龙8国娱乐大厅 中央空調技術原理、用水分析及節水對策

2020/12/30

一、中央空調的主要類型、原理與特點

中央空調是一種保障機場、車站、商場、娛樂、酒店、學校及辦公公共室內場所空氣質量的重要設施。包括室內新風處理、冷熱源、輸運分配和自動控制等部分組成。

大型中央空調(建筑面積10000平米以上)按空氣處理設備可分為集中式中央空調和半集中式中央空調兩種。集中式中央空調的新風處理、冷熱空氣的送回風機等集中在空調設備房內，通過送回風管與被空調的場所相連接，對空氣進行集中處理和分配，而半集中式中央空調只有新風由空調設備房集中處理，房間內的空氣由分散的房間內裝置處理。集中式中央空調適用于公共場所面積較大的機場、車站、商場、娛樂等場所，而半集中式中央空調適用于酒店、學校、辦公等場所。

近年來對于建筑面積小于10000平米的中央空調多采用一種變制冷劑流量系統，也稱VRV空調系統。系統結構為一臺室外機對應一組可多達50臺室內機，控制系統采用變頻抵制方式，這種系統也稱多聯機，是家用空調的一種增強型。系統具有節能、設備維護費用低等優點，適用于辦公樓宇等。

組成中央空調的冷熱源部分是中央空調系統關鍵設備，分為兩類，一類是電動壓縮式制冷;另一類是熱驅吸收式制冷。

電動壓縮式制冷是氣體壓縮機在電力作用下將冷卻媒介由氣態進行壓縮變為高溫氣態，冷凝器中與外界空氣換熱，冷卻后氣態變為液態，由于節流閥作用閥后形成低壓液態，在蒸發中吸收空氣中的熱量，蒸發為氣態。通過壓縮、冷凝、蒸發、再壓縮，變可以把蒸發器吸收的熱量通過冷凝器散出去了。壓縮機按壓縮方式不同又有活塞式、螺桿式和離心式。

熱驅吸收式制冷是利用溴化鋰不變質、不揮發、不分解、極易溶于水，20度時在水中的溶解度是食鹽的3倍具有很強的吸濕性，能夠吸收比其溫度低得多的蒸汽，其溫度越低嘗試越高吸濕性越強的特性進行制冷。溴化鋰溶液在吸水器中吸收水蒸氣，蒸發器的水蒸發吸收冷水中的熱量，由于溴化鋰溶液吸收水分后，溶液濃度降低，吸濕能力也降低，這時將該溶液在進行加熱使其中的水分蒸發，溴化鋰溶液重新變濃，蒸發的水分經過與冷卻水換熱后凝結成水。這樣循環往復便可將冷水中的熱量由冷卻水傳給大氣，低溫冷水便是空調所需的冷源。按溴化鋰溶液的加熱方式不同可分為蒸汽型、熱水型、燃油型和燃氣型。

熱驅吸收式制冷比電動壓縮式制冷的運行費用高出60%以上，一般在沒有工業廢汽和廢熱的工業區多數采用電動壓縮式制冷。

電動壓縮式制冷按冷卻方式可分為水冷式和風冷式，熱驅吸收式制冷只能采用水冷式，VRV系統為風冷式。水冷式是將壓縮機中的熱量由敞開式冷卻塔傳向大氣，而風冷式是通過空冷散熱器傳給大氣。

水冷式壓縮制冷初期投資比風冷式低15~20%，運行電耗低約25%，因此，中央空調基本采用水冷式壓縮制冷技術。

二、中央空調的用水情況分析

中央空調用主要是循環冷卻用水，風冷式壓縮制冷系統采用了空冷散熱器方式散熱，循環冷卻不耗水。水冷卻壓縮制冷的用水集中在循環冷卻水系統，主要用水設備循環水泵、管路系統和冷卻塔。循環冷卻水系統水損失包括4部分，包括:蒸發、風吹、排污以和泄漏。中央空調的循環冷卻用水量是蒸發、風吹、排污以及和泄漏量的總和。

循環冷卻水四部分損失的水量中泄漏損失包括冷卻塔的濺散、管道和水泵等部件泄漏，在運行管理好時，其量非常小,可忽略不計。

因此，中央空調的用水量主要是蒸發、風吹和排污而損失的水量，蒸發和風吹損失量與冷卻塔有關，排污損失量與循環水水質相關。

循環冷卻水補水量=蒸發損失量+風吹損失量+排污損失量。

蒸發損失量約為循環冷卻水的1.5%，風吹損失可控制在循環水量的0.05%以下。排污量與濃縮倍率有關，量值為蒸發損失量除濃縮倍率減1，如濃縮倍率是2，則排污水量等于蒸發損失量，濃縮倍率為10，則排污損失為蒸發損失的0.1倍。新加波對于中央空調中的節水有一定的要求，在綠色建筑評價中濃縮倍率大于等于7才能得分。

綜上所述，水冷式中央空調用水量約為循環水量的3%~5%，主要是蒸發與排污損失。一個10000平米的辦公樓約需要配備1700千瓦的制冷量，相應需要循環水量約280立方米每小時，即每小時的耗水量約5~8立方米。

三、節水潛力及改進措施

中央空調的主要耗水是冷卻塔的蒸發損失與排污損失，其它耗水可通過加強管理得到改進，所以，節水的主要方向是加強管理、采用減少蒸發排污技術。

循環水系統的管理要做好以下幾點:

定期更換除水器及淋水填料等塔內相關設備，減小風吹損失。

經常巡檢設備，杜絕滴漏跑冒。

對中央空調使用過程中產生的冷凝水進行回收和再利用。

冷卻塔是以蒸發為主要散熱方式將熱量傳給大氣，在不改變散熱方式的前提下，減少蒸發損失有一定的困難。可嘗試在增加能耗的情況下，采用以下方式減少冷卻塔的蒸發。

昌導綠色生活降低冷卻負荷從而減少蒸發用水。

選擇風冷方式或其它冷卻方式。

采用干濕式冷卻方式，在循環水進入蒸發冷卻前在空冷散熱器中先行冷卻，這部分冷卻的熱量不就產生蒸發損失，從而減少用水量。

研究采用經濟合理的方法對出口飽和水蒸汽中的水進行回收和再利用。

采用模塊式冷凝技術回收部分蒸發水。

循環冷卻水系統排污量是一個比蒸發損失還大的用水量，減少排污可減少用水量。要減少排污量則要提高循環水的濃縮倍率，濃縮倍率的提高需要對循環水進行水質穩定處理，以減少結垢和腐蝕。

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