中央空调末端设备选择时应注意的几个问题

《中央空调末端设备选择时应注意的几个问题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中央空调末端设备选择时应注意的几个问题（10页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、中央空调末端设备选择时应注意的几个问题摘要： 定风量全空气和新风+风机盘管这两种系统中都要用到空调箱(新风机组、变风量空调箱、组合式空调箱)和风机盘管。因此这两种产品的市场需求量逐年增大，从而促使国内许多厂家纷纷上马生产，造成产品质量参差不齐。这给工程的设计和产品的选型带来了不少困难，本文根据笔者工作中的一点体会提出供广大同行参考。 关键词： 空调箱 风机盘管 新风机组 机外余压 噪声随着我国国民经济的迅猛发展以及人民生活水平的不断提高，全国各地兴建了许多商场、办公楼、酒店等公共设施，这些高档建筑多装有中央空调，其系统形式主要是定风量全空气系统和新风+风机盘管系统。这两种系统中都要用到空调箱(

2、新风机组、变风量空调箱、组合式空调箱)和风机盘管。因此这两种产品的市场需求量逐年增大，从而促使国内许多厂家纷纷上马生产，造成产品质量参差不齐。这给工程的设计和产品的选型带来了不少困难，本文根据笔者工作中的一点体会提出供广大同行参考。一、空调箱选择时应注意的几个问题我们在进行空调箱选型时首先根据空调系统负荷计算结果确定该空调箱所需风量、风压、冷热量以及出风口噪声和空气过滤要求。但是由于设计或制造等多方面原因在使用中我们常发现选用的空调箱存在这样或那样的问题，主要有风冷不足、冷量不足、箱体外表结露、凝水盘溢水、表冷器段后带水等问题。因此这就要求我们在设备选型时严格把好质量关，防患于未然。自己的体会

3、有下面几点：1、箱体保温；为防止箱体外壳结露，国家标准规定箱体保温层热阻应不小于0.68m-2kW同时还要防止箱体各段联接处产生的冷桥。保温材料目前多采用PEF或聚氨酯发泡。2、迎风面风速：目前有些厂家为了缩小产品的外形尺寸，往往将空调箱的迎风面风速取得较大，这样就造成了空调箱表冷段后带水的后果；如档水板设计不合理，那这个问题就更严重了。所以在选型时我们应将表冷器迎风面风速控制在22.5m/s为宜。3、漏风指标：国家标准规定，组合式空调箱在箱内静压为700Pa时，机内漏风率不得超过3%。在实际使用中我们发现现场空调箱漏风率竟有高达10%的现象。经分析这主要是由下面几点原因造成的。(1)密封材料

4、性能不好。(2)机组结构设计不合理(3)现场安装质量差(4)大风量空调箱箱体刚性差，当启停运行时易产生变形。4、冷热量不足：国内厂家的表冷器设计选型依据多以小样试验结果的经验公式进行放大计算，这本身就存在一定误差，且有某些企业自己没有试验条件而抄袭其它厂家的相关样本；这是目前造成国内许多厂家此类产品冷热量不足的主要原因。所以我们在对生产厂家进行实地考察时一定要亲自了解其产品测试手段。5、凝水盘溢水：这个问题是目前空调箱使用中发生最为普遍的一个现象，用户的反应也最为强烈。造成这个问题的原因有这样几点：(1)迎风面风速过大。(2)表冷器处于负压段，机组出厂时没设水封。(3)凝结水盘的长度和深度不够

5、。关于迎风面风速过大的问题前面已经讲过，对于机组所设置水封的高度以及凝结水盘的长度和深度值的确定，我们应在订货时根据表冷段所处负压值与厂家协商确定。除了以上几个主要问题外，我们在考察时还应注意下面几个小问题。1、采用双风机的组合式空调箱送风机风压应大于回风机的风压，否则会发生新风吸不进来的现象。2、空调箱面板材料应优先采用钢板(外表喷塑)如采用玻璃钢材料做面板应注意防火问题。3、大风量机组内应设分风板以保证气流能够增均匀流经过滤器和表冷器。4、对大风量机组宜考虑将某些功能段合并(如将表冷段与加热段合并)以减少机组长度。5、大风量机组应考虑将风机电机设置于箱体外部以节约能耗。二、风机盘管选择时应

6、注意的几个问题我国在风机盘管检测指标中有如下一些项目：风量、供冷量、供热量、单位风机功率供冷量、水阻力、A声级噪声、凝露、凝结水处理、电机绕组温升、热态绝缘电阻、泄漏电流、接地电阻这些指标。但我们在工程中评价一台风机盘管质量好坏的标准主要还是看其风量、冷量、噪声、耗电量这几个指标。下面是国内几个品牌的风机盘管性能比较表国内外几个品牌1000m3h风机盘管性能比较 品牌风量(m3h)供冷量(W)耗电量(W)A声级噪声(dB)三菱102061417538松下93054787637约克105055848543捷丰95063809747申达100053006443吉佳105053609843注：表中所

7、有参数均摘自有关厂家公开提供的样本。平时在选择风机盘管时不少人认为盘管技术早已过关，每个厂家的产品都大同小异，因而往往只从价格考虑。从上表我们可看出不同厂家的产品在冷量、耗电量、噪声方面确有不少差异。但仅从耗电量来讲，同款产品最大耗电量与最小耗电量之间相差23W，如果以某办公室盘管每天运行10小时，每年运行200天计算(年使用系数取0.6)，每年可节约27.6度电，以每度电1.1元计算年节约运行费用30元。如果两者的价格相差百元，那增加的初投资将在三年多的时间中得以收回。这仅仅是经济帐不包括低噪声盘管对提高工作效率以及工作人员身心健康所带来的好处。下面将谈谈具体选型时应注意的几点。1、盘管冷量

8、不足：这个问题是目前用户投诉最多的一个问题。造成这种问题的主要原因是不少企业没有自己的测试手段，样本上的参数从其它厂家的样本上抄袭的，且自己生产的盘管热工性能又较差(这主要是由翅片形式、胀管质量、生产工艺等造成)。因此建议在进行项目考察时应注意该厂家的测试设施与手段，很难想象一个没有自己测试装置的厂家能产生出好产品来。2、风量：目前我们在进行具体工程设计中往往是根据计算所得冷负荷通过查阅有关厂家的样本来选择风机盘管。如何考虑盘管的风量是一个问题。国内市场上多数厂家的盘管都只有一种三排管的，但也有厂家提供二排管的盘管。笔者认为对于大多数民用建筑空调系统而言选择二排管的盘管更为有利(对高湿度场合例

9、外)。这是因为二排管的产品在同样冷量下风量较大，这将增大空调房间的换气次数，有利于提高空调精度及舒适性。同样冷量下，采用小温差、大风量送风，会取得比大温差、小风量送风更佳的空调效果。3、机外余压：由于我国目前的盘管国家标准规定风机盘管的风量、冷量及噪声等参数的测试均是在机外静压为O的条件下进行的。但在实际使用中盘管出风口前往往要接一小段风管及出风百叶，另外有的工程中还设有回风箱，因此在实际使用中会发现盘管的实际风量要小于其名义风量，这样的后果就是房间风量减小，送风温差增大，空调的舒适性下降。有的设计人员为避免这种情况就在选型时按盘管的中档风量选取，以避免风量不足，但却增大工程的初投资。因而笔者

10、建议在国内测试标准尚未改变的情况下，我们在盘管选型时应该优先选择有余压(一般应为1015Pa)的机组。4、噪声问题：这是目前国内产品与国外产品差距较大的一个地方，也是目前盘管因质量问题而被投诉的一个要点。造成这一问题的原因多在于盘管中的电机与风机配置及匹配的不合理。另一个原因是厂家质量管理不严，装配工责任心不强，造成产品质量不稳定。所以我们在考察一个厂家产品时应查阅其由国家权威质检部门出具的该款产品(注意一定要是我们准备订货的那几款产品)噪声检测报告。对于选用批量较大的工程项目应现场抽样送有关质检部门检测。除了以上讲的几条外，在盘管选型时还应注意其是否有质检部门出具的凝露试验合格报告。其凝结水

11、盘保温应采用整体保温，水盘应优先选择长盘。此外在同等条件下应优先考虑外型小重量轻的产品。关于电器方面的参数目前国内绝大多数厂家的产品均可达标，可不做为考察的重点。几种BCHP技术及其能源利用效率的简要分析摘要： BCHP是能量梯级综合利用的技术，对于解决我国面临的环境、能源问题有重要作用。本文对BCHP与传统空调用能方式的优缺点进行了分析，讨论了现有技术条件下几种BCHP技术的性能和特点，对基于微型燃气轮机和燃气内燃机的BCHP技术进行了分析，结果表明，在目前的技术水平下，当”以热定电”时，燃气内燃机方案较微燃机方案的一次能耗要低。 关键词： BCHP 微型燃气轮机 燃气内燃机 以热定电1 引

12、言能源、环境问题是中国实现可持续发展战略所面临的重大挑战之一，应对这一挑战，需要各行各业密切协作，在各自的领域里作出巨大努力，空调制冷业也不能例外。事实上近年来空调制冷业的发展，正在造成我国乃至全球能源、环境危机：空调用电不仅已成为城市能源消费最多的领域之一，还在夏季造成电网尖峰负荷，致使电力供应出现紧张局势；而空调在全球的使用也直接、间接地造成诸如大气臭氧层破坏，温室气体排放，城市热岛1等环境问题。因此，解决能源、环境问题，空调制冷行业有着不可推卸的责任，理应有所作为和贡献。提高设备性能虽然是解决问题的一个重要方面，但在空调使用飞速增长的中国，仅仅这样还远不够，必须从提高整个能源系统效率的角

13、度出发，研究提高空调系统用能的高效化、清洁化，有效降低空调制冷能耗，减少环境污染，这是一个不可忽视的领域1,2，而BCHP作为一种能量梯级综合利用的技术，可以在这方面发挥重要作用1,2,3，本文就几种BCHP技术的能效作一初步分析。2 BCHP的概念及其优越性BCHP即楼宇冷热电联产，是Building Cooling, Heating and Power的缩写，其原理是：燃料（油、气等）先经热功或电化学过程转换为电力供建筑物使用，燃料发电后的余热则用于建筑物供热、空调等，如图1所示。而在传统的以电力为能源的空调系统中，高品质的能源在中国目前最主要的部份是煤首先以较低的效率被转换为“清洁的”二

14、次能源电力，经输配电设施到建筑物，再经制冷制热设备转换为低品位的空调冷热源通常是冷水或热水，在此过程中能量不仅在质上贬值了高品位的能量被转换成了低品位的空调冷热水，且数量上也“减少了”：大部份排热因远离用户而作为废热与NOx、SO2、粉尘等污染物一起被排入大气，造成环境污染，如图2所示。比较上面两种空调用能模式可见，BCHP的用能方式具有诸多优点：用能合理，实现了能量的梯级利用，减少了能量转化和利用过程中的不可逆损失；高效，燃料作功后的余热也得到充份利用；清洁，可使用天然气等清洁燃料；环保，燃气内燃机、燃气轮机、燃料电池均有低排放特点；分布式现场发电，提高供电可靠性。在当今中国，空调用电持续增

15、加，而污染严重的矿物燃料煤又占能源消耗绝对多数比例，为缓解环境、能源问题，国家已启动了一系列天然气工程，预计未来天然气在能源消费中所占比例将有较大幅度提高。但我国是一个人均能源、资源稀少的国家，已探明天然气储量并不能满足国内能源需求，因此，应当尽可能高效、经济地使用，如BCHP，CCHP，DHC等等，使之在解决人口密集的城市的能源、环境问题方面有效发挥作用。3 几种BCHP技术3.1 BCHP的系统构成根据其功能，BCHP系统可分为三个子系统：燃料电力转换及接入设备、空调冷热源热备、包括空气处理末端的空调系统。各子系统均有多种技术方案，各有特点。3.2 几种 BCHP技术方案的性能特点3.2.

16、1 微型燃气轮机余热溴化锂机组方案此方案中，微型燃气轮机（出力300kW以下）发电后的余热被直接用以驱动吸收式制冷机，制冷量不足时可补燃以增加冷机出力。目前小型燃机发电效率在30以下，国外有数家公司有商品化机组，国内也已开始投入力量进行研发。吸收式机组国内外均有生产厂家。此方案系统较简单，且不用氟利昂制冷剂，与建筑用能匹配也较容易。3.2.2 燃气内燃机余热投入型溴化锂机组方案在此方案中内燃机发电后的余热先进行回收，然后被导入直燃机用以预热溶液，减少燃料消耗量。燃气内燃机特别是带增压中冷的机组发电效率较高，目前在30-42间，依机组容量而异。冷（热）负荷较低时，也可仅以排热驱动制冷机。3.2.

17、3 高温燃料电池余热溴化锂机组方案燃料电池是将燃料化学能直接转化为电能的装置，不受卡诺定律的限制，有很高的发电效率（50-79）。SOFC（固体氧化物燃料电池）和MCFC（熔融碳酸盐燃料电池）可直接以天然气作燃料发电4，不仅发电效率高，且排热温度高，可达750，用以驱动吸收式制冷机，可获得较高的能效比。此方案因发电效率高，排热相应较少，也需要补燃才可提供足够冷量。3.2.4 燃气内燃发电机压缩式制冷这是一个无吸收式制冷技术的方案。燃气机除用以发电外，还可用以直接驱动蒸汽压缩式制冷机或热泵，也可以发电后驱动电动制冷机组，依建筑物需要而定。燃气机的余热可作各种用途，包括用于除湿干燥，这可以提高制冷

18、机出水温度，使制冷机组能效比大幅提高；在热泵应用中则可以提高制热量，使之在外界环境温度下降时仍能维持一定的制热量。因燃气机热效率较高，这个方案的一次能利用效率也是较高的。除以上方案外，还可能有其它方案的组合，而其它技术如PAFC（磷酸型燃料电池）、PEMFC（质子交换膜燃料电池）也是合适的BCHP动力设备，在此不一一述及。下表列出了国内外知名厂家如康明斯，卡特彼勒，宝曼等的发电机组所能达到的性能。由表可见，不同产品发电效率、余热品位（温度）相差较大，要分析与其相应的BCHP的能效，只有火用效率才是合理的指标1，但这在计算上有些不便，为使分析可行，本文将在一定的热（冷）、电负荷下进行不同方案的一

19、次能消耗的分析比较。表1.几种动力转换设备的性能参数 项目参数内燃机外燃机微燃机*SOFC发电效率32-383015202550-60高温余热温度（）520/550/700制冷系数*1.0/1.0/1.25低温余热温度（）9050/9595/制冷系数*0.75/0.80.8/*理论估计值，根据直燃机高发温度160度、COP较高值为1.35推算得到。*某公司热水型溴冷机数据。*见Bowman 公司产品介绍。4 两种BCHP技术的能效分析鉴于微型燃气轮机和燃气内燃机在目前是较成熟的技术，因此本文着重讨论基于这两种技术的BCHP技术：方案1 和方案4。设有一建筑物，其冷负荷为Qc，自发电负荷为W。则

20、依方案1的能量转换方式可得：上式中，吸收式制冷机的性能系数；t燃气轮机发电效率；吸收式制冷机补燃功率。设补燃功率制冷量为总冷负荷的x倍，即，则设燃气内燃机发电效率为e，压缩式制冷机性能系数为，不考虑内燃机余热回收，则方案1的一次能消耗量及方案4的一次能消耗量分别为由于关于补燃的溴冷机的性能参数比较少，为便于讨论，现假设x=0，即不考虑补燃，建筑物冷负荷全部由燃气轮机余热满足，这实际上是”以热定电”。以目前蒸汽压缩冷水机组的技术水平，高水平的螺杆机COPc可达5.2，离心机则可达7.0，这里取5.2。燃气内燃发电机效率取35%，代入表1的其它相关参数可得各方案的PE值，如表2所示，这里还未计入内

21、燃机的可利用排热。由表2可见，在不补燃、不计入内燃机可利用排热的条件下，仅当微燃机效率大于25时，方案2.2.4的一次能耗才较方案2.2.1 为低，但由于此时余热温度较低，制冷性能系数低，为满足冷负荷要求，发电功率就将超出建筑自身负荷，需要向电网售电，而这将遇到很大阻力；此外若将内燃机的排热用于空调制冷，如干燥除湿等，则方案2.2.4的一次能耗仍将低于方案2.2.1，将另文进行分析讨论。表2. 两种方案的一次能耗比较 方案PE值方案2.2.16.67W5W4W方案2.2.45.97W4.6W4.18W5 结束语BCHP是能量梯级利用的新型能源、环境技术，其技术仍在不断发展，在目前及可预见的将来，有多种技术方案可供选择，其中基于内燃机的BCHP技术在某些情况下具有较高的一次能效率，且目前内燃机远较微燃机廉价，未来内燃机效率更将高达50（见美国能源部网站），因此可以预计将有更好的技术经济性能。看来，只有在准确地预计建筑物电、热负荷的基础上，在可行的技术条件下结合能源价格和政策进行综合优化才能得到技术、经济均为最佳的BCHP技术方案。参考文献