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| 【空調(diào)】蒸發(fā)冷卻型新風(fēng)空調(diào)集成系統(tǒng)可行性分析 |
| （時(shí)間:2011-9-5 9:38:30） |
蒸發(fā)型空調(diào)的優(yōu)點(diǎn)
蒸發(fā)型空調(diào)與傳統(tǒng)的壓縮機(jī)型空調(diào)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)[5]，這也是促使我們不斷深入研究蒸發(fā)型空調(diào)技術(shù)的主要原因所在。
·初投資的成本低;約為傳統(tǒng)機(jī)械制冷的1/2，機(jī)械制冷系統(tǒng)的造價(jià)為400元/m2左右，而蒸發(fā)型制冷系統(tǒng)為250元/m2左右，三年即可收回初投資。
·耗電量僅為傳統(tǒng)空調(diào)的八分之一，運(yùn)行能耗約為傳統(tǒng)機(jī)械制冷的1/5;蒸發(fā)型空調(diào)設(shè)備中除了所需風(fēng)機(jī)和水泵動(dòng)力外，無需輸入能量，因此性能系數(shù)COP值很高(約為機(jī)械制冷的2.5~5倍)，通常機(jī)械制冷系統(tǒng)的裝機(jī)功率為50W/m2左右，而蒸發(fā)型空調(diào)系統(tǒng)為10W/m2左右，節(jié)電80%左右。
·不斷輸入100%新鮮、健康的冷空氣，可使有害的空氣如：帶有病毒、煙味、異味的空氣排室外，保持室內(nèi)干凈;出于蒸發(fā)型空調(diào)設(shè)備采用全新風(fēng)，且具有空氣過濾器和加濕功能，對(duì)空氣進(jìn)行凈化和加濕處理，大大改善其室內(nèi)空氣品質(zhì)。
·保護(hù)生態(tài)環(huán)境，減少地球環(huán)境的污染;由于蒸發(fā)型空調(diào)設(shè)備以水而不是有環(huán)保公害的氟里昂為制冷劑，對(duì)大氣無污染。
·維修簡便、費(fèi)用便宜;在安裝運(yùn)行操作、維護(hù)保養(yǎng)方面，傳統(tǒng)壓縮式空調(diào)機(jī)組一般需要冷水機(jī)組、冷卻塔、冷卻水泵、末端裝置等設(shè)備，系統(tǒng)復(fù)雜，安裝、運(yùn)行、維護(hù)都比較麻煩，需要專業(yè)人員操作，而且耗資大，而蒸發(fā)型空調(diào)系統(tǒng)安裝快捷，運(yùn)行操作管理方便，無須專業(yè)維護(hù)人員。
蒸發(fā)冷卻新風(fēng)空調(diào)集成系統(tǒng)的提出
新風(fēng)空調(diào)集成系統(tǒng)概念的提出的歷史背景是2001年美國“9.11”事件以后，采用集中空調(diào)的建筑物不斷面臨環(huán)境安全性的考驗(yàn)，其中包括恐怖主義的生化武器襲擊。開啟恐怖主義寄送的裝有炭疽菌熱孢子的信件后，炭疽菌熱孢子會(huì)隨空調(diào)系統(tǒng)的回風(fēng)擴(kuò)散到建筑物的其他房間，整個(gè)建筑物的工作人員將面臨巨大的危險(xiǎn)，不得不疏散。因此“致病建筑物”這一重大問題重新引起了整個(gè)社會(huì)的關(guān)注，集中空調(diào)系統(tǒng)又一次面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
誤區(qū)之一：蒸發(fā)冷卻技術(shù)僅限于干旱氣候環(huán)境
蒸發(fā)冷卻技術(shù)早期應(yīng)用于一些干旱氣候環(huán)境地區(qū)，并在美國的西南部、澳大利亞、印度、巴基斯坦、南非、以色列和我國的西北地區(qū)等炎熱干燥地帶得到推廣。這說明蒸發(fā)冷卻技術(shù)非常適合于炎熱干旱氣候環(huán)境。但是，這并不意味著蒸發(fā)冷卻技術(shù)僅限于干旱氣候環(huán)境使用。因?yàn)檎舭l(fā)冷卻系統(tǒng)有直接蒸發(fā)冷卻(DEC)與間接蒸發(fā)冷卻(IEC)及兩者所復(fù)合而成的多種蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)可以在世界任何地方和任何氣候條件下應(yīng)用。另外，由除濕技術(shù)與蒸發(fā)冷卻技術(shù)相結(jié)合的除濕冷卻系統(tǒng)，是在蒸發(fā)冷卻研究的基礎(chǔ)上提出的一種不受環(huán)境影響的制冷空調(diào)方式。除濕冷卻空調(diào)通常由除濕劑吸濕、除濕劑再生、蒸發(fā)冷卻及換熱等過程組成。被處理空氣的潛熱處理靠除濕劑吸濕來完成，顯熱處理靠蒸發(fā)冷卻來完成。目前，在舒適性空調(diào)系統(tǒng)中，由除濕技術(shù)、蒸發(fā)冷卻技術(shù)、機(jī)械制冷技術(shù)三者結(jié)合組成的除濕法空調(diào)系統(tǒng)已受到國內(nèi)外普遍關(guān)注。因此，蒸發(fā)冷卻技術(shù)的應(yīng)用已不僅限于干燥氣候，而是可應(yīng)用于任何氣候環(huán)境條件。
誤區(qū)之二：-蒸發(fā)冷卻技術(shù)將取代機(jī)械制冷
與機(jī)械制冷相比，蒸發(fā)冷卻存在著不足之處。如缺乏除濕功能，冷卻空氣的能力受外界氣候環(huán)境的影響，多級(jí)蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)控制較復(fù)雜等。當(dāng)僅靠蒸發(fā)冷卻不能達(dá)到要求時(shí)，可啟動(dòng)機(jī)械制冷進(jìn)行補(bǔ)償。為了提高室內(nèi)空氣品質(zhì)，應(yīng)盡量加大新風(fēng)量，最好采用全新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。但這將導(dǎo)致機(jī)械制冷能耗的增加。因此，將機(jī)械制冷也蒸發(fā)冷卻技術(shù)相結(jié)合，可大大降低機(jī)械制冷的能耗，同時(shí)可保證良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)。所以，蒸發(fā)冷卻技術(shù)不應(yīng)與機(jī)械制冷相對(duì)立，而應(yīng)有機(jī)地融為一體，相互依存，發(fā)揮各自應(yīng)有的作用。
5.蒸發(fā)型空調(diào)技術(shù)的特點(diǎn)及其技術(shù)難點(diǎn)
·技術(shù)特點(diǎn)
蒸發(fā)型空調(diào)的基本功能就是對(duì)空氣進(jìn)行熱濕處理，使空氣達(dá)到送風(fēng)的要求，滿足空氣調(diào)節(jié)空間的溫度、濕度、風(fēng)速和潔凈度等要求;其核心問題就是空氣和水的熱質(zhì)交換問題。從熱力學(xué)分析的角度看，無論是在直接蒸發(fā)冷卻還是間接蒸發(fā)冷卻的過程中，它是一個(gè)流動(dòng)、傳熱、傳質(zhì)同時(shí)發(fā)生，并且多個(gè)傳熱過程相互耦合、相互交叉影響的復(fù)雜不可逆熱力過程。又由于蒸發(fā)冷卻過程中的熱量、質(zhì)量傳遞推動(dòng)勢相對(duì)較小，因此蒸發(fā)型空調(diào)技術(shù)屬于低品位能源利用技術(shù)。同時(shí)，直接蒸發(fā)型空調(diào)可以直接利用自然環(huán)境空氣中的干濕球溫度差取得冷量，是蒸發(fā)型空調(diào)技術(shù)從自然環(huán)境中獲得冷量的主要手段，基本上不消耗或消耗極少一次能源且對(duì)環(huán)境無破壞作用。
·技術(shù)難點(diǎn)
蒸發(fā)型空調(diào)系統(tǒng)中的熱和質(zhì)的交換問題，是傳熱界的一個(gè)主要研究方向。近年來國內(nèi)外仍有許多學(xué)者正對(duì)此問題進(jìn)行更深入的理論和實(shí)驗(yàn)研究，但從系統(tǒng)整體出發(fā)，綜合考慮各個(gè)部件的熱質(zhì)交換特性的還沒有;另一方面由于該問題自身的復(fù)雜性，水和空氣間熱質(zhì)交換過程表現(xiàn)出高度的時(shí)變和非線性特性，使得無論在物理模型的建立，還是在數(shù)學(xué)模型的求解上都非常困難，而且數(shù)學(xué)模型的建立都是基于一定的假設(shè)和理想條件之上的。
結(jié)論
蒸發(fā)冷卻新風(fēng)空調(diào)集成系統(tǒng)是在除濕技術(shù)發(fā)展的前提下從新受到關(guān)注的，在前人研究的基礎(chǔ)上，采用蒸發(fā)冷卻新風(fēng)空調(diào)集成系統(tǒng)可適應(yīng)任何氣候環(huán)境條件下的要求，把節(jié)能、健康的思路用于空調(diào)系統(tǒng)就出現(xiàn)了蒸發(fā)冷卻新風(fēng)空調(diào)集成系統(tǒng)。
蒸發(fā)冷卻技術(shù)還有不足之處，需要與材料技術(shù)，填料技術(shù)，除濕劑再生問題結(jié)合使之成為應(yīng)用廣泛的空調(diào)系統(tǒng)。
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