¿Nueva tecnología de ahorro de energía para HVAC?

¿Cuál es la nueva tecnología en HVAC? ¿Cuáles son los contenidos básicos? Lea el artículo del editor de Zhongda Consulting.

HVAC es un aire acondicionado central doméstico. La característica más importante del aire acondicionado central es que puede crear un ambiente interior confortable. En cuanto al aire acondicionado split general en el hogar, solo puede resolver el problema de calefacción y refrigeración, pero no puede resolver el proceso de tratamiento del aire. Ahora, con HVAC es diferente. HVAC es un aire acondicionado central doméstico. La característica más importante del aire acondicionado central es que puede crear un ambiente interior confortable. En cuanto al aire acondicionado split general en el hogar, solo puede resolver el problema de calefacción y refrigeración, pero no puede resolver el proceso de tratamiento del aire. Ahora, con HVAC es diferente.

1. Contenidos básicos de las nuevas tecnologías HVAC

1. Tipos de sistemas de aire acondicionado Según el propósito de uso, los acondicionadores de aire se pueden dividir en: Aire acondicionado confortable: requiere una temperatura adecuada, un ambiente confortable, sin requisitos estrictos sobre la precisión del ajuste de temperatura y humedad, se utilizan en viviendas, oficinas, teatros, centros comerciales, gimnasios, automóviles, barcos, aviones, etc. Aire acondicionado de proceso: tiene ciertos requisitos de precisión del ajuste de temperatura y también tiene requisitos más altos de limpieza del aire. Utilizado en talleres de producción de dispositivos electrónicos, talleres de producción de instrumentos de precisión, salas de ordenadores, laboratorios biológicos, etc. Según el método de tratamiento del aire, se puede dividir en:

Aire acondicionado centralizado (central): el equipo de tratamiento de aire se concentra en la sala de aire acondicionado central y el aire tratado se envía al Sistema de aire acondicionado de cada habitación a través del conducto de aire. Es adecuado para su uso en lugares con áreas grandes, habitaciones concentradas y cargas de calor y humedad relativamente cercanas en cada habitación, como hoteles, edificios de oficinas, barcos, fábricas, etc. El mantenimiento y la gestión del sistema son convenientes y la eliminación del ruido y el aislamiento de vibraciones del equipo es relativamente fácil de resolver.

Aire acondicionado semicentralizado: sistema de aire acondicionado que cuenta tanto con aire acondicionado central como con dispositivos terminales para el procesamiento del aire. Este tipo de sistema es relativamente complejo y puede lograr una mayor precisión de ajuste. Es adecuado para talleres y laboratorios que tienen altos requisitos de precisión del aire.

Aire acondicionado local---un aire acondicionado en el que cada habitación tiene su propio equipo para manejar el aire. El aire acondicionado se puede instalar directamente en la habitación o en una habitación adyacente para tratar el aire localmente. Es adecuado para ocasiones con áreas pequeñas, habitaciones dispersas y grandes diferencias en cargas de calor y humedad, como oficinas, salas de ordenadores, hogares, etc. El equipo puede ser un único aire acondicionado independiente, como aire acondicionado de ventana, aire acondicionado split, etc. También puede ser un sistema compuesto por aires acondicionados fancoil que suministran agua fría y caliente de forma centralizada a través de tuberías. Cada habitación puede ajustar la temperatura de su propia habitación según sea necesario.

Según la capacidad de refrigeración, se puede dividir en: unidades de aire acondicionado de gran tamaño --- como las de tipo aspersor de agua de montaje horizontal, unidades de aire acondicionado de refrigeración de superficie, utilizadas en grandes talleres, cines, etc. Las unidades de aire acondicionado de tamaño mediano, como enfriadores y aires acondicionados de gabinete, se utilizan en pequeños talleres, salas de computadoras, salas de conferencias, restaurantes, etc. Unidades de aire acondicionado pequeñas, como aires acondicionados de ventana y tipo split, utilizados en oficinas, hogares, casas de huéspedes, etc.

Dividido según la cantidad de aire fresco: sistema DC: el aire procesado por el aire acondicionado es aire fresco, que se envía a cada habitación para el intercambio de calor y humedad y luego se descarga al aire libre sin retorno. conducto de aire. Este tipo de sistema tiene buenas condiciones sanitarias, alto consumo de energía y mala economía. Se utiliza en talleres donde se generan gases nocivos. Laboratorio etc Sistema cerrado: un sistema en el que todo el aire procesado por el sistema de aire acondicionado se recircula y no se repone aire fresco. El sistema tiene un bajo consumo de energía y malas condiciones sanitarias. Requiere regeneración de oxígeno en el aire y un dispositivo de succión de dióxido de carbono. Se utiliza, por ejemplo, para la climatización de edificios subterráneos y submarinos. Sistema híbrido: el aire manejado por el aire acondicionado es una mezcla de aire de retorno y aire fresco. Tiene las ventajas tanto de corriente continua como de tipo cerrado, y se usa ampliamente, como sistemas de aire acondicionado en hoteles, teatros y otros lugares. Según la velocidad del suministro de aire: Sistema de alta velocidad: la velocidad del viento del conducto de aire principal es de 20 a 30 m/s. Sistema de baja velocidad: la velocidad del viento en el conducto de aire principal es inferior a 12 m/s.

2. Tipos de fuentes de aire acondicionado frío y calor La elección de fuentes de frío y calor para los sistemas de aire acondicionado centralizados tiene un impacto importante en el consumo energético total de la economía nacional, la inversión del proyecto y la operación. eficiencia y el medio ambiente. Los métodos de fuente de calor y frío comúnmente utilizados incluyen: unidad de refrigeración eléctrica más caldera, unidad de refrigeración por absorción de bromuro de litio más caldera, unidad de bomba de calor, unidad de refrigeración por absorción de bromuro de litio de combustión directa, unidad de refrigeración eléctrica más caldera más sistema de almacenamiento de hielo.

① En términos de características de rendimiento, las principales consideraciones son la confiabilidad del funcionamiento del equipo, el avance tecnológico, el ahorro de energía, la estructura compacta, la conveniencia de instalación, operación y mantenimiento, la resistencia al ruido y las vibraciones, etc. En términos generales, las unidades eléctricas de agua fría y caliente son técnicamente más maduras y confiables que las unidades térmicas de agua fría y caliente, y son más convenientes que las unidades térmicas en términos de depuración, operación y mantenimiento. La fuente de calor es la calefacción de la red de calefacción urbana como primera opción.

② Desde la perspectiva de la inversión, a la hora de seleccionar equipos de aire acondicionado con fuente de frío y calor, se requiere un análisis exhaustivo de la inversión inicial y los costes operativos del equipo. Las unidades de refrigeración por absorción de bromuro de litio consumen menos energía y tienen bajos costos de expansión de energía, pero son más caras que las unidades de refrigeración eléctricas con la misma capacidad de enfriamiento. Desde la perspectiva de inversión inicial, consumo de energía primaria y costos de operación, el tipo eléctrico es superior al tipo térmico. La unidad de bomba de calor enfriada por aire generalmente ahorra una inversión inicial del 25% en comparación con la solución convencional de refrigerador más caldera.

③ Desde la perspectiva del consumo de energía, el consumo de energía primaria del enfriador de absorción es mayor que el del enfriador eléctrico Entre ellos, el tipo de vapor o El consumo de energía del refrigerador de absorción de doble efecto tipo agua caliente es de 2 a 3 veces mayor que el del tipo eléctrico. El tipo de combustión directa es aproximadamente de 1,6 a 2,1 veces mayor que el del tipo eléctrico. Si no hay calor residual disponible, la unidad de agua caliente generalmente debe usarse lo menos posible. A menos que existan circunstancias especiales, no es aconsejable utilizar vapor fresco de la caldera como fuente de calor de la unidad de refrigeración por absorción. El valor COP disminuye cuando la máquina de refrigeración se congela, por lo que el aire acondicionado de almacenamiento térmico consume más electricidad que el aire acondicionado convencional y no se puede llamar ahorro de energía. Pero en lo que respecta al sistema de suministro de energía, el papel del almacenamiento en frío al cambiar los picos y llenar los valles equilibra la carga de la red y mejora la capacidad de suministro de energía de la red.

④ Desde la perspectiva de la contaminación ambiental, la contaminación ambiental causada por el humo y el polvo de las centrales térmicas es menor que la causada por las salas de calderas descentralizadas. Al mismo tiempo, el impacto de los CFC en las unidades eléctricas. Se deben considerar la capa de ozono y las emisiones de gases de efecto invernadero CO2 de las unidades térmicas y las emisiones de SO2.

⑤ Desde la perspectiva de la aplicabilidad del equipo, dado que diferentes equipos de aire acondicionado con fuente de frío y calor tienen diferentes características de rendimiento, cada uno es adecuado para determinadas condiciones externas. En áreas con escasez de energía, las unidades de absorción de bromuro de litio se pueden utilizar como primera opción como fuente de frío para aire acondicionado. Entre ellas, las unidades de combustión directa generalmente utilizan diésel ligero o gas urbano como combustible. Tienen bajas emisiones contaminantes pero altos costos de combustible. Las unidades de combustión directa se pueden utilizar cuando los requisitos de protección ambiental son altos, los precios de la tierra son caros, las tarifas de expansión de la capacidad eléctrica son altas, se requiere calefacción en invierno y las comparaciones técnicas y económicas son más razonables. Para las áreas donde se implementan políticas de fijación de precios de la electricidad según el tiempo de uso, los acondicionadores de aire con almacenamiento térmico tienen amplias perspectivas de desarrollo. Para áreas que carecen de agua, se pueden considerar enfriadores enfriados por aire.

3. Pasos básicos en el diseño de sistemas de aire acondicionado

(1) Recogida de datos meteorológicos.

(2) Cálculo de la carga de calor y humedad Calcule la carga de calor y humedad del aire acondicionado del edificio diseñado en las condiciones más desfavorables.

(3) Determinar la mejor solución de aire acondicionado

(4) Cálculo del volumen de suministro de aire y organización del flujo de aire 1. Basado en la carga de calor y humedad del aire acondicionado calculada y el suministro de aire diferencia de temperatura, determine el estado del suministro de aire y el volumen de aire en invierno y en verano 2. De acuerdo con los requisitos del ambiente de trabajo del edificio diseñado, calcule y determine el volumen mínimo de aire fresco 3. Basado en el método de aire acondicionado y el suministro y retorno calculados Volumen de aire, determine la forma de las salidas de aire de suministro y retorno, y disponga las salidas de aire de suministro y retorno. Lleve a cabo el diseño de organización del flujo de aire.

(5) Diseño de sistemas de aire acondicionado, agua y viento 1. Disponga los conductos de aire acondicionado, realice cálculos hidráulicos del sistema de conductos de aire, determine el diámetro de la tubería, la resistencia, etc. 2. Disponga el aire- acondicionamiento de tuberías de agua y realizar cálculos hidráulicos del sistema de tuberías de agua Calcular y determinar el diámetro de la tubería, resistencia, etc.

(6) Diseño y selección del equipo principal de aire acondicionado 1. De acuerdo con el plan de tratamiento de aire de el sistema de aire acondicionado y combinado con el diagrama i-d, realice la selección del equipo de aire acondicionado y el cálculo de diseño 2. Determine la capacidad y el volumen de suministro de aire del equipo de tratamiento de aire, determine la forma estructural y los parámetros térmicos del equipo de tratamiento de aire. 2. Determine el caudal, la presión del viento y el modelo del ventilador basándose en el cálculo hidráulico del sistema de conductos de aire.

(7) Diseño del sistema de ventilación, prevención y extracción de humos 1. Determine el plan de ventilación, calcule el volumen de ventilación requerido del sistema y preseleccione el ventilador 2. Disponga las tuberías y equipos del sistema de ventilación , calcule la resistencia de la tubería y determine el diámetro de la tubería, seleccione el modelo de ventilador 3. Determine la ubicación del sistema de escape y prevención de humo, seleccione el método de escape y prevención de humo y lleve a cabo el diseño de escape y prevención de humo.

(8) Diseño de la sala de máquinas de la fuente de frío y calor 1. Determinar la capacidad y el modelo de la fuente de frío y calor en función de la capacidad del equipo de tratamiento de aire 2. Determinar el flujo, la elevación y el modelo de la bomba de agua basada en el cálculo hidráulico del sistema de tuberías

(9) Diseño de aislamiento del frío, atenuación del sonido y aislamiento de impactos de equipos y tuberías de aire acondicionado

II. Aire acondicionado con almacenamiento de energía

La tecnología de almacenamiento de energía del aire acondicionado es la tecnología más efectiva para obtener beneficios de diferencia en el precio de la electricidad según el tiempo de uso y ahorrar costos de electricidad para operaciones de refrigeración eléctrica o calefacción eléctrica. Ya es una tecnología madura en el extranjero y actualmente se está promoviendo y aplicando a gran escala en China. Cuando el usuario amplía, renueva o instala un nuevo sistema de aire acondicionado central de refrigeración, el sistema debe diseñarse de acuerdo con el método de almacenamiento de energía. Dado que la capacidad de refrigeración previamente almacenada se puede utilizar para enfriar cuando la carga del aire acondicionado alcanza su punto máximo. No es necesario equipar el equipo principal de acuerdo con la carga máxima como los sistemas de aire acondicionado convencionales, pero el equipo principal de aire acondicionado se equipa de acuerdo con la carga promedio durante todo el día, y la capacidad instalada del sistema se puede reducir hasta en un 30. -50%. Como resultado, el sistema diseñado según el método de almacenamiento de energía ahorra costes de inversión en comparación con el sistema diseñado según el diseño convencional.

1. La tecnología de almacenamiento de hielo con aire acondicionado consiste en utilizar refrigeradores eléctricos para la refrigeración durante el período de bajo consumo de energía por la noche, cuando la carga de energía es muy baja, de modo que el medio de almacenamiento en frío se congele y utilice el El calor sensible y el calor del medio de almacenamiento en frío. Las propiedades del calor latente almacenan energía fría. Durante el día, cuando la carga de energía es alta, es decir, durante el período pico de consumo de electricidad, el medio de almacenamiento en frío se funde y la energía fría almacenada se libera para satisfacer las necesidades de aire acondicionado del edificio o procesos de producción. El almacenamiento de hielo tiene las siguientes características principales: desplazar los picos de energía y llenar los valles, equilibrar las cargas de energía y fortalecer la gestión del lado de la carga (gestión del lado de la demanda) de la red eléctrica. Dado que el tiempo de consumo de energía de la unidad de refrigeración cambia, desempeña el papel de cambiar la carga de energía durante los períodos de máxima potencia. La unidad de refrigeración funciona durante los períodos de baja potencia durante la noche para almacenar capacidad de enfriamiento. Durante los períodos de máximo consumo de energía durante el día, la capacidad de enfriamiento almacenada se utiliza para suministrar toda o parte de la carga de aire acondicionado, con la unidad de refrigeración encendida menos o no. en absoluto. Tiene un efecto obvio de "cambio de picos y llenado de valles" en las redes eléctricas urbanas y tiene importantes beneficios sociales. Disfrute de los precios de electricidad en picos y valles Dado que el departamento de energía implementa una política de precios de electricidad de tiempo compartido en picos y valles, los aires acondicionados centrales con almacenamiento de hielo hacen un uso razonable de la electricidad a bajo precio en las secciones del valle, en comparación con los sistemas de aire acondicionado centrales convencionales, en funcionamiento. Los costos se reducen considerablemente y los beneficios económicos son significativos. Y cuanto mayor sea la diferencia en el precio de la electricidad según el tiempo de uso, mayor será el beneficio. Reducir la inversión en instalaciones de energía Dado que el sistema de aire acondicionado con almacenamiento de hielo tiene la capacidad de almacenar energía fría, no es necesario seleccionar la unidad de refrigeración de acuerdo con la carga máxima. La capacidad y la potencia instalada del host de refrigeración son mucho menores que las convencionales. sistemas de aire acondicionado. Generalmente se puede reducir entre un 30% y un 50%. Se reduce la capacidad de las instalaciones en el lado de alto y bajo voltaje de la energía, lo que reduce los costos de construcción de energía. Aproveche al máximo el equipo. La proporción de equipos de refrigeración que funcionan a plena carga en el sistema de aire acondicionado con almacenamiento de hielo aumenta, mejorando así el valor COP del equipo de refrigeración y la eficiencia operativa regular de la unidad de refrigeración. es estable, mejorando la utilización del equipo y extendiendo la vida útil de la unidad. Comparación de inversión: La inversión única del sistema de aire acondicionado con almacenamiento de hielo es ligeramente mayor que la del sistema de aire acondicionado convencional (solo la parte de la sala de máquinas, el equipo terminal es el mismo que el sistema de aire acondicionado convencional). Sin embargo, si se incluyen los costes de construcción de las instalaciones de distribución de energía, etc., la inversión puede ser la misma o no aumentar mucho, o incluso disminuir. Comparación de eficiencia: cuando el enfriador funciona en condiciones de producción de hielo por la noche, los beneficios aportados por la caída de temperatura pueden compensar la pérdida de eficiencia causada por la caída de la temperatura de evaporación.

2. Almacenamiento en frío de agua El almacenamiento en frío de agua utiliza agua a baja temperatura de 3-7 °C para el almacenamiento en frío. Puede configurarse directamente con sistemas convencionales sin necesidad de otros equipos especiales. Sus ventajas son: baja inversión, bajos costes de mantenimiento y gestión relativamente sencilla. Sin embargo, debido a la baja densidad de almacenamiento de energía del agua, solo puede almacenar el calor sensible del agua, por lo que el área del suelo sobre el tanque de agua es grande. Si se utiliza una piscina contra incendios en un edificio de gran altura, al determinar la capacidad del refrigerador y la capacidad del tanque de almacenamiento en frío, la capacidad de almacenamiento en frío se puede calcular en función de la capacidad de la piscina contra incendios y luego la capacidad de enfriamiento. La capacidad de la unidad de refrigeración se puede determinar en función de la carga restante. Finalmente, verifique si el enfriador puede satisfacer las necesidades de almacenamiento nocturno.

3. Aire acondicionado de almacenamiento térmico El llamado aire acondicionado de almacenamiento térmico se refiere al uso de electricidad nocturna para convertir la energía eléctrica en energía térmica sin necesidad de una caldera, de modo que el agua pueda absorberse por completo. calor.

Luego se almacena el agua caliente en un recipiente aislado. En el caso de regular la carga y evitar picos, incluso si se detiene el equipo eléctrico de carga grande, el agua caliente puede circular continuamente en el aire acondicionado central en el recipiente autoaislado. La circulación en conductos como el volumen de aire variable o los fancoils continúa manteniendo el aire acondicionado y la calefacción, de modo que el ambiente interior aún se mantiene en un ambiente confortable.

Lo anterior es recopilado y compilado por Zhongda Consulting

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