Tuesday, January 30, 2018

水冷磁懸浮、變頻離心、水水熱泵,這三種冷水機組節能效果如何,醫院該怎樣選擇?

冷水機組能耗占比一般50%左右,其能效的高低影響著整個空調系統的運行能耗,采用高效創新的冷水機組對提高空調系統整體運行能效,降低空調能耗是非常必要的一點。

醫院空調系統主要分為:單冷空調系統,區域集中供冷、供暖,冷暖空調系統。

中央空調系統由“冷源系統制取冷量-輸配系統輸送冷量-末端系統使用冷量”三個鏈接完成末端冷量的需求,即冷量經制冷主機制取後,由動力設備冷凍泵將冷凍水通過管網輸送至空調末端設備,空調末端設備利用冷凍水釋放的冷量對空氣進行熱濕處理,最終實現控制的房間區域舒適性要求。

在整個中央空調系統中最核心設備就是冷水機組,冷水機組的能耗大約占整個中央空調系統的50%,其它制冷輔機,包括冷凍泵、冷卻泵及冷卻塔的能耗約占到25%。

風冷熱泵既可以制冷,又可以制熱,到瞭冬季以後,熱交換是反向的,它的原理跟傢用空調一樣,夏季制冷,冬季制熱。

在空調中VRV系統的應用比較廣泛,很多超過五萬平方米的公共機構建築也在選VRV空調系統。華南理工大學節能技術研究院副院長閆軍威認為,醫院選用VRV空調最好在兩萬平方米以內規模。

目前新建醫院分體空調的應用比較少,但是老醫院比較多。

三種冷水機組創新設計

冷水機組能耗占比一般50%左右,其能效的高低影響著整個空調系統的運行能耗,采用高效創新的冷水機組對提高空調系統整體運行能效,降低空調能耗是非常必要的一點。

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水冷磁懸浮離心機組:以磁懸浮離心壓縮機為核心技術的高效節能中央空調。

節能高效

磁懸浮離心機在實際運行過程中,設定溫度越高,機組的能效越高,在部分負荷運行條件下,峰值能效比COP可高達12。以一般空調系統全年運行統計,與其它常規類型冷水機組相比,其節電率達35%以上。

系統可持續性高

常規螺桿式/離心式機組系統:需每年清洗,由於潤滑油殘留及累積,能效損失達到15%~20%。磁懸浮機組:無油運行,不會存在潤滑油殘留及控制的問題。

無潤滑油系統,高效節能

不使用任何潤滑油,所以不需要回油壓差,可以實現16℃高溫出水而普通螺桿機組由於需要建立回油壓差,故難以實現高溫出水,供水溫度每提高1℃,空調能耗降低約2%~3%。另外潤滑油系統會造成一定的制冷效率損失。

噪音低、震動小、安裝簡單

磁懸浮軸承使得運動部件完全懸浮,壓縮機內部完全無摩擦運行,結構震動接近0,運行噪音低,無需昂貴的減震配件。

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變頻離心式冷水機組:以直流變頻控制為核心技術的高效節能中央空調。

機組平均約99%的時間運行在部分負荷工況,因而部分負荷情況的能耗是評價機組性能的重要標志。

通過配置變頻驅動器,自動調節電動機的速度,並結合調節壓縮機導流葉片的開度,大大提高機組的效率,冷卻回水溫度較低時,機組部分負荷能效值高達17-18,機組年節能可達30%。

在選擇的時候,如果設備機房更換設備比較方便,可以選擇變頻機,如果設備機房需要拆墻,可以選擇磁懸浮。

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水水熱泵(全熱回收冷水機組):熱回收機組的制熱效率遠遠超過各種鍋爐,同時又為空調系統提供冷量,是優秀的鍋爐替代品。可同時供冷+供暖,運行能效COP可達到8以上,節約能耗30%以上。

閆院長表示,如果醫院能做水水熱泵,建議大傢選擇它,其實熱泵也叫空調。在熱泵裡,冷卻水產生熱水,常規冷水機組冷卻水出水溫度通常是37度。

而水水熱泵可以把冷卻水加到60度,將冷卻水變成生活熱水。水水熱泵經過特殊設計,專門用於一邊出冷水,一邊出熱水的工況,它與中央空調主機的原理一樣,但是冷卻系統的水可以升到很高。

如果冷卻水溫度高,制冷效率就會降低。但這個冷卻水是用來制熱的,所以它是制冷制熱兩者的綜合效率,能效可以達到8以上。

醫院在選擇時,如果其他冷凍設備是制冷的,可以選擇的功率大一些的水水熱泵,如果制冷、制熱都需要的話,水水熱泵可以選擇功率小一些。

可以參照每天需要的熱水量,計算一下需要多大的功率加熱,可以進行換算,選擇所需的水水熱泵。

例如廣東地區,一年中接近十個月是高溫天氣,基本上十個月都需要制冷,水水熱泵產生冷量的同時也可以提供近60℃的熱水,冷量用於末端房間制冷,熱水可以解決部分生活熱水需求。到瞭冬季不需要冷的時候,不能完全替代其他的熱泵,可能需要其他輔助熱源。如果水水熱泵能夠滿足夏季的熱水需求,在使用的過程中是能夠節省大量能源的。

作者:華南理工大學節能技術研究院副院長閆軍威

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