空调水系统的构成
夏季医院中央空调系统24小时不停在运转,空调水泵的能耗是相当可观的。
规范标准对冷水温度及温差的要求
《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012,8.5.1条:采用冷水机组直接供冷时,空调冷水供水温度不宜低于5℃,空调冷水供回水温差不应小于5℃;有条件时,宜适当增大供回水温差。
从规范的要求看,以上水温和温差要求是针对冷水机组直接供冷的时候。区域供冷,经热交换的非直接供冷另当别论。
《实用供热空调设计手册》:舒适性空调水系统的冷水温度推荐采用值:冷水供水温度:5~9℃,一般取7℃;供回水温差:5~10℃,一般取5℃。
设计手册的要求与规范基本是一致的。
采用大温差的目的
节省输送水泵的能耗,同时可减小相应的输送水管管径。
输送冷量 Q = G.ΔT
输送一定的冷量,温差加大,流量减小。
水泵的轴功率 NZ=ρ.G.H/102.η
水泵能耗与流量、扬程成正比。
所以流量减少,水泵一定会节能。但是当水泵得以节能,水量减小的同时,对室内的末端空调机有没有影响呢?
大温差小流量对末端及冷水机的影响
(1)影响表冷器传热系数的因素
对结构相同的表冷器,影响其传热量的因素: Vy ,ω,ζ
Vy 迎面风速。
ω 表冷器管道内水流速。
ζ析湿系数(h1-h2)/Cp(tg1-tg2)
h1、h2 处理前后空气的焓值。
tg1、tg2 处理前后空气干球温度。
小流量使表冷器管道内水流速减小,影响传热系数。
(2)大温差使平均水温变化,使得盘管与空气的传热温差发生变化,影响传热量。
(3)以大家熟知的T和Y厂家产品为例,对大温差下表冷器换热能力的计算分析。
T厂:换热计算
Ta 换热器空气侧空气的平均温度
ha 换热器空气侧空气与换热器的对流换热系数
Sa 换热器空气侧空气与换热器的有效换热面积
Tw 换热器水侧冷水的平均温度
hw 换热器水侧冷水与换热器的对流换热系数
Sw 换热器水侧冷水与换热器的有效换热面积
Q 空气与冷水的换热量
常规水系统供回水温度为7/12℃,温差5℃。
应用大温差7℃的系统时,相同负荷下冷水流量仅为常规系统的70%。因此大温差系统中换热器的水侧换热系数hw将比常规系统减小,若这时保持冷水平均温度不变(如6/13℃),总换热量Q必然减小。
另一方面,大温差系统冷冻水温度对冷量也有所影响。
风机盘管:
室内干球温度26℃、湿球温度18.5℃,03两排管中速风机盘管。
新风机组:
室外干球温度33.2℃、湿球温度26.4℃,6000m3/h新风机组 。
因此大温差系统必须使用比常规系统更低的平均冷水温度才能弥补由于冷水流量下降对水侧对流换热能力的削弱,经过计算后可以发现5/12℃时的换热能力与常规7/12℃时的换热能力基本一致。但是,冷水机组出水温度降低了2℃!
Y厂家计算结果:
进风温度27/19.5℃,风量10000m³/h,盘管排数4。
由以上计算可知,大温差系统必须使用比常规系统更低的平均冷水温度才能弥补由于冷水流量下降对水侧对流换热能力的削弱,经过计算后可以发现5/12℃时的换热能力与常规7/12℃时的换热能力基本一致。
现在常用的6/13℃,冷量减小5%到7%,所以这是有代价的。但是采用5/12℃,冷水机组出水温度降低了2℃!冷水机组能耗怎样变化呢?
(4)大温差对冷水机组的影响
更低的冷水平均温度,对冷水机组能耗和出力影响,粗略估算值可按以下数据:出水温度降低1℃,能耗增加2%,冷量降低3%。
(5)冷冻水大温差节能分析
如果设计者采用大温差只看到循环水量减少,使水泵节能是远远不够的。
供水温度、温差取值要考虑:
减少的水泵能耗,是否会由于冷水机组能耗增加而得不偿失?平均冷水温度提高使得冷水机组能效比提高,但影响末端风机盘管、空调机组出力,会影响室内环境舒适度。特别南方潮湿,较高的平均水温影响除湿效果。
较大的温差,在选择末端设备时必须进行选型核算。由于铜管里流速可能传热不行,需要厂家做一些非标的处理,投资可能要增加。设计者需要综合考虑,采用合适的冷冻水供水温度和温差。
来源:中国中元国际工程有限公司医疗建筑设计研究一院总工程师林向阳
“达实杯”第二届全国优秀医院建设机电工程师评选活动开始啦!
为充分发挥采暖通风、给水排水、建筑电气、热能动力专业人员在建设资源节约型、环境友好型社会的作用,促进医院建设行业良好发展。“全国医院建设大会”联合“筑医台”等多家机构特举办“达实杯”第二届全国优秀医院建设机电工程师评选活动。
评选条件
1.遵守国家法律法规,具有良好的职业道德和社会诚信,具有献身于医疗建筑事业的敬业精神;
2.工作职务属医院建设行业,报名人员包含但不限于企业、医院、设计院等;
3.专业方向为弱电、给排水、暖通、动力、电气;
4.具有专科及以上学历,工作5年以上,且具有中级及以上职称的在职人员(优秀者可放宽条件);
5.主持或参与过大中型医院工程建设项目,在技术创新、技术进步和新技术推广应用以及重大工程建设技术难题攻坚方面贡献突出;
6.年龄不超过60周岁(截止评选年)。
评选流程
1.报名
参选者可直接点击下方链接报名。
http://pingxuan2018.zhuyitai.com/index.php?r=Active/ShowUserActive&id=15
2.评选方法
本次活动采取公众微信投票与专家网络评审打分相结合的评选方法。
公众微信投票:报名结束后,活动组委会将在 “筑医台学院”微信公众号开通微信投票通道,对入围医院进行微信投票,微信投票结果占20%。
专家网络评审打分:报名结束后,建设奖评选组委会将邀请评审专家,为其开通评分权限,拥有权限的专家将凭借专业经验,参照评选指标,对入围医院进行打分并注明评审意见,专家评审结果占80%。
为保证评选的公开、公平和公正,本次评选活动将邀请多家知名行业媒体担任监评。评选活动进程、结果及相关后续事宜,将通过活动网站、微信适时发布,敬请关注。
3.评选时间安排
报名截止时间:2018年2月1日
材料提交截止时间:2018年2月15日
微信投票时间: 2018年3月1日—3月20日
专家评分时间: 2018年3月1日—3月20日
咨询联系方式
联系人:王硕
联系方式:13439474939(同微信)