暖通工程師考試《基礎知識》考前備考要點(3)


微型冷庫五大特點
微型冷庫通常是指貯藏量在100t以下(一般在5~40t),庫容積在500m3以內的小型冷庫。微型冷庫具有實用可靠,成本低,自動化程度高,容易操作,節能五大特點:
1,微型冷庫實用性、可靠性強。設備充分考慮了農村和小型批發、流通市場的特點。采用全封閉制冷壓縮機,運行無故障運行時間長,安全可靠,設備5-6年以內無需維修。
2,微型冷庫造價低。建造一座容積為100m3左右的微型冷庫,主要是庫體造價和設備投資,總價格低??少A藏臍橙蘋果等水果2萬公斤左右,青椒等蔬菜1萬kg左右,如果利用舊房等場所改建,大約可以減少土建費用的35%。投資少,見效快,當年建造當年就可以受益。
3,自動化程度高。系統采用微電腦控制,微型冷庫在-10~15℃范圍內可任意調溫。能自動控溫,且控溫準確,溫差≤±0.5℃。
4,微型冷庫操作非常簡單,有自動和手動雙位運行功能,設有多種自動保護裝置,同時配有電子溫度顯示,方便用戶觀察庫內的溫度。正常使用時像冰箱、空調一樣方便,無需專人看護。
5,由于微型冷庫庫體小,節能降耗,加上制冷系統設計時進行優化,把機械制冷與充分利用自然冷源相結合,所以可節能省電。
太陽能空調相關知識
太陽能空調是以太陽能作為制冷空調的能源。利用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。前者系統比較簡單,但以目前光電池的價格計算,其造價為后者的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通常以第二種為主。
節約常規能源和保護自然環境是當今世界關心的兩大熱點,常用的壓縮式空調機不僅消耗大量電能,而且存在對環境的污染問題。近幾年,越來越多的科學家和工程技術人員對太陽能空調系統進行了研究、開發,目前已在世界一些國家安裝了太陽能空調系統,用于夏季制冷、冬季采暖以及提供熱水,發展太陽能空調應用的基礎和意義。
1.1太陽能空調的市場基礎
太陽熱水器在國內市場迅猛發展,全國太陽熱水器的使用量已超過1000萬平方米,近年來每年增長超過200萬平方米,由此可見,太陽熱水器的使用量和需求量都非常大,市場前景非常好。另一方面,空調的需求也是一個巨大的市場。如果把供熱與空調結合起來將是一個更加理想的方案。這是太陽能空調實現推廣應用的市場基礎。
1.2太陽能空調的技術基礎
太陽能制冷空調的關鍵技術已經成熟。①在太陽能集熱器方面,真空管集熱器、平板集熱器都已經在市場上推廣應用;②在制冷機方面,溴化鋰吸收式制冷機在上世紀九十年代大量地進入了市場。中國科學院廣州能源研究所研制的低溫熱水型兩級吸收式淡化侄制冷機,熱源溫度只需60℃以上,特別適合于太陽能的利用。③在系統方面,已經積累了豐富的經驗。
因此,太陽能空調應用在技術上是可行的。
地源熱泵中央空調機組工作原理
地源熱泵技術是利用地球表層的土壤(巖石)和水體(地下水、海洋、河流和湖泊等)吸收太陽能和地熱能而形成的低位熱能資源,并采用熱泵原理,通過少量的電能輸入,實現低位熱能向高位熱能轉移的一種技術。
在中央空調系統中熱泵機組可以實現一機三用的功能,即冬季以冷凝器放出熱量來供熱采暖,夏季以蒸發器吸收熱量來制冷,四季可以通過冷凝器端的熱量制備生活熱水,并且夏季以制冷為目的時制備熱水可以認為是免費的。
地源熱泵中央空調機組,是一項高效節能型、環保型并能實現可持續發展的新技術,它既不會污染地下水,又不會影響地面沉降。
任何一種設備都有其工作溫度范圍,人也是如此,環境溫度超過人類的生存范圍,人也無法生存??照{與制冷系統也是如此??照{系統的溫度工作范圍,在夏季制冷時,冷凝器(室外機)的冷凝溫度是42℃;冬季制熱時,蒸發器(室內機)的蒸發溫度是-5℃。超過這個這個溫度范圍,夏季時制冷效率降低,冬季時,制熱效率降低。這就是為什么空調為什么不適合北方冬季制熱的原理。
眾所周知夏季環境空氣溫度高于當地的地下水、地表水、土壤的溫度,冬季環境溫度低于當地的地下水、地表水、土壤的溫度。土壤相當一個冷熱源的蓄能器,地下越深,恒溫效果越好。在地下十米以下,無論冬季或夏季,地下溫度都能保持在13℃左右不變。
因此,夏季地源熱泵空調系統制冷時用地下水將冷凝器冷卻;冬季地源熱泵空調系統制熱時用地下水將蒸發器升溫,這樣,不僅提高了空調系統的工作效率,同時也提高了空調的制冷/熱的效果,更主要的是也節省了能源。據我們的經驗,設計安裝良好的地源熱泵,平均可以節省用戶30%~40%的冬季采暖或夏季制冷空調運行費用。
土壤源熱泵空調也叫地源熱泵空調,就是在地下埋設管道作為換熱器,管道與熱泵機組連接形成閉式環路,管道中有液體流動通過循環將熱泵機組的凝結熱通過管道散入地下(供冷工況),或從大地吸取熱量供給熱泵機組向建筑物供熱(供熱工況)。
土壤源熱泵換熱器有多種形式,如水平埋管、豎直埋管等。這兩種埋管型式各有自身的特點和應用環境。在中國采用豎直埋管更顯示出其優越性:節約用地面積,換熱性能好,可安裝在建筑物基礎、道路、綠地、廣場、操場等下面而不影響上部的使用功能,甚至可在建筑物樁基中設置埋管,見縫插針充分利用可利用的土地面積。
地源熱泵中央空調系統的特點
地源熱泵中央空調系統是利用地下淺層的熱資源(也稱熱能),通過少量的高位能源(如電能),將低溫位能向高溫位能轉移,以實現既可供熱又可制冷的高效節能系統。它與傳統的燃氣或耗電空調相比具有熱效率高、管道占用空間小、高層建筑不需要多級壓力箱的優點。這種方式是我國大型城市中的發展趨勢,它具有以下特點:一.節能、高效地源熱泵空調系統在提供100單位能量的時候,70%的能量來源于土壤,30%的能量來自電力,用于將土壤中的熱量“搬運”至室內。與鍋爐(電、燃料)供熱系統相比,鍋爐供熱只能將90%以上的電能或70-90%的燃料內能轉換為熱量供用戶使用,而地源熱泵空調系統的轉換效率最高可達4.7,因此它要比電鍋爐加熱節省三分之二以上的電能,比燃料鍋爐節省二分之一以上的能量,運行費用為各種采暖設備的30-70%;由于土壤的溫度全年較為穩定,一般為10℃-20℃之間,其制熱、制冷系數可達4.3-5.8,與傳統的空氣源熱泵(家用窗式和分體式空調、中央式風冷熱泵)相比,要高出40%以上,其運行費用僅為普通中央空調的50-60%。
一、由溫控器對熱泵機組進行恒溫控制,根據室內人員的增減及室外陽光直射等負荷的變化來控制機組的啟停,將室內溫度始終恒定在設定的溫度范圍,既達到制冷或供熱的舒適效果又可以避免浪費能源,使能源的利用和室內環境的舒適程度的協調得到最優化。這樣不僅節省運行費用,而且便于分層、分區進行控制、計量,從而實現最大節能。
二.舒適地源熱泵空調系統,空調系統送風均勻,溫度分布合理,氣流速度小于0.3米/秒,無吹風感。噪音小,采取降噪措施后可小于40分貝??梢栽谌魏螘r間進行制冷模式和供熱模式的相互切換,室內溫度可以根據個人的感受在一定的設計范圍內設定。
三.節省建筑空間、便于運行管理沒有冷卻塔和其它室外設備,省去了鍋爐房,冷卻塔及附屬的煤場、渣場所占用的寶貴面積,沒有傳統中央空調集中占地問題,節省了空間和地皮,產生附加經濟效益,并改善了環境外部形象。室內系化工泵的系統,故每個區域內的主風管道截面高度較小,不會像傳統空調系統那樣過多占用建筑內的吊頂空間,從而保證每層的使用空間。熱泵機組,質量可靠,沒有大耐腐蝕泵中機組,無需專人值守,大大減少維修、維護費用??梢詫崿F機組獨立計費,分戶計量,方便業主對整個系統的管理。
四.綠色、環保、無污染地不銹鋼水泵泵空調系統在冬季供暖時,不需要鍋爐,無燃燒產物排放,可大幅度降低溫室氣體的排放,既保護了環境,又可遵守《全球氣候公約玻璃鋼泵美國地熱泵協會提供的報告,僅美國肯塔基州路易斯威爾市總建筑面積15.8萬平方米的高特豪斯飯店地源熱泵系統,每年可減排CO2 849噸;SO2 塑料泵.97噸;NO2 14.98噸;微塵 2.49噸。在夏季制冷時也是將熱量轉移到地下,沒有任何氣體排放到大氣中,如果得到廣泛應用將可以大大降低溫往復泵緩全球變暖的進程。
五.低運行費用地源熱泵空調系統的高效節能特點,決定了它的低運行費用。維修量極少,使用壽命和建筑物同期,折舊液下泵和維修費也都大大低于傳統空調。自動化程度高,無需專業人員操控。地源熱泵空調系統的供暖和制冷費用只相當于普深井泵調系統供暖和制冷費用的30-70%。
六.應用靈活、安全可靠、用途廣泛地源熱泵空調系統靈活性強,可用于新建工程或擴建、改潛水泵工程,可逐步分期施工。熱泵機組可靈活地安置在任何地方,節約空間。同時,地源熱泵無儲煤、儲油罐等衛生及安全隱患。
地源熱泵空調系統從嚴寒地區至熱帶地區均適用。可為辦公樓、賓館、醫院、飯店、自吸泵超市、幼兒園、別墅、居民小區等各類建筑物提供冷暖兩用空調系統,并可同時提供生活熱水。
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