近年來的夏季室外氣溫比往年越來越高。惡劣的散熱條件使得大中型風(fēng)冷式冷凝機(jī)組的散熱能力越來越不能滿足空調(diào)設(shè)備的出廠設(shè)計(jì)要求(一般空調(diào)室外夏季設(shè)計(jì)溫度為35℃,如今氣候在zui炎熱夏季可達(dá)50℃——干球溫度以上,空調(diào)室外冷凝器的散熱面積和通風(fēng)量明顯偏?。R陨钲诰╅T大廈通信機(jī)房空調(diào)室外機(jī)組(屬風(fēng)冷式冷凝器)安裝平臺(tái)為例,因機(jī)房空調(diào)室外機(jī)組沒有理想的位置,只能見縫插針式的在大廈周圍安裝機(jī)房空調(diào)室外機(jī)組。目前運(yùn)行環(huán)境zui惡劣的區(qū)域是大廈北側(cè)的五層室外平臺(tái),在一條一百米長(zhǎng),四米寬的窄長(zhǎng)性通道中被安裝了五十多臺(tái)加拿大佳力圖機(jī)房空調(diào)(六萬/七萬大卡)的風(fēng)冷式冷凝機(jī)組,在通道的兩個(gè)長(zhǎng)邊方向有很高的墻體或隔音屏障阻擋空氣的橫向流通,通風(fēng)效果很差。一到夏季,當(dāng)外界氣溫達(dá)到30℃時(shí),而在五層室外平臺(tái)中的空氣溫度將達(dá)到50℃以上(離平臺(tái)地面1.5米高處測(cè)量)!一旦大氣氣溫上升至35℃,機(jī)房空調(diào)普遍出現(xiàn)高壓警報(bào)而宕機(jī),嚴(yán)重影響機(jī)房溫度的穩(wěn)定性。
中央空調(diào)節(jié)能噴霧降溫系統(tǒng)所述的是一種大中型風(fēng)冷式冷凝機(jī)組軟化水自動(dòng)噴淋降溫裝置,其特征是:包括軟水器、儲(chǔ)水箱、增壓機(jī)構(gòu)、控制閥和霧化噴頭,其中軟水器一端與水源相連接,另一端連接儲(chǔ)水箱的入水口,儲(chǔ)水箱的出水口與提高軟化水壓力的增壓機(jī)構(gòu)相連接,該增壓機(jī)構(gòu)經(jīng)控制閥與置于空調(diào)機(jī)組冷凝器下方的霧化噴頭相連接。
中央空調(diào)節(jié)能噴霧系統(tǒng)將水進(jìn)行增壓后采用霧化處理,將軟化水直接噴灑在冷凝器翅片上進(jìn)行汽化吸熱,使得冷凝器的整體散熱量增大(冷凝器的整體散熱量包括以下兩部分:一部分是通過外界空氣傳導(dǎo)散熱,另一部分是通過霧化的水滴汽化吸熱),提高散熱效率。
中央空調(diào)節(jié)能噴霧降溫系統(tǒng)通過將噴淋水增壓,再經(jīng)霧化噴頭產(chǎn)生霧化水滴,微小的水滴被冷卻空氣帶到冷凝器的翅片表面,其一旦接觸到熱翅片后,將進(jìn)行汽化吸熱,zui終轉(zhuǎn)變成水蒸氣。水所發(fā)生的汽化吸熱過程是物態(tài)的轉(zhuǎn)變過程,在滿足同樣的散熱量條件下,霧化水滴通過物態(tài)相變所耗水量比液態(tài)水直接噴射在翅片上產(chǎn)生熱傳導(dǎo)所需水量要少得多。舉例計(jì)算:水的比潛熱約為2450kj/kg,而冷卻水噴射到翅片后若不發(fā)生相變,溫升zui多只有10℃,即每公斤冷卻水只能帶走42kj的熱量,所以理論上霧化噴淋的耗水量只是直接水噴淋冷卻的1/60。
控制閥可以是防水電磁閥,該防水電磁閥經(jīng)壓力開關(guān)與空調(diào)壓縮機(jī)的排氣管相連接實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。當(dāng)壓縮機(jī)的排氣壓力高于壓力開關(guān)的設(shè)定值后,壓力開關(guān)導(dǎo)通電磁閥電源,啟動(dòng)噴淋裝置。
空調(diào)節(jié)能軟化水的制造:選用軟水器是離子置換式軟水器(或其它形式的軟水器)。
軟水器的作用:軟水器是應(yīng)用離子交換技術(shù),通過樹脂上的功能離子與水中的鈣、鎂離子進(jìn)行交換,從而吸附水中多余的鈣、鎂離子,達(dá)到去除水垢(碳酸鈣或碳酸鎂)的目的。
采用軟化水的必要性:如果冷凝噴淋水采用普通自來水,由于北京的水質(zhì)中鈣、鎂離子含量較高,噴灑在冷凝器翅片上會(huì)形成一層水垢(碳酸鈣或碳酸鎂),不但沒有達(dá)到降溫效果,反而會(huì)因結(jié)垢而降低熱效率,同時(shí)腐蝕而損壞設(shè)備,縮短冷凝器的使用壽命。
為了防止儲(chǔ)水箱內(nèi)的水位過高和過低,在儲(chǔ)水箱內(nèi)設(shè)有高水位保護(hù)行程開關(guān)和低水位保護(hù)行程開關(guān)。在軟水器和儲(chǔ)水箱之間安裝有進(jìn)水電磁閥,進(jìn)水電磁閥的控制電路與高水位保護(hù)行程開關(guān)相連接。而低水位保護(hù)行程開關(guān)則與常流量增壓泵的控制電路連接實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。
有益效果:對(duì)冷凝機(jī)組各設(shè)備無需進(jìn)行改動(dòng)或安裝位置的調(diào)整,只需在冷凝器的翅片下方安裝霧化噴頭,對(duì)室外空間有限的場(chǎng)所非常有效,還適用于對(duì)現(xiàn)有冷凝機(jī)組的改造。經(jīng)試驗(yàn)測(cè)試,北京分公司京門大廈五層北側(cè)的機(jī)房空調(diào)室外冷凝壓力在zui炎熱夏季從原先的23~24kgf/cm²降低至18~19kgf/cm²,下降4-5kgf/cm²。既冷凝溫度從60℃降低至50℃達(dá)10度之多,根據(jù)上述概算公式,粗略推算出機(jī)組的節(jié)能效率約為20%。
好處一:安全! 不再因高壓保護(hù)裝置啟動(dòng),導(dǎo)致空調(diào)停機(jī),空調(diào)設(shè)備安全運(yùn)行;通過噴淋系統(tǒng)后,壓縮機(jī)的功耗降低20%;延長(zhǎng)壓縮機(jī)使用壽命。好處二:省錢!節(jié)省電費(fèi)和維護(hù)費(fèi)用,每60天節(jié)省4.3萬度電,按照每度電1元錢計(jì)算可為公司節(jié)省4.3萬元,2年就能收回投資。并且回減少維護(hù)成本。
以深圳市區(qū)氣候?yàn)槔捎诖髿猸h(huán)境的普遍升溫,夏季的高溫時(shí)間從5月份一直延續(xù)至10月,估計(jì)氣溫高于30度的總天數(shù)在120天以上。現(xiàn)以120天為例,計(jì)算該設(shè)備在整個(gè)夏季采用噴淋輔助降溫后的總節(jié)約電能值。
ΔP=120天×24小時(shí)/天×69%×[9.2-7.5kW]=3378.2[kW.H]
深圳聯(lián)通門大廈共有機(jī)房空調(diào)142臺(tái)(有128臺(tái)雙壓縮機(jī)型,14臺(tái)單壓縮機(jī)型機(jī)組),折算成壓縮機(jī)數(shù)量有270個(gè),若全部采用軟化水噴淋系統(tǒng)后,整個(gè)夏季可以節(jié)省電能為45.6萬度電,以每度工業(yè)生產(chǎn)用電單價(jià)1.0元/度計(jì)算,可共節(jié)省90.2萬人民幣,而該套改造裝置的每套初投資在18萬左右(能噴淋50-70個(gè)冷凝器)。