中央空調新技術

中央空調前沿技術應用現(xiàn)代萊恩空調技術部2010-12-271中央空調新技術5/7/2024大綱一、太陽能空調二、2中央空調新技術5/7/2024一、太陽能空調利用太陽能作為動力源來驅動空調裝置有著誘人的前景，因為夏季太陽輻射最強，也是最需要制冷的時候。這與太陽能采暖正好相反，越是冬季需要采暖的時候，太陽輻射反而最弱。3中央空調新技術5/7/2024太陽能空調的意義在太陽能轉換成熱能后，人們不僅可以利用這部分熱能提供熱水和采暖，而且還可以利用這部分熱能提供制冷。從節(jié)能和環(huán)保的角度考慮，用太陽能替代或部分林代常規(guī)能源驅動空調系統(tǒng)，正日益受到世界各國的重視。發(fā)達國家的空調耗能在全年民用耗能中比發(fā)展中國家占有更大的比重。因此，利用太陽能進行空調，對節(jié)約常規(guī)能源、保護生態(tài)環(huán)境都具有十分重要的意義。4中央空調新技術5/7/2024太陽能空調的優(yōu)點太陽能空調系統(tǒng)的制冷能力是隨著太陽輻射能量的增加而增大的，這正好與夏季人們對空調的迫切要求相匹配。太陽能吸收式空調系統(tǒng)與常規(guī)的壓縮式空調系統(tǒng)進行比較，除了季節(jié)適應性好這個最大優(yōu)點之外，還可以將夏季制冷、冬季采暖和其他季節(jié)提供熱水三種功能結合起來，做到一機多用，四季常用，從而顯著地提高太陽能系統(tǒng)的利用率和經(jīng)濟性。5中央空調新技術5/7/2024太陽能空調在現(xiàn)階段的局限性1太陽能空調系統(tǒng)的初始投資偏高2只適用于層數(shù)不多的建筑3大型的溴化鋰吸收式制冷機，目前尚只適用于單位的中央空調。6中央空調新技術5/7/2024太陽能空調系統(tǒng)分類太陽能制冷可以有兩條途徑:一、是利用光伏技術產生電力，以電力推動常規(guī)的壓縮式制冷機制冷；二、是進行光-熱轉換，用熱作為能源制冷。前者系統(tǒng)比較簡單，但以目前先電池的價格計算，其造價為為后者的3-4倍；后者除了供冷之外，還結合供熱利用。因此國外的太陽能空調系統(tǒng)通常以第二種為主。

7中央空調新技術5/7/2024太陽能吸收式制冷系統(tǒng)吸收式制冷的工作原理

吸收式制冷是利用兩種物質所組成的二元溶液作為工質來運行的。這兩種物質在同一壓強下有不同的沸點，其中高沸點的組分稱為吸收劑，低沸點的組分稱為制冷劑。常用的吸收劑一制冷劑組合有兩種：一種是溴化鋰-水，通常適用于大中型中央空調；另一種是水-氨，通常適用于小型家用空調。8中央空調新技術5/7/2024

下面以溴化鋰是吸收式制冷機為例加以介紹。

溴化鋰(Li)和鹵族元素溴化鋰兩種元素組成，分子式LiBr，分子量86.844，密度346kg/m3（25℃時），熔點549℃，沸點1265℃。它的一般性質跟食鹽大體類似，是一種穩(wěn)定的物質，在大氣中不變質、不揮發(fā)、不分解、極易溶解于水，常溫下是無色粒狀晶體，無毒、無臭、有咸苦味。9中央空調新技術5/7/202410中央空調新技術5/7/2024溴化鋰吸收式制冷機具有以下主要優(yōu)點：l）利用熱能為動力，特別是可利用低勢熱能（太陽能、余熱、廢熱等）。2）整個機組除功率較小的屏蔽泵外，無其他運動部件，運轉安靜。3）以溴化鋰水溶液為工質，無臭、無毒、無害，有利于滿足環(huán)保的要求。4）制冷機在真空狀態(tài)下運行，無高壓爆炸危險，安全可靠。5）制冷量調節(jié)范圍廣，可在較寬的負荷內進行制冷量的無級調節(jié)。6）對外界條件變化的適應性強，可在一定的熱媒水進口溫度、冷媒水出口溫度和冷卻水溫度范圍內穩(wěn)定運轉。11中央空調新技術5/7/2024溴化鋰吸收式制冷機具有以下主要缺點：1)溴化鋰水溶掖對一般金屬有較強的腐蝕性，這不僅會影響機組的正常運行，而且會影響機組的壽命。2）溴化鋰吸收式制冷機的氣密性要求高，即使漏人微量的空氣也會影響機組的性能，這就對機組制造提出嚴格的要求。3）濃度過高或溫度過低時，溴化鋰水溶液均易形成結晶，因此防止結晶是溴化鋰吸收式制冷機設計和運行中必須注意的重要問題。12中央空調新技術5/7/2024三、溴化鋰吸收式制冷機的主要附加措施13中央空調新技術5/7/20242．抽氣措施由于機組內的工作壓力遠低于大氣壓力，盡管設備密封性好，仍難免有少量空氣滲入，況且腐蝕也會經(jīng)常產生一些不凝氣體，所以制冷機必須設有抽氣設備，用于排除聚積在機組內的不凝氣體，保證制冷機正常運行。14中央空調新技術5/7/20243．防結晶措施結晶現(xiàn)象一般首先發(fā)生在溶液換熱器的濃溶液通路中，因為那里的溶液濃度最高、溫度較低。發(fā)生結晶后，濃溶液通路被阻塞，引起吸收器液位下降，發(fā)生器液位上升，直至制冷機不能運行。15中央空調新技術5/7/2024太陽能氨水吸收式制冷系統(tǒng)16中央空調新技術5/7/2024太陽能吸收式制冷的工作原理

所謂太陽能吸收式制冷，就是利用太陽集熱器將水加熱，為吸收式制冷機的發(fā)生器提供其所需要的熱媒水，從而使吸收式制冷機正常運行，達到制冷的目的。

太陽能吸收式空調系統(tǒng)主要由太陽集熱器、吸收式制冷機、空調箱（或風機盤管）、鍋爐、貯水箱和自動控制系統(tǒng)等幾部分組成。由此可見，太陽能吸收式空調系統(tǒng)是在常規(guī)吸收式空調系統(tǒng)的基礎上，再增加太陽集熱器、貯水箱和自動控制系統(tǒng)等主要部件。17中央空調新技術5/7/202418中央空調新技術5/7/2024

目前，全球范圍內關于太陽能技術在空調上的應用主要集中在三個方面：一是利用太陽能集熱器制熱后，與傳統(tǒng)空調的冷媒介質進行熱交換，典型的冷媒介質為溴化鋰+水或氨水（吸收式制冷機組）。二是利用太陽能光伏發(fā)電，通過蓄電池在無市電環(huán)境下的太陽能電池供電。三是利用太陽能光伏發(fā)電后，通過與市電無縫切換，隨用隨取不需要儲能。

19中央空調新技術5/7/2024

太陽能光伏發(fā)電+電能驅動蒸汽壓縮制冷20中央空調新技術5/7/2024

美的Q-HAP太陽能空調創(chuàng)造性地運用了直流準并網(wǎng)方式，實現(xiàn)了“太陽能發(fā)電優(yōu)先使用、不足功率由市電補充”的動態(tài)技術解決方案，在陽光充分時使用太陽能供電，當太陽能發(fā)電變弱時，市電無縫、平滑切入補充。

21中央空調新技術5/7/2024

因為，與普通空調不同的是，太陽能空調由空調和室外電池板共同組成?？照{部分的價位相比普通空調只貴10%～20%，成本增加主要來自太陽能電池板，按照目前國內市場價格，太陽能電池板的成本在1000元～3000元，具體價格根據(jù)功率大小不同，有的甚至超過了普通空調的價格。格力認為，在目前的高價位情況下，太陽能空調在國內實現(xiàn)批量上市并不現(xiàn)實。

22中央空調新技術5/7/2024太陽能熱驅動吸收式制冷空調

溴化鋰吸收式太陽能空調

23中央空調新技術5/7/2024

24中央空調新技術5/7/2024

25中央空調新技術5/7/2024a）單效冷水機組的循環(huán)流程b）單效制冷循環(huán)圖2-145：單效蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機組的循環(huán)流程1-冷凝器2-發(fā)生器3-蒸發(fā)器4-溶液熱交換器

5-引射器6-吸收器7-溶液泵8-冷劑泵26中央空調新技術5/7/2024

單效制冷機使用能源廣泛，可以采用各種工業(yè)余熱，廢熱，也可以采用地熱、太陽能等作為驅動熱源，在能源的綜合利用和梯級利用方面有著顯著的優(yōu)勢。而且具有負荷及熱源自動跟蹤功能，確保機組處于最佳運行狀態(tài)。單效制冷機的驅動熱源為低品位熱源，其COP在0.5-0.7.27中央空調新技術5/7/2024

太陽能熱驅動吸收式制冷空調

NH3吸收式太陽能空調槽式集熱器蓄能器NH3+H2O吸收式制冷機組28中央空調新技術5/7/2024

“2010世界太陽能空調產業(yè)發(fā)展論壇”上，奇威特發(fā)布的太陽能空調的光熱冷綜合轉換率最高達85%，比普通熱水器的太陽能利用能力高出27倍。該產品可實現(xiàn)24小時使用太陽能驅動空調制冷、制熱和提供生活熱水，同時也可以使用燃氣等作為補充能源29中央空調新技術5/7/2024

30中央空調新技術5/7/202431中央空調新技術5/7/202432中央空調新技術5/7/2024

溫濕度獨立調節(jié)空調系統(tǒng)中，獨立新風除濕機組向室內送入干燥的空氣，通過調節(jié)送風狀態(tài)點控制室內濕度；室內干工況末端（干式風機盤管或平面輻射毛細管系統(tǒng)）處理室內空氣的顯熱來調節(jié)室內溫度。溫濕度獨立控制系統(tǒng)主要包括，顯熱處理末端--干式風機盤管或平面輻射毛細管系統(tǒng)新風除濕機組或溶液除濕機組高溫冷水機組二、溫濕度獨立控制系統(tǒng)33中央空調新技術5/7/2024常規(guī)空調系統(tǒng)存在的問題問題1：溫度與濕度同時處理的問題34中央空調新技術5/7/2024常規(guī)空調系統(tǒng)存在的問題問題2：難以適應室內熱濕比的變化NBW室內熱負荷特點建筑圍護結構等決定主要隨氣象條件變化室內濕負荷特點人員變化決定溫度含濕量7℃冷凍水35中央空調新技術5/7/2024常規(guī)空調系統(tǒng)存在的問題問題2：難以適應室內熱濕比的變化36中央空調新技術5/7/2024常規(guī)空調系統(tǒng)存在的問題問題3：對室內空氣品質的影響冷凝表面滋生霉菌，霉味，引起各種“空調病”（SBS）新風量選擇的問題舒適：增大新風量降低能耗：減小新風量37中央空調新技術5/7/2024冷凝水排放及滋生霉菌

凝水—滋生病菌的溫床38中央空調新技術5/7/2024常規(guī)空調系統(tǒng)存在的問題39中央空調新技術5/7/2024有沒有一種空調系統(tǒng)能夠解決上述問題？40中央空調新技術5/7/2024溫濕度獨立調節(jié)空調系統(tǒng)簡介溫濕度獨立調節(jié)空調系統(tǒng)的理念：41中央空調新技術5/7/2024系統(tǒng)原理溫濕度獨立調節(jié)空調系統(tǒng)42中央空調新技術5/7/2024系統(tǒng)原理在i-d圖上的處理過程溫濕度獨立調節(jié)空調系統(tǒng)ΔdΔt43中央空調新技術5/7/2024溫濕度獨立控制空調系統(tǒng)與常規(guī)空調系統(tǒng)相比具有以下優(yōu)勢：1）采用溫濕度獨立控制的空調方式，機組效率大大增加，夏季熱泵式溶液調濕新風機組COP（性能系數(shù)）在5.5以上，水源熱泵COP（性能系數(shù)）也可達到8.5以上；

2）溶液可有效去除空氣中的細菌和可吸入顆粒，有益于提高室內空氣品質；

3）系統(tǒng)無冷凝水的潮濕表面，送風空氣品質高，確保室內人員舒適健康；

4）真正實現(xiàn)室內溫度、濕度獨立調節(jié)，精確控制室內參數(shù)，提高人體舒適性；5）除濕量可調范圍大，可精確控制送風溫度和濕度，即使對于潛熱變化范圍較大的房間（如會議室），也能夠始終維持室內環(huán)境控制要求；6）熱泵式溶液調濕新風機組與水源熱泵均可冬夏兩用，與常規(guī)系統(tǒng)相比，可以節(jié)省蒸汽鍋爐與熱水換熱器的投資費用。44中央空調新技術5/7/2024溫濕度獨立調節(jié)空調系統(tǒng)主要設備高溫冷水機組顯熱處理末端新風獨立除濕機組45中央空調新技術5/7/20242.1室內顯熱處理末端裝置干式風機盤管46中央空調新技術5/7/2024干式風機盤管

干式風機盤管機組，是專門用來向房間提供顯冷量的空調末端設備。其設計工況下的冷凍水供水溫度一般高于使用環(huán)境的空氣露點溫度，空氣冷卻過程無冷凝水產生，是典型的干式冷卻過程。干式風機盤管本身并不能保證一定實現(xiàn)干式冷卻，干式冷卻是由空氣側的進風露點溫度與冷凍水供水溫度之間的相對關系決定的。干式風機盤管有臥式、立式、卡頂式等多種結構形式，安裝方式有明裝及暗裝兩種。

47中央空調新技術5/7/2024干式風機盤管機組普通機組也可以用于干工況過程；普通機組表冷器為下進上出，平均傳熱溫差小，影響設備出力；普通機組表冷器管程按濕工況設計，用于干工況流速下降，對換熱能力影響極大。；可以通過加大盤管排數(shù)彌補設備能力的下降；加大排數(shù)后，4排以后的盤管換熱效率很低，經(jīng)濟性差；加大排數(shù)同時造成空氣側阻力增加，需要加大電機功率以提高風機轉速，噪聲因此顯著增加。干工況設備不再需要水盤及凝水排放系統(tǒng)。水盤的主要作用不再是排除凝水，而是防漏備卸、備壞；系統(tǒng)初始運行時，也可能出現(xiàn)濕工況；新風系統(tǒng)故障時，難免出現(xiàn)濕工況；安裝因素或設備檢修時難免出現(xiàn)泄漏。關于干式風機盤管機組的幾個誤區(qū)48中央空調新技術5/7/2024干式風機盤管機組準逆流設計，最大限度提高平均傳熱溫差；開窗型翅片，減小空氣側熱阻，提高傳熱系數(shù)；特別的管程設計保證流速，減小管程換熱熱阻，提高傳熱系數(shù)；增加管排數(shù)，減小片距，加大換熱面積。太昊瑞風干式風機盤管機組的技術特點空氣準逆流模式空氣冷水進冷水出冷水進冷水出傳統(tǒng)盤管的進出水模式49中央空調新技術5/7/2024室內顯熱處理末端裝置干式風機盤管樣本50中央空調新技術5/7/2024室內顯熱處理末端裝置干式風機盤管——特點優(yōu)點：價格便宜制冷量范圍較大，可滿足任何常規(guī)建筑需求運行、控制系統(tǒng)簡單技術可靠缺點：熱舒適感略差運行時略有噪音51中央空調新技術5/7/20242.2室內顯熱處理末端裝置

毛細管網(wǎng)52中央空調新技術5/7/2024毛細管網(wǎng)輻射空調系統(tǒng)的優(yōu)點

1）高舒適度

經(jīng)實踐表明，輻射是舒適性最高的傳熱方式。而毛細管網(wǎng)輻射空調末端系統(tǒng)60%的冷量和熱量都是通過輻射的方式進行

的，因而較其他形式的末端形式舒適度比較高。

由于網(wǎng)柵由間距很小的平行毛細管均勻分布，熱輻射交換面積特別大，所以室內溫度非常均勻。熱/冷輻射表面基本沒

有溫度區(qū)別。并且人體和空間的熱交換主要是輻射的形式進行，這一靜態(tài)制冷及自然溫暖的環(huán)境使人體感到非常舒適，身

體感到的溫度比室溫高2～3℃。這一點可以額外地達到節(jié)省能源的目的。每個房間采用單獨循環(huán)結構，故通過安裝在房間

的室溫調節(jié)器可單獨控制各房間溫度。

2）最為安靜的空調系統(tǒng)：

與傳統(tǒng)的風機盤管相比（風機盤管存在電機、風機等室內運動部件，因此，會產生35~45dB左右的噪音），毛細管輻射

式空調系統(tǒng)沒有室內運動部件，不會產生任何室內噪音，是最為安靜的空調系統(tǒng)。

3）沒有冷凝水盤、不存在細菌滋生源：

毛細管席埋設在吊頂內或墻內，主要靠輻射傳熱給建筑物供冷或供熱，與風機盤管相比沒有凝結水系統(tǒng)，不會發(fā)生排水

不暢，造成滴水等現(xiàn)象。也不存在傳統(tǒng)的風機盤管滴水盤中滋生細菌，影響室內衛(wèi)生條件的現(xiàn)象。

53中央空調新技術5/7/2024毛細管網(wǎng)輻射空調系統(tǒng)的優(yōu)點4）節(jié)能效果顯著：

通常毛細管系統(tǒng)的夏季供水溫度為16-18度，冬季的供水溫度為26-32度，相對于傳統(tǒng)空調有較高夏季供水溫度和相對較

低的冬季供水溫度，可節(jié)省大量能源。

5）較強的蓄冷/蓄熱能力：

在系統(tǒng)關閉或停電等狀態(tài)下的較長時間內溫度都不會升高（夏季）或降低（冬季）。

6）較強的自調節(jié)平衡能力：

夏季隨著室內溫度的升高與輻射面溫差加大，提高了輻射冷量。冬季隨著室內溫度的降低與輻射面溫差加大，提高了輻

射熱量。

7）毛細管末端占用建筑凈空小，節(jié)省建筑空間。

在空調房間內找平后的吊頂下或墻面上先鋪設毛細管席，然后抹上5－10mm厚的灰泥，形成輻射面即可。

8）毛細管布置靈活，施工方便：

由于毛細管重量比較輕，因而布置比較靈活，有多種安裝方式，如吊頂抹灰安裝、墻面抹灰安裝、金屬模塊安裝等，其施工比

較方便。

9）特別適合同地源熱泵配合使用，達到更節(jié)能的效果。

54中央空調新技術5/7/202455毛細管輻射產品形式55中央空調新技術5/7/202456毛細管主要技術參數(shù)

類型參數(shù)毛細管席K.S15

高壓型毛細管席P.VS30石膏板模塊B.GK12金屬板模塊集水管尺寸mm20x220x3.420x220x2毛細管尺寸mm3.35x0.54.5x0.83.35x0.53.35x0.5毛細管間距mm15301010毛細管席長度mm600-6000600-60001500和2000600-625毛細管席寬度mm150-1250150-1250600600-625水流量l/m20.270.20.460.46制冷量w/m2808076或6428-67允許熱水溫度℃60804545系統(tǒng)運行壓力bar4204456中央空調新技術5/7/202457干式末端----毛細管輻射產品安裝方式57中央空調新技術5/7/2024三、蒸發(fā)式冷凝器蒸發(fā)式冷水機組1、能效比高：在考慮冷卻塔能耗的前提下，產品和傳統(tǒng)的電制冷冷水機組綜合比較，能耗平均下降15%