|
親愛的的讀者朋友，很高興有機(jī)會(huì)能通過本書與您結(jié)緣,。 請您不要把本書當(dāng)做什么專家論著,，它充其量可能連一本科普手冊都不是。圣賢曰：三人行必有吾師,?？芍^：人生處處是考場，人生事事皆考題。因此所有的事都是相對(duì)的,，它沒有絕對(duì),。凡事都是仁者見仁，智者見智,。我所整理的這本書里的論點(diǎn)都是中立的,，也希望能通過此書起到拋磚引玉的作用，如果本書里某些論點(diǎn)能和您達(dá)成一致,，您就認(rèn)同它,，如果本書里所整理的論點(diǎn)不能和您的觀點(diǎn)達(dá)到一致，您就拋棄它,?？傊≈A，卻之糟粕,。所以,，親愛的讀者朋友，我整理的這本書不是用來辯論的,，每個(gè)人都有自己的獨(dú)立思考,，每個(gè)人都有自己的獨(dú)立思維，您覺得對(duì)就讀下去,，您如果覺得本書內(nèi)容與您不配,，您就當(dāng)它不存在。本人的確能力有限,，知識(shí)欠缺,，學(xué)識(shí)不夠，故在本書中肯定有所差池,，在這里我真誠的懇求親愛的讀者朋友能夠?qū)Ρ緯腻e(cuò)誤給予批評(píng)指正,，更渴望各位尊敬的老師能夠不吝賜教。 一,、空氣能系統(tǒng)的平衡點(diǎn) 在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)不變時(shí),，建筑物內(nèi)所需的耗熱量多少，極大程度上受室內(nèi),、室外溫差的直接影響,。空氣能的供熱量與建筑物的耗熱量是一對(duì)不可調(diào)和的供需矛盾,。為什么怎么說,？其一：隨著室外溫度的逐步降低，建筑物內(nèi)所需的熱負(fù)荷就逐漸增大,，耗能也隨之增加,。其二：室外溫度的逐步提高，建筑物內(nèi)所需的熱負(fù)荷就逐漸減少，耗能也隨之降低,。如果要使冬季室內(nèi)溫度維持在一個(gè)固定的設(shè)計(jì)值上,，那么所需耗熱量就是室外溫度的線性函數(shù)，從下列公式中可以看到 Q=KF（ti-ta) 式中:Q-----建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的散熱量（W）： K-----建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)（W/(㎡.k) F-----建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外墻傳熱面積（㎡） t1-----建筑物內(nèi)設(shè)計(jì)溫度（℃） ta-----室外環(huán)境溫度（℃） 也可以將上式轉(zhuǎn)化為 Q=KaFa(ti-ta) 式中：Ka-----建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)（W/（㎡.K) Fa------建筑面積（㎡) 另外一個(gè)值的注意的規(guī)律是：室外空氣的溫度和濕度在不同地區(qū),，不同季節(jié)和不同的時(shí)間段有著不同的變化,，也就是室外空氣的溫度和濕度會(huì)隨著不同地區(qū)、不同季節(jié),、不同時(shí)間段的變化而變化,。而對(duì)于空氣能來講，空氣能的最大制熱量是恒定的,，空氣能的制熱量只會(huì)減少不會(huì)增加,。特別是當(dāng)冬季室外溫度下降時(shí)，此時(shí)空氣能的蒸發(fā)溫度（獲熱量）就會(huì)降低,，制熱系數(shù)也會(huì)隨著蒸發(fā)溫度下降而下降,。因此，室內(nèi),、外空氣的溫度和濕度對(duì)空氣能的制熱量和制熱系數(shù)有著很大的影響,。 理想中的是室外溫度降低時(shí)而室內(nèi)溫度不變。根據(jù)能量守恒定律（熱力學(xué)第一定律）,，空氣能的制熱量等于室外換熱器（此時(shí)為蒸發(fā)器）在制熱狀態(tài)時(shí)，從空氣中吸收的熱量和壓縮機(jī)消耗功率的相加,。隨著室外溫度的降低,，機(jī)組的供熱量也會(huì)逐漸減少，因此,，不可能達(dá)到室內(nèi)溫度不變的要求,。此時(shí)空氣能制熱量與室外溫度成近似線性關(guān)系 Qh=A Bt 式中Qh----空氣能的制熱量(W) A.B----為常數(shù)（空氣中吸收的熱量和壓縮機(jī)消耗功率的相加） 從以上分析可以看出，當(dāng)室外空氣的溫度降低時(shí),，空氣能的供熱量減少,，而建筑物的耗熱量卻在增加，這就造成空氣能供熱量與建筑物耗熱量之間的供需矛盾,。 圖中很好地詮釋了空氣能供熱系統(tǒng),，供需矛盾的特性關(guān)系。圖中A,、B線為空氣能供熱特性曲線,，C、D線為建筑物耗熱量特性曲線,，兩條線呈相反的發(fā)展方向,。空氣能制熱量曲線AB和建筑物耗熱量曲線CD的交點(diǎn)O是平衡點(diǎn)，相對(duì)應(yīng)的室外溫度O是平衡點(diǎn)溫度,。當(dāng)室外溫度為平衡點(diǎn)溫度O時(shí),，空氣能供熱量與建筑物耗熱量相平等。 當(dāng)室外空氣溫度低于平衡點(diǎn)溫度O時(shí),，空氣能的供熱量便小于建筑物的耗熱量,，此時(shí)空氣能供熱量出現(xiàn)不足，室內(nèi)必須補(bǔ)充加熱量才能達(dá)到室內(nèi)溫度不變的需求,。當(dāng)室外空氣溫度高于O時(shí),，空氣能的供熱量便大于建筑物的耗熱量，此時(shí)的空氣能供熱量就富足有余,。 值的引起重視的是,，對(duì)不同耗熱特性的建筑物或者不同功率和氣候特性的空氣能機(jī)組，其平衡點(diǎn)的位置都會(huì)不同,。所以,，空氣能供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要解決的重要問題就是機(jī)組供熱量與建筑物耗熱量之間的供需矛盾,。 要解決空氣能機(jī)組供熱量與建筑物耗熱量的供需矛盾,，可以從以下三點(diǎn)著手： 1、經(jīng)濟(jì)合理地選擇平衡點(diǎn)溫度,； 2,、合理選取輔熱源及其空氣能的功率； 3,、空氣能的環(huán)境適應(yīng)性和能量調(diào)節(jié)方式,。 二、空氣能供暖系統(tǒng)的供需特性關(guān)系 有沒有一個(gè)最佳的平衡點(diǎn)溫度呢,？最佳平衡點(diǎn)溫度是應(yīng)該有的,。以一個(gè)建筑物舉例：在建筑物室內(nèi)所需的供熱負(fù)荷一定時(shí)，如果平衡點(diǎn)溫度取低了,，那么要求配置的空氣能功率就要選大,，同時(shí)選用的輔助熱源就可以選小，甚至可以不用輔助熱源,。因此空氣能選擇的功率過大,，初期設(shè)備投資就比較高、有效運(yùn)行效率也就比較低了,，經(jīng)濟(jì)上就不一定劃算,。如果平衡點(diǎn)溫度取得高了，那么,，所選擇的空氣能機(jī)組的功率就小了,，初期投資的費(fèi)用雖然降低了,，但所需的輔助熱源就要選擇較大的，因此后期輔助熱源運(yùn)行費(fèi)用會(huì)比較高,，不利于節(jié)能,。 從圖中不難看出，平衡點(diǎn)溫度對(duì)于選擇空氣能機(jī)組功率及其運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能效果有著很大的影響,。選擇不同的平衡點(diǎn)溫度,，就會(huì)得出不同的輔助加熱量和不同的空氣能功率。顯然,，如何合理選擇平衡點(diǎn)溫度是一個(gè)技術(shù)性與經(jīng)濟(jì)性的比例選擇,。 以空氣能系統(tǒng)冬季運(yùn)行耗能最少為目標(biāo)確定的平衡點(diǎn)溫度為最佳能量平衡點(diǎn)溫度。如果按此平衡點(diǎn)選擇空氣能機(jī)組,，就能夠使整個(gè)供暖系統(tǒng)獲得最大的HSPF（季節(jié)供熱性能系數(shù)）,，也就是說輸入相應(yīng)的功，即可獲得最大的季節(jié)供熱量,。 以空氣能系統(tǒng)冬季運(yùn)行最經(jīng)濟(jì)為目標(biāo)確定的平衡點(diǎn)溫度為最佳經(jīng)濟(jì)平衡點(diǎn)溫度,。如果按此平衡點(diǎn)來選擇機(jī)組和輔助熱源，能夠使整個(gè)空氣能供暖系統(tǒng)（空氣能 輔助熱源）的初投資和運(yùn)行費(fèi)達(dá)到最少,。但是,，當(dāng)?shù)啬茉磧r(jià)格和氣候特征是影響最佳經(jīng)濟(jì)平衡點(diǎn)的主要因素，所以在此最佳經(jīng)濟(jì)平衡點(diǎn)的共性中還有以下個(gè)性特點(diǎn),。 想更全面的評(píng)價(jià)空氣能系統(tǒng)制冷,、供暖的最佳能量平衡點(diǎn)，還需要核算夏季制冷能效比SEER是否節(jié)能,。而對(duì)于最佳經(jīng)濟(jì)平衡點(diǎn)的評(píng)價(jià),，除了冬季供暖還需要比較夏季的運(yùn)行費(fèi)用。 一般經(jīng)驗(yàn)做法是,，只要空氣能系統(tǒng)冬季運(yùn)行節(jié)能和經(jīng)濟(jì)，夏季運(yùn)行時(shí),，可用單冷機(jī)組補(bǔ)充空氣能機(jī)組冷量的不足,，至此整個(gè)系統(tǒng)是節(jié)能和經(jīng)濟(jì)的。 三,、空氣能的輔助加熱 當(dāng)室外溫度低于平衡點(diǎn)溫度,、建筑物散熱量大于空氣能的制熱量時(shí)，會(huì)造成室內(nèi)溫度降低,，因此必須在空氣能系統(tǒng)內(nèi)加設(shè)電加熱,，傳統(tǒng)礦物質(zhì)加熱，谷電力或其他儲(chǔ)存熱量的三種輔助熱源,，來補(bǔ)充空氣能冬季供熱量不足的部分,。 電加熱做輔助熱源體積小,，無環(huán)境污染，安裝使用方便,，可以廣泛的應(yīng)用在各種場合,，是一個(gè)比較常見的經(jīng)濟(jì)型做法，但對(duì)電力線路有一定要求,。采用電加熱做輔助熱源可以較好地適應(yīng)各種不同的工況,、靈活地適應(yīng)不同的氣候環(huán)境，在室外環(huán)境溫度低于平衡點(diǎn)溫度時(shí),，可以按熱負(fù)荷量的需求多少來分檔開啟電加熱器,。 電加熱器與空氣能機(jī)組組合，可以直接安置在室內(nèi)機(jī)送風(fēng)側(cè),。對(duì)于采用空氣能水系統(tǒng),，電加熱器可安裝在空氣能機(jī)組的出水處，如下圖所示,。出水溫度由空氣能電氣系統(tǒng)集中控制,。 對(duì)于電力較為短缺，而高低峰時(shí)電差價(jià)較大的地區(qū),，可采用蓄熱方法儲(chǔ)存熱量,。利用低峰時(shí)間的廉價(jià)電力，開啟空氣能機(jī)組將水儲(chǔ)存加熱到白天使用,。在電力短缺,，電費(fèi)昂貴的場合，可用燃油,，燃?xì)鉄崴佔(zhàn)鳛榭諝饽芩到y(tǒng)的輔助加熱源,。如下圖所示，利用輔助加熱換熱器,，將流出空氣能水系統(tǒng)的熱水再加熱,，以便送至房間內(nèi)末端裝置中的熱水能保持在45℃-55℃。 四,、空氣能機(jī)組的能量調(diào)節(jié) 空氣能機(jī)組制熱量與建筑物耗熱量的匹配運(yùn)行對(duì)制冷,、供暖系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行至關(guān)緊要。當(dāng)空氣能系統(tǒng)在高于平衡點(diǎn)溫度條件下運(yùn)行時(shí),，空氣能機(jī)組的制熱能力就遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于建筑物本身的耗熱量,，這就要求對(duì)空氣能機(jī)組的制熱能力進(jìn)行有效地調(diào)節(jié)，以此來減少空氣能機(jī)組運(yùn)行中的能耗浪費(fèi),。 早期的能量調(diào)節(jié)方式以分級(jí)能量調(diào)節(jié)為主,。在制冷、供暖系統(tǒng)中采用多臺(tái)空氣能機(jī)組,，當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷減少或機(jī)組出水溫度達(dá)設(shè)定值后,，自動(dòng)停止部分空氣能運(yùn)行,，以此來實(shí)現(xiàn)分級(jí)調(diào)節(jié)運(yùn)行。為避免首臺(tái)空氣能起動(dòng)的壓縮機(jī)長期處于工作狀態(tài)而引起的各臺(tái)空氣能壓縮機(jī)磨損不勻的現(xiàn)象發(fā)生,，空氣能機(jī)組的控制系統(tǒng)必須調(diào)節(jié)各臺(tái)壓縮機(jī)的運(yùn)行時(shí)間,，使得各臺(tái)壓縮機(jī)都能磨損均勻。而空氣能壓縮機(jī)的起動(dòng)電流一般都比較大,，開停機(jī)過于頻繁會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊,，也會(huì)間接地縮短壓縮機(jī)的使用壽命，而分級(jí)能量調(diào)節(jié)又不能很好地實(shí)現(xiàn)空氣能機(jī)組的制熱量能隨著建筑物的熱損失及室外空氣溫度的變化來做出精確的同步調(diào)節(jié),，所以,，只有在采用了空氣能壓縮機(jī)變?nèi)萘咳嵝哉{(diào)節(jié)的條件下，才能起到適應(yīng)不同熱負(fù)荷的要求,，來提高空氣能的制熱系數(shù)和制熱季節(jié)的性能系數(shù),，以此來減少空氣能壓縮機(jī)的啟停對(duì)電網(wǎng)的沖擊和室內(nèi)溫度的波動(dòng)。從節(jié)能和舒適性的角度來看,，用變?nèi)萘康娜嵝钥刂票榷ㄋ俜旨?jí)起?？刂朴兄黠@的優(yōu)越性。 目前常用的變?nèi)萘繅嚎s機(jī)有兩種,，既變頻壓縮機(jī)和數(shù)碼渦旋壓縮機(jī),。在空氣能機(jī)組中，采用一臺(tái)變?nèi)萘繅嚎s機(jī)與多臺(tái)定速壓縮機(jī)組合,，就能夠?qū)崿F(xiàn)大容量機(jī)組的連續(xù)能量調(diào)節(jié),，并能對(duì)機(jī)組增加使用壽命，提高房間的舒適性和降低噪聲起到一定作用,。 END 下期預(yù)告：空氣能供暖一學(xué)就會(huì) — 引言（2）
作者簡介 |
|
|
