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【“美德康”HVAC系统应用中心连载(二)】

发布时间:20/03/02

版权声明:本资料版权属于西安美德康科技有限公司所有,未经同意不可转载。欢迎转发,谢谢!



前言

西安美德康科技有限公司位于陕西省西安市高新区发展大道25号,建筑面积520㎡,空调面积约350㎡的办公型建筑,层高4.0m,建筑结构类型为钢结构,南侧外墙为双层玻璃幕墙,西侧外墙为空心砖墙,西外窗玻璃为双层玻璃,北侧窗墙比为60%。整幢建筑物无集中供暖及制冷,上层、下层及东户均无供暖制冷措施。

作为从事供热制冷十余年的企业,以提高办公环境热舒适性为出发点,充分响应“节能减排”号召,以空气源热泵作为冷、热源,风机盘管和毛细管型辐射供暖、冷系统为末端,打造“学习试验、体验交流、实际应用”为一体的多用途办公间。


 

目  录

第一篇 围护结构节能改造

1.1  围护结构节能改造目的

1.2  围护结构节能措施

第二篇 系统冷热源

2.1  冷、热负荷计算

2.2  冷热源设备--空气源热泵

2.3  系统原理

2.4  设备选型

第三篇 保温水箱的选用

3.1  水箱的运用初衷

3.2  水箱的分类

3.3  水箱的功能

3.4  水箱的容量选择

第四篇 水循环系统

4.1  水循环系统形式

4.2  循环水泵选型

第五篇 分布式循环系统

5.1  分布式循环系统优势

5.2  Metcon应用中心分布式循环系统介绍

第六篇 风机盘管末端系统

6.1  风机盘管工作原理

6.2  风机盘管种类

6.3  风机盘管控制方式

6.4  Metcon应用中心风机盘管型号及数量如下表:

6.5  风机盘管安装要点

6.6  同程式系统和异程式系统

第七篇 毛细管网辐射冷暖末端系统

7.1  毛细管网

7.2  毛细管网辐射冷暖末端系统优势

7.3  metcon毛细管网敷设状况

7.4  毛细管安装注意事项

第八篇 分集水器分室(区)调温系统

8.1 分集水器

8.2 Metcon应用中心分室(区)调温

8.3 分室(区)调温系统原理

第九篇 新风系统

9.1  确定新风量

9.2  Metcon应用中心新风改造

9.3  新风系统的作用

第十篇 气候补偿混水节能系统

10.1 工作原理

10.2 安装方式

10.3 控制逻辑

10.4 应用多样化

第十一篇  温湿度调节

11.1 温湿度的关系

11.2 露点温度的重要性

第十二篇  露点温度控制

第十三篇  室内温度无线采集系统

13.1 无线温度采集器

13.2 数据集中器

13.3 数据采集器

第十四篇  能耗监测系统

第十五篇  冷热量监测系统

第十六篇  变频调节系统

第十七篇  信息集采记录平台

17.1 平台组成

17.2 平台必要性


03
保温水箱的选用




3.1  水箱的运用初衷

空气源热泵压缩机的启动次数是衡量主机使用寿命的重要参数。缓冲水箱的运用是借鉴中央空调系统的水蓄冷技术,应用缓冲水箱的容积来増加循环系统中的运行水量,使水系统温度波动频率相应减缓,温度变化趋于平稳,有效解决系统过小带来的负荷波动大和主机频繁启停的问题,从而达到节能省电、增加系统稳定性、延长系统寿命的目的。

3.2  水箱的分类

水箱按压力形式可分为:开式水箱(直接与大气接触,水箱内水压与大气压力相一致)和闭式水箱(不与大气接触,水箱内水压与水系统内压力基本一致,也叫承压水箱)。

3.3  水箱的功能

3.3.1    储能

气源热泵的启停是根据采集水箱内安装的感温探头来指挥工作的,当水箱内的水温达到上限温度设定值时,主机停止工作。这时室内末端中的采暖、制冷温度来自水箱中存储的水源,当水箱中的水温降至设定值时,主机开始工作,将制出来的水,源源不断的定温储存在水箱内,这样就可以减少热泵机组的工作负荷和开、停频率,大大节省了电能。

3.3.2    缓冲

空气能采暖系统中若不设置缓冲水箱,水系统将一直保持运行状态,主机频繁地在启、停状态使得水系统的运行压力忽高忽低不能缓解,水系统因运行压力不稳定的因素将会导致管路跑、冒、漏、滴等现象发生,以及氟路系统出现高压故障,被迫启动压力保护;

而安装了水箱,系统运行过程中,主机出水首先通过缓冲水箱,在水箱内释放掉部分循环运行压力,保证了系统管路内的水力均衡,机组及水系统部件的使用寿命得以延长。

3.3.3    自动排气

水系统在运行过程中,因不断的进行高低温循环,快速的温变导致了系统中不断滋生气体以及水中氧气排出,这些气体在系统中无法聚集,容易导致系统管路的某一段因聚集压力过高而产生”水锤”现象使管路震裂;

而在水系统中安装了水箱,系统中的气体会不断的聚集到缓冲水箱内的弧形部位,再通过缓冲水箱上的排气阀自动排出,使系统稳定运行。

3.3.4    排污

水系统在运行过程中,会有大量的漂浮物、菌藻、水垢、泥浆、铁锈等物质产生,为了避免水垢等物质集聚系统中,安装了多个过滤器。因此日常对过滤器的维护和清洗就会频繁,同期增加了售后成本;

而安装了水箱后,系统中的水垢等杂质会聚集在水箱底部,可以打开手动排污阀通过水箱底部的排污口进行排污,排污更初底、速度更快,降低了过滤器的清洗和更换频次,售后成本大大降低。

3.3.5    除霜

空气源热泵主机在冬季除霜时会吸收回水系统中的热量,同时向供水管路排放冷量,如果是系统中没有设置缓冲水箱,那么这些冷量就会直接排放到室内,吹出冷风、排出冷量从而降低室内温度;

而增加了水箱后,当机组化霜时,水箱内储存有一定温度的热水可满足末端循坏,避免了主机除霜时对室内温度的波动影响,增加了室内舒适度。

3.4  水箱的容量选择

水箱容量=系统稳定所需水箱-系统实际水量

系统稳定所需水量M=QT/c xT

metcon应用中心为更好的蓄能选取1吨的承压保温水箱。

04
水循环系统




4.1  水循环系统形式

从管路和设备的布局分类,空气源热泵输系统水循环有开式系统和闭式系统两种形式。

4.1.1  开式系统和闭式系统的区别

开式系统:管路系统在水泵的出口到水泵的入口之间,有非承压贮水箱等与自然界大气直接接触、自流回水时和大气相通的循环系统。

闭式系统:管路系统不与大气直接相接触,并在系统最高点设有膨胀水箱或膨胀罐及排气、泄水装置的系统。

4.1.2  开式系统的缺点

开式系统由于与大气相通,水中含氧量很高,特别容易腐蚀管路和设备,而且空气中的污染物如烟尘、杂物、细菌、可溶性气体等更容易进入水中,使微生物在水中大量繁殖,从而新陈代谢后形成生物污泥,造成管路堵塞并产生水锤现象。且选取系统循环泵时,系统不但要克服管路沿程的摩擦阻力损失和局部压头损失,还需要把水的压头高度提升到最高液面,水泵的能耗随之增大。

4.2  循环水泵选型

在系统中有两个循环水泵,水泵A为整个系统的循环提供动力,水泵B仅作为分布式循环泵对6000米的毛细管辐射系统提供动力。


系统循环泵和毛细管末端混水泵均可自动、手动及远程控制,两台水泵均可和主机联动,自动控制模式下时,主机启动时水泵便启动,主机停机时,水泵持续运行10分钟后停机(可根据需要调整时间);手动控制模式下,可通过启动/停止按钮自主选择水泵运行状态;远程控制模式下时,可通过软件远程控制。


空气源热泵系统水泵要进行合理的选型,水泵选大了,水泵水流太大,机组升温就慢一些,因为工程机都是在主机的换热器里面加热,水流太大,流的太快,水吸收的热量就没那么多,耗电量也会上升。相反,水泵太小了,升温要快一些,但是会影响机组的使用效果。

4.2.1  水泵流量及扬程计算

循环水作为热媒介质或者冷媒介质,起到传输热量的作用。在稳定循环状态下,热量与流量的公式为W=cq(t2-t1),其中W为系统需要的热量,q为系统的循环水量,也即系统循环泵的流量最低要求,在水的比热容c及温差确定的情况下,水泵流量很容易计算得出。

水泵作为动力系统,其提供稳定流量的同时,需要克服系统循环阻力,即系统阻力决定了循环泵扬程大小:

 Hmax=P1+P2+0.05L (1+K)
  △P1为冷水机蒸发器的水压降
  △P2为该环路中并联的各
空调末端装置水压损失最大的一台的水压降。
  L为该最不利环路的管长
  K为最不利环路中
局部阻力当量长度总和与直管总长的比值,当最不利环路较长时K值取0.2~0.3,最不利环路较短时K值取0.40.6

4.2.2   水泵选择注意事项

考虑到系统热负荷可能会随着办公室的进一步节能改造而发生变化,而热负荷发生变化必将引起流量与扬程需求的变化,在循环水泵选择时,应当优选变频循环水泵。

考虑到循环水泵安装位置与办公区距离较近,选择静音循环水泵。

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下期预告

          第五篇  分布式循环系统

          第六篇  风机盘管末端系统