中央空调前沿技术

空调设备 末端装置
置换通风口 湿度控 制系统 新风 新风处理机组 个性化送风口 …… 控制室内湿度 与 C O 2浓 度
室内环境控制
辐射板（墙） 温度控 制系统 夏季：高温冷源 冬季：低温热源 水 干式风机盘管 …… 控制室内温度
温湿度独立调节空调系统
系统原理
温湿度独立调节空调系统
• 系统原理在i-d图上的处理过程
溴化锂吸收式制冷机具有以下主要缺点：
1) 溴化锂水溶掖对一般金属有较强的腐蚀性，这不仅会影响机组的正常 运行，而且会影响机组的寿命。 2）溴化锂吸收式制冷机的气密性要求高，即使漏人微量的空气也会影响 机组的性能，这就对机组制造提出严格的要求。 3）浓度过高或温度过低时，溴化锂水溶液均易形成结晶，因此防止结晶 是溴化锂吸收式制冷机设计和运行中必须注意的重要问题。
冷水进
准逆流模式
太昊瑞风干式风机盘管机组的技术特点
室内显热处理末端装置
• 干式风机盘管 样本
室内显热处理末端装置
• 干式风机盘管——特点
– 优点：
• • • • 价格便宜 制冷量范围较大，可满足任何常规建筑需求 运行、控制系统简单 技术可靠
– 缺点：
• 热舒适感略差 • 运行时略有噪音
2.2室内显热处理末端装置
太阳能氨水吸收式制冷系统
太阳能吸收式制冷的工作原理
所谓太阳能吸收式制冷，就是利用太阳集热器将水加热，为吸收式 制冷机的发生器提供其所需要的热媒水，从而使吸收式制冷机正常运 行，达到制冷的目的。 太阳能吸收式空调系统主要由太阳集热器、吸收式制冷机、空调箱 （或风机盘管）、锅炉、贮水箱和自动控制系统等几部分组成。由此 可见，太阳能吸收式空调系统是在常规吸收式空调系统的基础上，再 增加太阳集热器、贮水箱和自动控制系统等主要部件。
太阳能空调在现阶段的局限性
• 1太阳能空调系统的初始投资偏高 • 2只适用于层数不多的建筑 • 3大型的溴化锂吸收式制冷机，目前尚只适 用于单位的中央空调。
太阳能空调系统分类
太阳能制冷可以有两条途径: 一、是利用光伏技术产生电力，以电力推动常规的压缩式 制冷机制冷；
二、是进行光-热转换，用热作为能源制冷。
温湿度独立调节空调系统
• 主要设备
– 高温冷水机组 – 显热处理末端 – 新风独立除湿机组
2.1室内显热处理末端装置
干式风机盘管
干式风机盘管
干式风机盘管机组，是专门用来向房间提供显冷量的空调末端设备。其 设计工况下的冷冻水供水温度一般高于使用环境的空气露点温度，空气冷却 过程无冷凝水产生，是典型的干式冷却过程。干式风机盘管本身并不能保证 一定实现干式冷却，干式冷却是由空气侧的进风露点温度与冷冻水供水温度 之间的相对关系决定的。
常规空调系统存在的问题
问题1：温度与湿度同时处理的问题
常规空调系统存在的问题
问题2：难以适应室内热湿比的变化
•室内热负荷特点
•建筑围护结构等决定
•主要随气象条件变化
B W 7℃冷冻水 含湿量 温度 N
•室内湿负荷特点
•人员变化决定
常规空调系统存在的问题
问题2：难以适应室内热湿比的变化
常规空调系统存在的问题
太阳能光伏发电+电能驱动蒸汽压缩制冷
•
• 美的Q-HAP太阳能空调创造性地运用了直流准并网方式， 实现了“太阳能发电优先使用、不足功率由市电补充”的 动态技术解决方案，在阳光充分时使用太阳能供电，当太 阳能发电变弱时，市电无缝、平滑切入补充。
• 因为，与普通空调不同的是，太阳能空调由空调和室外电 池板共同组成。空调部分的价位相比普通空调只贵10%～ 20%，成本增加主要来自太阳能电池板，按照目前国内市 场价格，太阳能电池板的成本在1000元～3000元，具体价 格根据功率大小不同，有的甚至超过了普通空调的价格。 格力认为，在目前的高价位情况下，太阳能空调在国内实 现批量上市并不现实。
三、溴化锂吸收式制冷机的主要附加措施
2 ．抽气措施 由于机组内的工作压力远低于大气压力，尽管设备密封性好，仍难 免有少量空气渗入，况且腐蚀也会经常产生一些不凝气体，所以制冷 机必须设有抽气设备，用于排除聚积在机组内的不凝气体，保证制冷 机正常运行。
3 ．防结晶措施 结晶现象一般首先发生在溶液换热器的浓溶液通路中，因为那里的 溶液浓度最高、温度较低。发生结晶后，浓溶液通路被阻塞，引起吸 收器液位下降，发生器液位上升，直至制冷机不能运行。
Δd
Δt
温湿度独立控制空调系统与常规空调系统相比具有 以下优势：
• 1）采用温湿度独立控制的空调方式，机组效率大大增加，夏季热泵 式溶液调湿新风机组COP（性能系数）在5.5以上，水源热泵COP（ 性能系数）也可达到8.5以上； • 2）溶液可有效去除空气中的细菌和可吸入颗粒，有益于提高室内空 气品质； • 3）系统无冷凝水的潮湿表面，送风空气品质高，确保室内人员舒适 健康； • 4）真正实现室内温度、湿度独立调节，精确控制室内参数，提高人 体舒适性； • 5）除湿量可调范围大，可精确控制送风温度和湿度，即使对于潜热 变化范围较大的房间（如会议室），也能够始终维持室内环境控制要 求； • 6）热泵式溶液调湿新风机组与水源热泵均可冬夏两用，与常规系统 相比，可以节省蒸汽锅炉与热水换热器的投资费用。
干式风机盘管有卧式、立式、卡顶式等多种结构形式，安装方式有明装及 暗装两种。
干式风机盘管机组
1.
普通机组也可以用于干工况过程；
普通机组表冷器为下进上出，平均传热温差小，影响设备出 力； 普通机组表冷器管程按湿工况设计，用于干工况流速下降， 对换热能力影响极大。；
2.
可以通过加大盘管排数弥补设备能力的下降；
前者系统比较简单，但以目前先电池的价格计算，其造 价为为后者的3-4倍；后者除了供冷之外，还结合供热利 用。因此国外的太阳能空调系统通常以第二种为主。
太阳能吸收式制冷系统
• 吸收式制冷的工作原理
吸收式制冷是利用两种物质所组成的二元溶 液作为工质来运行的。这两种物质在同一压强下 有不同的沸点，其中高沸点的组分称为吸收剂， 低沸点的组分称为制冷剂。 常用的吸收剂一制冷剂组合有两种：一种是溴 化锂-水，通常适用于大中型中央空调；另一种是 水-氨，通常适用于小型家用空调。
目前，全球范围内关于太阳能技术在空调上的应用主要集中在三个方面： • 一是利用太阳能集热器制热后，与传统空调的冷媒介质进行热交换， 典型的冷媒介质为溴化锂+水或氨水（吸收式制冷机组）。 • 二是利用太阳能光伏发电，通过蓄电池在无市电环境下的太阳能电池 供电。 • 三是利用太阳能光伏发电后，通过与市电无缝切换，随用随取不需要 储能。
中央空调前沿技术应用
现代莱恩空调技术部 2010-12-27
大纲
一、太阳能空调 二、
一、太阳能空调
• 利用太阳能作为动力源来驱动空调装置有 着诱人的前景，因为夏季太阳辐射最强， 也是最需要制冷的时候。这与太阳能采暖 正好相反，越是冬季需要采暖的时候，太 阳辐射反而最弱。
太阳能空调的意义
• 在太阳能转换成热能后，人们不仅可以利用这部分热能提 供热水和采暖，而且还可以利用这部分热能提供制冷。 • 从节能和环保的角度考虑，用太阳能替代或部分林代常规 能源驱动空调系统，正日益受到世界各国的重视。发达国 家的空调耗能在全年民用耗能中比发展中国家占有更大的 比重。 • 因此，利用太阳能进行空调，对节约常规能源、保护生态 环境都具有十分重要的意义。
太阳能空调的优点
• 太阳能空调系统的制冷能力是随着太阳辐射能 量的增加而增大的，这正好与夏季人们对空调 的迫切要求相匹配。 • 太阳能吸收式空调系统与常规的压缩式空调系 统进行比较，除了季节适应性好这个最大优点 之外，还可以将夏季制冷、冬季采暖和其他季 节提供热水三种功能结合起来，做到一机多用 ，四季常用，从而显著地提高太阳能系统的利 用率和经济性。
关于干式风机盘管机组的几个误区
干式风机盘管机组
1. 2. 3. 4.
准逆流设计，最大限度提高平均传热温差； 开窗型翅片，减小空气侧热阻，提高传热系数； 特别的管程设计保证流速，减小管程换热热阻， 提高传热系数； 增加管排数，减小片距，加大换热面积。
冷水出
空气
冷水进 空气 传统盘管的进出水模式
冷水出
问题3：对室内空气品质的影响


冷凝表面
滋生霉菌，霉味，引起各种“空调病”（SBS）


新风量选择的问题
舒适：增大新风量 降低能耗：减小新风量
冷凝水排放及滋Biblioteka 霉菌• 凝水—滋生病菌的温床
常规空调系统存在的问题
有没有一种空调系统能够解决上述 问题？
温湿度独立调节空调系统简介
• 温湿度独立调节空调系统的理念：
太阳能热驱动吸收式制冷空调 NH3吸收式太阳能空调
NH3+ H2O 吸收 式制 冷机 组
蓄能 器 槽式 集热 器
“2010世界太阳能空调产业发展论坛”上，奇威特发布 的太阳能空调的光热冷综合转换率最高达85%，比普通热 水器的太阳能利用能力高出27倍。该产品可实现24小时使 用太阳能驱动空调制冷、制热和提供生活热水，同时也可 以使用燃气等作为补充能源
•
二、温湿度独立控制系统
• 温湿度独立调节空调系统中，独立新风除湿机组向室内送 入干燥的空气，通过调节送风状态点控制室内湿度； • 室内干工况末端（干式风机盘管或平面辐射毛细管系统） 处理室内空气的显热来调节室内温度。
温湿度独立控制系统主要包括， • 显热处理末端--干式风机盘管或平面辐射毛细管系统 • 新风除湿机组或溶液除湿机组 • 高温冷水机组
太阳能热驱动吸收式制冷空调 溴化锂吸收式太阳能空调
•
•
a）单效冷水机组的循环流程 b）单效制冷循环 图2-145： 单效蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组的循环流程 1- 冷凝器 2- 发生器 3- 蒸发器 4- 溶液热交换器 5- 引射器 6- 吸收器 7- 溶液泵 8- 冷剂泵