空调设备选型

设备选型
前言
空调系统的选择:应根据建筑物的用途、规模、使用特点、室外气象条件,符合变化情况和参数要求 等因素,要求在满足使用的前提下,尽量做到一次投资省、系统运行经济和减少能耗.另:1.宾馆式建筑和多 功能综合大楼的中央空调系统,一般都设有中央机房,集中放置冷热源和附属设备;楼中有餐厅、商场、舞 厅、展览厅和大会议室等多采用集中式系统,并且多为单风管、低速、一次回风与新风混合、无再热的 定风量系统;客房、办公室、中小会议室、贵宾房等则常采用风机盘管加独立新风系统或集中冷却的分 散机组系统;2.凡没有或者不需要设置冷水机组和热水器的建筑物中的集中式空调系统,应采用独立式空 , . 调机,凡已设有冷水机组和热水器的建筑物中的集中空调系统则采用非独立空调机. 空调系统冷、热源选择摘要： 空调系统冷、热源选择摘要： 随着社会文明的发展、技术的进步和人们生活水平的提高，空调产品已成为各种建筑物不可或缺的 系统和设备，尤其对一个现代建筑物来说，空调设备性能的优劣是直接影响建筑物使用经济效益的重要 因素。 空调系统不仅占有较大的投资份额，同时也是建筑耗能大户。有关统计资料表明，其能耗约占建筑 能耗的50%~60%，约占总能耗的15%~25%。空调能耗由三部分组成：冷热源设备能耗、末端设备能耗 和辅助设备能耗。其中冷热源设备能耗约占空调能耗的50%~60%。可见，空调冷、热源系统的设计和 冷、热源设备的选型直接关系到社会能源合理利用和人们生活环境质量改善的大问题。 自然界给予人类的能源形式丰富多彩，为我们进行空调系统冷、热源的选择提供了可能。那么在具体的 工程设计中，我们该如何去选择，选择时又该注意些什么呢？
二. 设备选型综述
(—)冷水机组类综述 冷水机组类综述 冷水机组是中央空调系统的心脏，正确选择冷水机组，不仅是工程设计成功的保证，同时对系统的 运行也产生长期影响。因此，冷水机组的选择是一项重要的工作。 1．选择冷水机组的考虑因素： ★ 建筑物的用途。 各类冷水机组的性能和特征。 当地水源(包括水量水温和水质)、电源和热源(包括热源种类、性质及品位)。 建筑物全年空调冷负荷（热负荷）的分布规律。 初投资和运行费用。 对氟利昂类制冷剂限用期限及使用替代制冷剂的可能性。 2．冷水机组的选择注意事项： 在充分考虑上述几方面因素之后，选择冷水机组时，还应注意以下几点： 对大型集中空调系统的冷源，宜选用结构紧凑、占地面积小及压缩机、电动机、冷凝器、蒸发器和 自控组件等都组装在同一框架上的冷水机组。对小型全空气调节系统，宜采用直接蒸发式压缩冷凝 机组。 对有合适热源特别是有余热或废热等场所或电力缺乏的场所，宜采用吸收式冷水机组。 制冷机组一般以选用2～4台为宜，中小型规模宜选用2台，较大型可选用3台，特大型可选用4台。 机组之间要考虑其互为备用和切换使用的可能性。同一机房内可采用不同类型、不同容量的机组搭 配的组合式方案，以节约能耗。并联运行的机组中至少应选择一台自动化程度较高、调节性能较好、 能保证部分负荷下能高效运行的机组。选择活塞式冷水机组时，宜优先选用多机头自动联控的冷水 机组。 选择电力驱动的冷水机组时，当单机空调制冷量φ＞1163kW时，宜选用离心式；φ＝582～1163kW 时，宜选用离心式或螺杆式；φ＜582kW时，宜选用活塞式。 电力驱动的制冷机的制冷系数COP比吸收式制冷机的热力系数高，前者为后者的二倍以上。能耗由 低到高的顺序为：离心式、螺杆式、活塞式、吸收式(国外机组螺杆式排在离心式之前)。但各类机 组各有其特点，应用其所长。 选择制冷机时应考虑其对环境的污染：一是噪声与振动，要满足周围环境的要求；二是制冷剂 CFCs对大气臭氧层的危害程度和产生温室效应的大小，特别要注意CFCs的禁用时间表。在防止 CFCs污染方向吸收式制冷机有着明显的优势。 无专用机房位置或空调改造加装工程可考虑选用模块式冷水机组。 尽可能选用国产机组。我国制冷设备产业近十年得到了飞速发展，绝大多数的产品性能都已接近国
R22)的淘汰做出承诺。作为发展中国家，我国应该充分利用国际社会给予发展中国家30~40年的 “宽限期”，充分发挥HCFCS(如R22)物质在淘汰CFCS物质过程中作为过渡性替代的作用。 据有关资料介绍，几种常用冷、热源组合系统环境行为的排序（影响从大到小）大致如下： 电制冷机加电锅炉系统>电制冷机加燃油（气）锅炉系统>空气源热泵系统加燃油（气）锅炉系统> 直燃机系统>燃气综合能源系统。 提高冷、热源系统能源转换率、减少耗能对环境负面影响的原则性措施 1、对以燃气为一次能源的场合，并兼顾经济性的条件下，宜优先考虑采用燃气热、电、冷联供形 式和回收燃气余热的燃气热泵形式，尽可能避免燃气的直接热利用。 2、对以电为一次能源的场合、尽可能选取各种形式的电动热泵。除非特殊需要，直接电热供热的 系统，必须采用蓄热式电热供热系统。 3、尽可能减少系统中各个能量转换环节的损失。如尽可能回收系统排放的余热；尽可能选用部分 负荷效率高的冷源设备；直接利用地下水降温或利用地下风道新风夏季降温和冬季加热；利用室外 低湿球温度来进行蒸发冷却；载冷、载热介质输送系统的变量调节、水力平衡等。 冷、热源系统设计选型中存在的一些误区和不足 我国地域广大，各地气候、地理条件、能源资源条件、经济发展水平差别很大，即使同一地区的终 端用户，各方面的条件也是不一样的，所以对单个建筑物或一个区域来说，总有一个最适用的冷、 热源系统方案，或者说每一个设计方案都有其一定的适用范围，在其适用范围之外，就可能变成不 合理了。在具体工作中存在以下几种偏向或不足之处： 1、不顾或不作具体分析，盲目追求最新技术、最新产品，并以此作为：“时尚”，当作先进进行 炒作； 2、不顾或忽略系统使用期内的综合效果，片面追求投资最低的方案。投资低可能带来能源浪费， 运行费用高、环境行为恶劣的后果。因此，投资最低不一定是最佳方案； 3、过分着眼于系统完美无缺，把系统搞得十分复杂。其实，复杂的方案可能投资高，可靠性、可 控性、可操作性差，管理维护难度大，复杂不一定是高水平； 4、对设备的取舍，未把握不同种类冷、热源设备所具备的适应社会发展需要的特定个性，简单地 以其问世及应用历史的长短而论其先进与否，或只以其某方面的优缺点而论其先进或落后； 5、在当前的建筑设备设计中，大部分情况下，各专业设计人员各自为战，很少考虑建筑设备总体 系统和各专业设备内部的优化组合，也缺乏这方面的人力； 6、进行经济比较时，不经调查研究，不做详实的计算，盲目引用产品样本或没有权威性的数据， 命周期是指所用的设备在不更换主要零、部、组件的情况下，能保证正常运行并确保使用 性能及效果所能维持的使用时间。设备的寿命周期体现了产品的使用价值。产品的寿命周期包含物 理寿命、折旧寿命、经济寿命等。 冷、热源系统的投资费用 系统的投资费用，不仅取决于产品的报价，还与具体项目的能源憎容费、配套设施费、水电气入网 费、机房建设费、职业安全与卫生设施费、环境保护设施投资等有关，对于贷款建设项目，好要考 虑贷款利息和还贷期限等动态因素，应具体分析计算。 仅就单位冷量设备比价而言，几种冷（热）源设备的排序（从大到小）大致如下： 风冷式冷（热）机组>直燃型溴化锂吸收式机组>水冷螺杆机组>蒸汽型溴化锂吸收式机组>离心式机 组据有关资料介绍，几种常用冷、热源组合系统的投资排序（从大到小）大致如下： 燃气综合能源系统>电制冷机加电锅炉系统>空气源热泵系统加燃油（气）锅炉系统>电制冷机加燃 油（气）锅炉系统>直燃机系统。 冷、热源系统的运行费用 冷、热源系统运行费用主要取决于系统的能源消耗和所用能源的价格及设备折旧。能源价格有地区 的差别及市场的波动，就当前京、沪地区而言，几种冷、热源系统的运行费排序（从大到小）大致 如下：直燃机系统>电制冷机加电锅炉系统>空气源热泵系统加燃油（气）锅炉系统>电制冷机加燃 油（气）锅炉系统>燃气综合能源系统 冷、热源系统的环境行为 能源生产和能源利用所引起的环境影响主要是化石燃料的燃烧而引起的温室效应、酸雨和臭氧层破 坏。当前在我国，冷、热源系统消耗的一次能源基本是化石燃料和电力，而我国的总发电量中，燃 煤发电占70%以上。所以，在我国，如何减少冷、热源系统对环境的影响是个十分重要的课题。冷、 热源系统的环境行为已成为评价设计方案的重要指标。 温室效应，主要是指在消耗化石燃料过程中，向大气排放的CO2等温室气体使地球变暖的作用。 酸雨，是在消耗化石燃料过程中（特别是煤炭在直接燃烧利用过程中），向大气排放SO2、氮氧化 物等致酸性物质与雨水形成的酸性雨。其影响，多雨地区比干燥地区严重。 冷、热源系统是耗能大户，因此限制其在使用过程中有害物质排放量是空调冷、热源系统设计的一 个艰巨任务。 关于臭氧层的破坏，现已证明氟里昂制冷剂中所含的氯原子对大气平流层中的臭氧层具有很大的损 耗破坏力。所以在选择制冷机组时，首先应选择使用不含或含氯原子少的制冷剂的机组。对空调冷、 热源来说，我国于1999年正式实施的《中国逐步淘汰消耗臭氧层物质国家方案》中制定的淘汰目标 是：2003年停止CFC11/CFC12新灌装，2010年停止维修补充的再灌装，但尚未对HCFCS(如
设备选型
一.冷、热源系统设计选型的原则 冷 二. 设备选型综述
一.冷、热源系统设计选型的原则 冷
空调冷、热源系统的设计需遵循一个统一、两个选择和三个原则。所谓一个统一，是指能源的 终端用户利益与社会和国家利益之间的协调统一；所谓两个选择是指能源形式的选择和能源利用方 式（即设备类型）的选择；所谓三个原则，是指合理利用能源资源的原则、减少对环境影响的原则 和技术经济合理可行的原则。 进行方案设计，首先应考虑空调工程的使用性质和具体使用要求，然后因地制宜，全面分析，按初 投资、年运行费、能源供应、环境影响等因素，进行综合评价，选择能源结构合理、能源利用率高、 对环境影响最小的设计方案。 方案比较是一项影响因素多、专业技术强且复杂的工作。方案设计中必须综合考虑和运用诸多方面 的技术知识，主要包括：国家的能源资源状况，国家的能源政策、法规和能源建设方针；相关设计 标准、规范；提高能源利用率、节约能源的技术措施；各种冷、热源形式，各种能源转换设备的种 类、工作原理、性能特点及其适用场合；冷、热源设计方案比较中采用的评价准则和指标；能源利 用及冷热源设备的运行与环境的关系、保护环境的设计措施；冷、热源系统设计和冷、热源设备开 发的新思路、新成果等。 因此，冷、热源系统的设计是一个多目标决策的过程。 各种冷、 各种冷、热源系统的能效特性 目前冷、热源设备的种类繁多，消耗的能源种类不同，工作原理各不相同，能效特性也各不相同。 为了衡量各种设备的节能性，通常采用一次能源效率（在提供等量需求的条件下各不同设备消耗的 能源折算成同一种一次能源的消耗比叫做一次能源效率，用符号OEER来表示）来进行比较。 冷、热源系统的部分负荷性能 建筑物的空调负荷是变化的，冷、热源所要提供的冷、热量在大多数情况下都小于设计最大负荷， 冷（热）水机组在部分负荷下工作的效率都小于机组额定负荷运行时的效率。所以，在选择冷、热 源设备时，应该重视机组的部分负荷性能。行业内，用符号IPLV来表示部分负荷性能系数。对空调 用冷（热）水机组，美国暖通制冷学会的有关标准中给出了IPLV的计算公式： IPLV＝0.17 A+0.39B+0.33C+0.11D(kW/kW) 式中A、B、C、D分别为100%、75%、50%、25%负荷时机组的性能系数COP（或EER）。在进 行方案设计时，可以参照该公式进行计算比较，但需要注意的是，该公式中的系数0.17、 0.39、 0.33、0.11是根据美国亚特兰大一座办公楼的冷、热源设备全年运行小时分布数据统计而得，实际 上对于不同地区、不同建筑物、不同使用条件，系数的数值是不同的。 据有关资料介绍，IPLV值每提高0.1，在设备的经济寿命期内节约的能耗费用就可达到其初投资的 30%~45%。