空調(diào)冷水大溫差技術(shù)工程應(yīng)用分析

魯炳良 穆偉建

荏原冷熱系統(tǒng)（中國）有限公司 山東煙臺 264000

從能源消費的角度來看，煤炭仍占中國一次能源的70%以上，已成為中國的主要能源。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，燃煤排放的主要大氣污染物對中國大城市的空氣污染非常有害。同時，低能源利用率也增加了煤炭的消耗。正是由于這種特殊的能源結(jié)構(gòu)，在當(dāng)今經(jīng)濟快速發(fā)展的過程中，中國的總能源消耗總量高于總能源生產(chǎn)量，供需矛盾越來越突出，研究越重要。面對中國日益增長的能源問題，節(jié)能問題。

1 工程概況

該建筑有兩座塔樓，下部通過講臺連接，塔樓為辦公樓，共39層，建筑高度為179.85米，其中10層和25層為避難（設(shè)備）樓層，第二棟樓是酒店公寓。建筑高度為164.85米，其中8層和24層為避難（設(shè)備）層;講臺有5層，商場和餐飲等商業(yè)建筑，地面總建筑面積約155,000平方米。3層，地下室用作機房和車庫;二樓和三樓都是自動車庫。建筑面積約35,000平方米。該項目的總制冷負(fù)荷為19621kw，包括6030kw的講臺和6820kw的辦公樓。公寓4661kw，預(yù)留辦公樓IT室（24小時運營）冷負(fù)荷2110kw。本項目計算的總熱負(fù)荷：10259kw，包括酒店公寓1820kw，裙樓2888kw，辦公樓2651kw，衛(wèi)生熱水負(fù)荷2900kw。工程水系統(tǒng)采用四控制專用程序系統(tǒng)。低區(qū)冷凍水回水溫度為6°C/12°C，冬季熱水回水為60°C/50°C?？紤]到承壓問題，辦公樓分為25層和公寓。在建筑物的24樓，用二級泵代替電路板，夏季的二次側(cè)溫度為7°C/13。冬季冷凍水溫度和二次側(cè)58℃/48℃加熱熱水。

2 既有空調(diào)系統(tǒng)所存在的問題

大流量和在空調(diào)水系統(tǒng)中的溫度差小的問題是普遍存在的，并且主要的原因是：在我們的實際水流量的設(shè)計一般是根據(jù)最大冷卻負(fù)載的設(shè)計（或熱負(fù)荷），然后到5℃（或10℃）以確定回水的溫度差，但實際上最大設(shè)計冷卻負(fù)載（或熱負(fù)荷時），即，滿負(fù)荷運行時只有很短的時間，大部分的風(fēng)時間是在部分負(fù)載下運行的第二，規(guī)劃者設(shè)計期間沒有考慮到在建筑物中的負(fù)載的區(qū)別：例如在夏季，南方的建筑需要比北方更高的負(fù)荷，但設(shè)計是基于南方的負(fù)荷。然后使用相同的流量和回水溫度，相同的冷卻水流量，這不可避免地導(dǎo)致北方空間能量的浪費[1]。

一個一般的空調(diào)機的能耗主要分為兩個部分：第一，致熱，濕氣在建筑，制冷和熱源，通過熱和熱的能量消耗如何鍋爐的冷卻器中，煤耗的能量消耗，被淘汰油，電等?？諝夂退锰峁┛諝夂退钥朔后w流動的壓力。從熱平衡的觀點來看，空調(diào)系統(tǒng)中的制冷和熱源的能量消耗應(yīng)該對應(yīng)于建筑物的冷負(fù)荷和熱負(fù)荷?？照{(diào)系統(tǒng)中風(fēng)扇和泵的能耗主要受流量和流體壓力損失的影響。其中的一些因素包括系統(tǒng)的形式中，溫度差，流量和系統(tǒng)效率，配管的長度等。據(jù)估計，空調(diào)的能量消耗，以考慮到輸送液體的能量消耗大約是30%，其中所述風(fēng)力渦輪機的能量消耗為70-80%。

3 空調(diào)水系統(tǒng)優(yōu)化及能耗分析

（1）優(yōu)化方案A的能耗對比分析。優(yōu)化方案A是將每層的南向回水與北向供水連接,如下圖1：

圖1 常規(guī)空調(diào)優(yōu)化系統(tǒng)圖(方案A)

當(dāng)冷卻水的冷卻能力以級聯(lián)使用的，節(jié)能的效果是明顯的，當(dāng)流過所述終端單元的冷卻水的電流的流量是恒定的，所以，該方案A是確保流動的空氣通過末端風(fēng)機盤管冷卻水流量是恒定的，并每層的南部是回水直接作為土壤北部空間的供水。此時，南方向的供水溫度為7℃，流過端子的冷卻水的流量不會變化。因此，回水溫度至10℃的10℃的返回水用作北側(cè)供水南部，和優(yōu)化方案是以下之一：當(dāng)北側(cè)水溫為10℃當(dāng)泵輸送相同的流體時，流量減少，泵的壓力下降。在頭部的變化量是一樣的，在優(yōu)化方案的變化量1.根據(jù)泵軸功率（3-12），該泵的系統(tǒng)的優(yōu)化的一種50%后的容量的公式。獲得優(yōu)化的空調(diào)。根據(jù)能耗計算的總能耗：P=0.262+0.5Q+nQ3。方案A與選項1具有相同的節(jié)能效果，冷卻器節(jié)省2.6%，泵節(jié)省50%，總節(jié)能量約16.6%。

（2）末端設(shè)備換熱性能變化分析。裝備的空調(diào)是空氣處理單元，新鮮空氣處理單元和風(fēng)機盤管，所有表面冷卻器使用具有大的溫度差的冷水系統(tǒng)，水流在隨著溫度差的空氣冷卻器而降低。因此，冷卻能力和除濕能力降低，水的側(cè)熱阻力增大，水側(cè)流量在層流區(qū)域中的空氣冷卻器的總傳熱系數(shù)降低，傳熱系數(shù)是顯著。結(jié)果，空氣冷卻器的濕交換效率降低（除濕能力低），甚至不能產(chǎn)生水膜（干燥狀態(tài)）。為了確保冷卻器的熱交換性能，應(yīng)避免水側(cè)的層流狀態(tài)。當(dāng)Re＜2000的流動是層流，在重新＞ 4000的流動是湍流，≤在2000重新≤4000，流程過渡流：①不同類型的風(fēng)扇線圈的熱交換容量減少，主要是由于溫度差加大，減小的流因此降低了流速和冷卻能力FCROL的傳熱率最低，為8.1%，而FC400的傳熱率最高，為17.7%。②當(dāng)前側(cè)的新風(fēng)扇組使用4排管時，在風(fēng)速為1.5米/秒和2.0米/秒的條件下，傳熱效率得到提高。

4 結(jié)語

本文提出了一種新的空調(diào)系統(tǒng)，具有大的溫度差，水的再循環(huán)到南部作為原因向內(nèi)供水，以使得冷卻水的能量可以級聯(lián)使用，并且流程和回水的溫度差可以提高，對能量消耗進(jìn)行了比較和分析，以獲得最佳連接方法，即向南的回水連接在每個樓層，并向北方供水。雖然裝修費用增加了，但從長遠(yuǎn)來看，這是一個很好的選擇。