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1、空调系统的节能途径金家裕上海交通大学一、前公分口地热包括地下热水、温泉等除了用来发电外,还可以作为工业用水纺织、发酵、制革等。就是工厂、旅馆等处的空调系统也可以利用地热。地热能和太阳能一样,不会带来大气污染,可以说是一种清洁的天然能源。因此,尽可能利用地热这一新能源,并提高吸收式制冷机的效率,合理选用机型,以及用最佳空调控制,使空调系统经济运行,谋求最好的节能效果,是从事空调、传热及自动控制的工程技术人员的目的和责任之一二、空调系统及地热利用空调是一种使室内空气温度、相对湿度、速度和清洁度等参数保持在一定范围内的技术空调系统由如
2、下各要素组成冷热源设备制冷机、锅炉等空调器过滤器,空气冷却减湿器、空气加热器、空气加湿器能量输送系统风管包括风门、水、氟里昂管路包括阀门、送风口末端装置自动控制设备及系统地热能用于空调系统的流程在图中表示。一空气空气一能量转换竺丽虱瘾魁能量转换一丽虱痣‘》二贝二伺匣⋯吸收式制冷机一一空调盘管一三竺至里一堡冷冷今水今水能藏‘冷水蓄热槽图利用地热能的空调系统的流程图空调方式的种类各种各样,但目前使用比较普遍的方式是单风管方式和风机盘管方式单风管方式是最早使用的全空气定风量方式,系统简单,设备费比较便宜目前,肠以上的空调系统使用该方式
3、。但由于送风量固定,因而当负荷变动时,只能改变送风温湿度,所以不能节能。现在已开始采用变风量方式。变风量方式,即根据室内负荷的变化,改变送风量送风参数不变以保持室内温湿度这不仅节约了改变送风参数所需的能量,而且还由于处理风量的减少,降低了风机功率消耗。如风量减少朽肠时,功率消耗减少呱,运行费用相当经济。对于大容量的空调装置节能效果尤为显著。风机盘管方式是在各空调房间装设小型风机盘管机组,由冷、热源装置给冷水或热水,对各空调房间根据需要分别控制。利用地热能的单风管空调方式和风机盘管方式的空调系统流程图分别示于图和图业”蹂攀薯图利用
4、地热能的单风管空调系统图制冷机巴吸工女式卜一州卜州侧卜二仁卜图利用地热的风机盘管式空调系统图兰、吸收式制冷机利用地热的空调系统中的制冷机,是以、℃的地热水为驱动能源的吸收式制冷机,。,一并以澳化铿水仇为工质对工作循环仅仅靠水分从嗅化锉溶液中分离以及水蒸汽被澳化铿浓溶液吸收这一过程来进行。由于此机几乎没有机械的可动部分,所以机械损失小,噪声和振动也小产生的冷水可达、℃,能满足空调系统的需要日本矢崎总业的、冷吨的产品利用自然循环式,机内没有溶液泵和冷剂水泵,不但维修管理简单,而且节电。但由于冷剂水在蒸发器中的循环量少,与同类产品相比
5、制冷效率有所降低,制冷能力也较小,适用于规模不大的空调系统日本东京三洋的的大型产品机内装有泵,使溶液和冷剂水强制循环,增强传热和传质的效果,可获得较大制冷量,但是要消耗一定的电能。。“”、、一吸收式制冷机的基本工作原理如图所示根据滨化铿水的平衡浓度是压力温度焙等参数的函数和实际浓度,实现水的蒸发或被吸收作用。吸收器和蒸发器保持在接近真空的状态吸收器里放入浓度为呱左右的嗅化锉一水溶液,蒸发器里的是纯水在打开连结吸收器和蒸发器的管道的阀后,蒸发器里的纯水就从在管内流动的水约,℃中吸热蒸发,。,一变成水蒸汽后流向蒸汽分压力低的吸收器然
6、后被澳化握水溶液所吸收由于纯水的吸热蒸发器中管内的水温下降成为冷水约℃。蒸发器内由管中流动的水不断提供热量,使纯水温度保持在℃左右,其内部的水蒸汽分压力保持在接近真空的毫米水柱,以保。,,一证水的蒸发连续进行在吸收器里由于水蒸汽被吸收溟化锉水溶液的温度上升以及浓度降《口卜一一一卜冷剂水图吸收式制冷机的流程图低使溶液保持在℃左右,必须向吸收器提供冷却水为使稀溶液浓缩必须有一个再生为循环发生器发生器里的稀溶液由于地热水加热,而分离出水蒸汽,因此被浓缩。在冷凝器中,—由冷却水冷却,使来自发生器的水蒸汽变成水,再送往蒸发器。吸收式制冷机
7、的工作循环主要由以上介绍的四大部分蒸发器、吸收器、发生器和冷凝器所构成。对于吸收式制冷机,制冷量是随着地热水、冷却水、以及所需要的冷水温度的变化而改变的当蒸发器内管中冷水出口温度比较低时,制冷量会减小。因此冷水出口温度通常取为、。。,℃性能系数值也根据地热水入口温度等因素而变化因此在利用地热进行空调时,应注意地热水的水温和流量,以便合理选择机型此外,还应注意地热水的水质对产生管壁污垢的影响这一情况。日本东京三洋所产吸收式制冷机的特性曲线如图所示。、,、值和热水入口温度的关系如图所示其中地热水的出入口温度差为℃冷却水出入口温度差为
8、℃,冷水出、入口温度差为℃实线所示为标准肠制冷量当地热水的入口和出口温度分别为℃和℃、冷却水入口和出口温度分别为℃和℃、冷水入口和出口温度分别为℃和℃时,从图中可知制冷量为原来的肠见图中虚线。这时,如果所需的制冷量是,根据十二,应该选用的机型。低温热水入口温度℃
