低温送风空调设计实例研究与经济性分析

周 启

（东莞市大能环保科技有限公司，广东 东莞 523112）

伴随着当前工业技术的逐步发展及人们生活需求的逐渐提高，空调被广泛应用到各个领域中，为人们提供舒适的生活环境。一些大中型城市中，仅空调一项的用电量就占用电高峰期总量的20%左右，进而导致整体电力体系的负荷增加，电网的负荷降低，能源严重流失、浪费。为了更好的解决上述问题，相关人员将蓄冷技术同空调相结合，对问题进行了有效的处理。蓄冷技术就是把空调在白天高峰期的用电量转移到夜间的用电低谷阶段，进而使城市电网的总体负荷达到均衡状态，起到了削峰填谷的作用。然而，蓄冷技术的整体体系范围庞大，并且控制技术十分困难，在初期对冷源的资金投入也比一般的冷源资金投入超出1.5～2倍左右，制冷设备的实际耗能也比一般设备的耗能超出 1.3倍。想要将蓄冷技术进行大范围的推广与应用，就应先处理高能耗、高投入等问题。对于这些问题来讲，能耗较低、资金投入较少的低温送风空调技术就受到了人们的高度关注，并且将其同蓄冷技术进行融合，就成为了当前暖通空调行业需要重点研究的问题。

1 低温送风空调的工作原理

低温送风的定义是相对于一般的送风系统来讲的。在一般的空调送风系统中，从空调出口送出的空气风温度大约在10～15℃左右。低温送风空调的工作原理是指采用从蓄冰槽出获取的1～4℃左右的冷冻水，利用空调的机组表冷器获取4～10℃左右的低温冷风，然后通过高诱导比的末端装置将风送到各个空调区域。

2 对低温送风空调经济型造成影响的条件

由于低温送风空调具有良好的经济效应，因此，低温送风空调的送风体系是当前我国暖通行业极为关注的重点。同应用蓄冷技术的一般空调进行对比，低温送风空调不管是从建筑结构还是空调系统来讲，都降低了资金的初步投入成本；以水系统及风系统的温差变换角度来看，应用风机及水泵消耗的能源很大程度降低，进而缩减了运营费用。当前，对低温送风空调系统的经济性造成影响的条件有很多，主要归纳成以下几点内容，供相关人士参考。

2.1 室内的设计参数影响低温送风空调的经济性

室内的设计参数是进行空调设计的根本标准，其不但同室内空气的质量及人体的舒适程度相关，同时还对空调的经济性造成直接的影响。室内的设计参数主要是通过干球温度来影响送风空调系统的运行费用及一次资金投入的。

低温送风空调系统经过空调机的组表冷器，将冷冻水的温度调整为 1 ℃～4 ℃左右，同一般的空调冷冻水相比温度下降了7 ℃，并且其空气的处理设备及送风设备处温度也比一般的空调较低。详见图1。

在图 1中，实线表示的是一般空调对空气的处理，虚线表示的是低温送风空调对空气的处理。从中我们可以看出，在热湿比相同的情况下，低温送风空调室内的相对湿度低于一般空调的湿度，数值约为30 %～40 %之间。对低温送风空调系统的舒适度进行研究发现，在舒适度相同的情况下，室内的温度每下降5.6 ℃，干球的温度就能够上升1 ℃左右。所以，在进行低温空调送风体系设计时，把室内的干球温度提高1 ℃人提感觉同一般空调的湿度舒适度相同。这项结论对于空调系统来讲具有极为关键的作用。如果室内的湿度维持一个稳定的数值，干球的温度从27 ℃下降到22 ℃，系统的总耗能提升39 %，建设首次投资就增长43 %，而干球每下降1 ℃，耗能就增长8 %，首次的资金投入就提高8.5 %。

图1 低温空调同一般空调对空气的处理流程图

2.2 送风的温度影响低温送风空调的经济性

从图1中我们可以看出，低温送风空调系统因为流经机组表冷器的冷冻水温度同一般空调冷冻水温度相比较低，送风的温差也比一般的空调系统提高一倍左右，送风量降低了一半。进而空调中的风管、风机及空气的处理设施的尺寸都可以相应的减小，这样不但能够降低设备初始时的资金投入及应用费用，同时还可以节约空间。通常来讲，同一般的空调风管相比，低温送风空调在风管的垂直位置高度降低5 cm～15 cm，对于高层的建筑来讲，每20层到30层左右就可以节约一层的建筑面积，满足了城市规划的要求，有效的利用了建筑面积。另外，因为空调的体积相对减小，空机房的面积也相应降低，甚至可以把空调安放在顶层的夹层中，这样就完全节省了建设机房的占地。还有，可以用一台空调机组对两层建筑的空气进行处理，从而减少了机房的面积，增加建筑面积。

2.3 风机的耗能

3 低温送风空调设计的实例

对某大厦低温送风空调体系进行分析，其工程的整体情况如下：中央空调的面积大约为4×105m2，在白天全部进行工作，夜间部分地区进行工作，其系统的冷负荷为6.3×106W，工程应用蓄冷方法，可将白天的工作负荷转移到夜间，转移量为35 %，在白天工作机组包含3台冷水机及蓄冰槽，夜晚则由2台冷水机进行工作，一台蓄冰，一台供冷。

如果空调系统应用的为一般空调，则设备的总投资数额为211.7万，每年的使用费用为 148.05万，如果应用低温送风空调，则设备的总投资数额为232.43万，每年的使用费用为93.31万。从中可以看出，低温送风空调在初期投资方便较一般空调相比增加了20.73万，而每年的使用费用节约了54.74万。从中可以看出，应用低温送风空调尽管在初期时投入较高，但每一年所节约的使用费用则更为可观，其不仅能够进行良好的制冷工作，同时还可以缩减资金回收时间，增强企业资金收益。

4 结束语

总而言之，低温送风空调系统具备良好的经济性能，具有长远的发展空间，相关人员应对其施工技术及工作原理进行细致研究，并将蓄冷技术同低温送风空调系统进行融合，为人们的工作及生活提供更为舒适环境。因此，对低温送风空调设计实例研究与经济性分析进行探讨是值得相关工作人员深入思考的事情。

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