。選用時不但要從技術角度去分析，還要從經驗角度分析。機組的噪聲問題。今后急待解決與研究的問題。、該機組受環(huán)境空氣季節(jié)性溫度變化規(guī)律的制約。夏季供冷負荷越大量時，對應的冷凝溫度越高；而冬季供熱負荷越大的對應的蒸發(fā)溫度越低，因此增大了選用機組的容量和其運行能耗。、目前，設計中還缺少對空氣源熱泵冷熱水機組實際運行中的供熱量和性能系數(shù)的修正值。、機組運行的不穩(wěn)性。、機組除霜過程的可靠性差。、如何提高機組在部分負荷下的效率也是值得深入研究的問題。2.2 、井水源熱泵冷熱水機組以井水為低值熱源的水/水熱泵供暖（冷）系統(tǒng)。發(fā)展十分迅速，生產廠家已超過20多家。但由于國內尚無水/水熱泵的國家標準，因此產品型號、性能參數(shù)各生產廠家各不相同，采用井水源熱泵冷熱水機組時，應注意下述問題。、水資源的合理利用、長期開發(fā)必須嚴格按照國家頒布的有關法規(guī)執(zhí)行，確保水源不受污招標，不對地質造成災害。、用地下水為水源時，應首先在工程所在地盤完成試驗井、測出水量、水溫和水質資料。了解清楚地下水類型、分布范圍、含水層厚度、含水頂板埋深、地下水水力性質及水位變化情況、地下水寂給、徑流、排泄特征，地下水化學類型及地下水水質評價等。、充足穩(wěn)定的水量、合適的水溫、合格的水質是井水源熱泵冷熱水機組正常運行的重要因素。、應加強井水抽取、回灌、運行維護。、對于建筑物密度較大地區(qū)，大規(guī)模地應用井水源熱泵冷熱水機組會有一定的困難。2.3、大地耦合熱泵（又稱土壤耦合熱泵，地下?lián)Q熱器地源熱泵）國內研究方向與內容主要集中在地下埋管換熱器：地下埋管換熱器的換熱模型的研究，回填材料的研究，地下埋管的鋪設形式及管材的研究，土壤凍結對地下埋管換熱器傳熱性能的影響。設計中應注意的問題。地下埋管換熱器的設計難度較大：夏季連續(xù)運行，土壤的溫升問題；如何降低初投資問題。各地的地質物性不同，合理的配置末端系統(tǒng)是十分重要的。2.4、水環(huán)熱泵空調系統(tǒng)小型的水/空氣熱泵機組的一種應用方式，即用水環(huán)路將小型的水/空氣熱泵機組