自然冷源應(yīng)用幾種方式簡要分析報(bào)告

實(shí)用文檔自然冷源用幾種方式析一卻式這種節(jié)能技術(shù)原理就是利用室外的自然環(huán)境冷源室外空氣溫度低于室內(nèi)溫度一定程度時(shí)通過相應(yīng)的技術(shù)手段將室外冷源引入機(jī)房內(nèi)把機(jī)房的熱量帶走達(dá)到降低機(jī)房溫度的目的從而減少機(jī)房空調(diào)的使用時(shí)間達(dá)到節(jié)約電能的目的。利用室外冷源的方式主要有五種方式：1直接引入式風(fēng)系統(tǒng)直接將室外新風(fēng)送入機(jī)房內(nèi)，當(dāng)室外空氣溫度較低時(shí)，可以直接將室外低溫空氣送至室內(nèi)為室內(nèi)降溫當(dāng)室外溫度高不足以帶走室內(nèi)熱量時(shí)則仍然開啟空調(diào)工作。2熱回收式新?lián)Q氣機(jī)風(fēng)系統(tǒng)使用顯熱或全熱交換器利用室外新風(fēng)的作為冷源帶走熱量外空氣并不直接進(jìn)入室內(nèi)；而是和室內(nèi)空氣在顯熱或全熱交換器內(nèi)換熱后在排出室外。3乙二醇干冷熱交換統(tǒng)乙二醇溶液通過干冷器與室外冷空氣進(jìn)行熱交換，將其自然冷卻獲取冷量，再由循環(huán)泵把低溫乙二醇溶液送入機(jī)組內(nèi)表冷器冷卻室內(nèi)回風(fēng)空氣后由送風(fēng)機(jī)將冷卻后的空氣送入室內(nèi)。4熱管技術(shù)熱管導(dǎo)熱能力很高良導(dǎo)熱體銀當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)的幾百倍甚至幾千倍，能在溫差極小情況下傳遞大量熱流，故有超導(dǎo)熱體之稱。目前，熱管技術(shù)主要應(yīng)用于航空、軍事和工業(yè)導(dǎo)熱領(lǐng)域。熱管的基本結(jié)構(gòu)如下圖所示，它由外殼容器、吸液芯（也有熱管不帶吸液芯）和載熱工作介質(zhì)三部分構(gòu)成。在軸向分為蒸發(fā)、冷凝、絕熱三段（通常無絕熱段）。實(shí)用文檔圖示一熱管原理圖圖示二熱管系統(tǒng)工作原理圖熱管工作時(shí)外部熱源使蒸發(fā)段受熱后毛細(xì)吸液芯的工質(zhì)汽化由于不斷產(chǎn)生蒸汽，因而壓力較高，依靠壓差使蒸汽經(jīng)熱管中間通道迅速流向冷凝段，冷凝成流體釋放出等量的冷凝潛熱。在管芯毛細(xì)力作用下流體又回到蒸發(fā)段，通過這種反復(fù)循環(huán)過程傳輸比一般方法大得多的熱流。熱管是可將大量熱量通過很小的截面面積高效傳輸且無需外加動(dòng)力。熱管內(nèi)部主要靠工作液體的汽、液相變傳熱，熱阻很小，因此具有很高的導(dǎo)熱能力。熱管內(nèi)強(qiáng)的蒸汽處于飽和狀態(tài)，飽和蒸汽的壓力決定于飽和溫度，飽和蒸實(shí)用文檔汽從蒸發(fā)段流向冷凝段所產(chǎn)生的壓降很小，溫降亦很小，因而熱管具有優(yōu)良的等溫性。5水冷板式熱換大型數(shù)據(jù)中心應(yīng)用較多。1)

直接引式新風(fēng)系統(tǒng)圖1為直接利用室外冷空氣進(jìn)行空氣處理過程的圖.由于機(jī)房的空調(diào)送風(fēng)溫度不得低于機(jī)房空氣的露點(diǎn)溫度,所以首先要對室外空氣進(jìn)行加熱(及過程①),使送風(fēng)溫度達(dá)到t=10℃;過程②是冬季干燥空氣的加濕的過程;過程③是利用送風(fēng)溫差進(jìn)行吸熱(制冷)的過程下面對氣處理過程能耗進(jìn)分析.室外冷空的加熱過程可以寫成Qj=L*G*ρ*(th-tW)注Qj-所需加熱量KJ/h)L-機(jī)組風(fēng)量(m3/h)G-空氣的比熱(1.01KJ/KG·℃)ρ-空氣比重(kg/m3)Th-送風(fēng)溫度(℃)tW-室外空氣計(jì)算溫度(℃)實(shí)用文檔空氣的加濕量可以寫為:W=L*(dn-dw)/1000---(2)注W-所需的加濕量(kg/h)dn-室內(nèi)空氣含濕量(g/kg)dw-室外空氣含濕量(g/kg)機(jī)房專用空調(diào)通常使用電極式加濕電極式加濕器每小時(shí)、每千克加濕量耗電0.74KW,所以,電極式加濕器的耗電為:N=W/0.74=L*(dn-dw)/740---(3)室外冷空氣的有效制冷量為:Ql=*(tn-th)---(4)注Ql-有效制冷量(KW)tn-室內(nèi)溫度(℃)空氣處理過程的能耗分析:從i-d圖中可以知道,tn=10℃、tW=-29℃、ρ=1.2將這些數(shù)據(jù)代入式⑴、式⑵、式⑶和式⑷可以得到:Qj=L*1.01*1.2*(10+29)/3600=0.0131LQl=L*1.01*1.2*(20-10)/3600=0.00334LN=L*(6.7-0.3)/740=0086L由上述計(jì)算結(jié)果可以得到:Qj/Ql=0.0131L/0.00334L=3.8N/Ql=0.0086L/0.00334L=2.5通過以上計(jì)算可以得出如下結(jié)論在室外氣溫-29℃,若引入室外冷空氣滿足交換機(jī)房室內(nèi)的溫濕度,雖然利用了自然冷源但是要花費(fèi)所節(jié)省冷量3.8倍能量去加熱冷空氣,以保證送風(fēng)溫度不低于露點(diǎn)溫度另外還需要花費(fèi)所有冷量5倍能量保證機(jī)房環(huán)境濕度的要求.當(dāng)室外溫度隨季節(jié)從最低溫度從最低逐漸升高時(shí),加熱所花費(fèi)的能量逐漸減少,當(dāng)室外溫度達(dá)到℃,不需要加熱但是仍花費(fèi)的能量去加濕.綜上所述,利用室外豐富冷源對通信機(jī)房降溫必須解決對新風(fēng)的二次加熱和加濕問題,否則不會達(dá)到節(jié)能效果。實(shí)用文檔因此,采用智能型新風(fēng)引入節(jié)能空調(diào)在引入室外空氣低于℃時(shí)將引進(jìn)的室外冷空氣與室內(nèi)空氣混合后在送入室內(nèi)時(shí)使用濕膜加濕器對室內(nèi)空氣進(jìn)行等焓加濕,保證機(jī)房環(huán)境的溫濕度。由于濕膜加濕器消耗電能極少，可以克服上述論證的引入室外冷空氣消耗大量能源進(jìn)行加熱和加濕的問題而在室外環(huán)境溫度較低時(shí)將室外冷空氣引入機(jī)房降溫成為現(xiàn)實(shí)，可以部分取代專用空調(diào)機(jī)節(jié)約大量能源。這種新風(fēng)混合配合濕膜加濕器的空調(diào)機(jī)組,其本身能耗低,在配套使用先進(jìn)的自動(dòng)控制系統(tǒng),提高其可靠和穩(wěn)定性.在適合的室外條件下,可以作為機(jī)房空調(diào)的補(bǔ)充.在北京地區(qū)可降低機(jī)房空調(diào)能耗46%上.這樣的空調(diào)在技術(shù)上是可行的,在條件適合時(shí),完全可以取代機(jī)房空調(diào)的工作會給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益.智能型新風(fēng)引入節(jié)能空調(diào)機(jī)組采用了變頻調(diào)速混風(fēng)機(jī)智能控制和濕膜加濕等空調(diào)領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)研制開發(fā)的機(jī)電一體化產(chǎn)品其原理是充分利用室外環(huán)境低溫時(shí)的豐富冷空氣與機(jī)房內(nèi)高溫空氣混合，控制送風(fēng)溫度在露點(diǎn)溫度以上，并根據(jù)機(jī)房發(fā)熱負(fù)荷的變化調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量保證機(jī)房內(nèi)的溫度在要求的范圍內(nèi)同時(shí)通過濕膜加濕器等焓加濕對機(jī)房內(nèi)濕度進(jìn)行控制代機(jī)房空調(diào)耗能高的電極式加濕器。從而在室外環(huán)境溫度較低時(shí)（低10℃），可以取代專用空調(diào)工作，節(jié)約大量能源。2熱回收式新?lián)Q氣機(jī)風(fēng)系統(tǒng)熱回收新風(fēng)換氣機(jī)就是將室內(nèi)污濁空氣排到室外的同時(shí)室外的新鮮空氣送入室內(nèi)，利用室外空氣的溫度差，將室內(nèi)的部分冷（熱）量進(jìn)行回收的一種置換式通風(fēng)換氣裝置。精密機(jī)房要求恒溫恒濕而機(jī)房內(nèi)由于存在大量的發(fā)熱設(shè)備所以即使在冬季仍然需要利用空調(diào)制冷對機(jī)房內(nèi)的空氣進(jìn)行降溫，由此而帶來的空調(diào)能耗非常大。如果利用將室外的冷空氣直接送入室內(nèi)室內(nèi)的熱空氣排出室外的方法給室內(nèi)降溫勢必會使室內(nèi)的濕度大量流失同時(shí)也影響室內(nèi)空氣的潔凈度利用熱回收換氣機(jī)的熱交換功能可以既保證室內(nèi)的濕度和潔凈度又能利用室內(nèi)外的溫差，有效地降低室內(nèi)的溫度，達(dá)到節(jié)能的目的。如下圖所示，室外的冷空氣由室實(shí)用文檔外空氣入口進(jìn)入換氣機(jī)經(jīng)換熱器后由排風(fēng)機(jī)排至室外室內(nèi)熱空氣由室內(nèi)空氣入口進(jìn)入換氣機(jī)在經(jīng)過換熱器時(shí)被冷卻降溫后由送風(fēng)口送入室內(nèi)由于其為等濕降溫過程所以經(jīng)熱交換后送風(fēng)的溫度降低而含濕量不變其原理如下圖所示：實(shí)用文檔板式換器的原理和物圖3乙二醇干冷熱交換統(tǒng)乙二醇干冷器熱交換系統(tǒng)采用間接利用自然冷源的方式稱其為自然冷卻型節(jié)能空調(diào)。利用室外干冷器與室外空氣換熱在利用乙二醇水溶液作為載冷劑為室內(nèi)機(jī)組節(jié)能盤管提供冷源降低機(jī)房溫度。該機(jī)組采用微電腦控制當(dāng)乙二醇回水溫度與機(jī)房溫度相差7℃時(shí),便可以部分利用自然冷源,不足部分由壓縮機(jī)補(bǔ)充。當(dāng)上述溫差14℃以上時(shí)便可完全取代壓縮機(jī)制冷達(dá)到節(jié)能的目的。自然冷卻型空調(diào)是利用乙二醇水溶液冰點(diǎn)低的特性在冬季用其做載冷劑制冷降溫.乙二醇水溶液濃度越高其冰點(diǎn)越低,以在應(yīng)用時(shí)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)囟镜淖畹蜏囟日{(diào)配乙二醇溶液的濃度。乙二醇水溶液的比熱小于水的比熱隨著其濃度的增加其比熱會進(jìn)一步降低。自然冷卻型專用空調(diào)機(jī)組在冬季乙二醇溶液濃度一般為30%,此時(shí)其冰點(diǎn)為-28℃,比熱為3.412KJ/KG.而在東北地區(qū)應(yīng)用時(shí),乙二醇的配比濃度為50%,此時(shí)其冰點(diǎn)為-35,比熱為2.931KJ/KG·℃。由此可以看出乙二醇溶液的配比濃度影響其換熱能力的大小據(jù)傳熱計(jì)算公式可計(jì)算出乙二醇溶液和干冷器換熱量。下圖所示為自然冷卻型節(jié)能空調(diào)組成示意。實(shí)用文檔乙二醇溶液的傳熱量為:ΔTP其中Q1為乙二醇水溶液載熱量KW)G流量(KG/S)CP比熱(KJ/KG·℃)ΔTP乙二醇與空氣間溫差干冷器的散熱量為:Q2=KFΔTP其中:Q2為干冷器的散熱量KW)F為干冷器的散熱面積(M2)從上面的計(jì)算公式可以看出,影響乙二醇換熱能力的因素有流量和濃度,而干冷器的面積和換熱溫差是決定機(jī)組節(jié)能能力的重要因數(shù)。自然冷卻型空調(diào)冬季運(yùn)行時(shí),可以完全停用壓縮機(jī),即節(jié)能又延長壓縮機(jī)的使用壽命。同時(shí),由于采取間接換熱方式,運(yùn)行時(shí)不會對機(jī)房的潔凈度和濕度造成影響。將乙二醇溶液作為載冷劑，引入室外冷空氣中的冷量給內(nèi)區(qū)供冷的方式是一種很節(jié)能的空調(diào)方式。只需在室外裝設(shè)一臺板式換熱器，運(yùn)行時(shí)，冷水機(jī)組關(guān)閉，只開啟風(fēng)機(jī)和空調(diào)機(jī)組就能夠引入天然冷源給內(nèi)區(qū)供冷，節(jié)約了電能，減少了運(yùn)行費(fèi)用。但是，在利用室外冷量給內(nèi)區(qū)供冷的過程中冷空氣要與乙二醇進(jìn)行熱交換乙二醇再與混合空氣進(jìn)行熱交換，經(jīng)過兩次熱交換后，冷量損失較大，換熱效率不高，一般低于60%.4

實(shí)用文檔利用室冷源的五種式比較在利用室外冷源的五種方式中直接新風(fēng)引入節(jié)能效果最好但是機(jī)房環(huán)境將直接受外界的影響需要相應(yīng)的技術(shù)措施保證機(jī)房的溫度濕度潔凈度滿足