空调风系统侧和水系统侧均有节能的潜力。从风系统侧来说,空调系统的节能方式主要有:采用大温差低温送风;合理确定新风量(考虑过渡季节全新风的空调系统);风系统能量回收;变风量送风;温湿度独立控制;二次回风系统。
风系统侧
1)大温差低温送风有低温冷源可以利用的全空气空调系统,可以采用大温差送风形式,这种方式送风量小,风机能耗小,输送风管尺寸小。但是最小送风量必须使房间空气混合良好,不要出现冷热不均的现象。这类空调系统在民用建筑中应用较广,也可以用于某些温湿度要求不高的工业建筑,医药洁净厂房需要较大送风量,所以基本不会采用。
2)风系统能量回收
当排风量较大,新风温度与排风温度之差较大时,可以采用风侧能量回收(显热回收和潜热回收)的节能方式。选用能量回收方式时,其新风和排风要有一定的温差才有效,建议新、排风温差≥8 ℃。另外,不同地区冬夏季的能量回收效果不同,就北方地区(如北京)而言,冬季能量回收效果远好于夏季。能量回收既可以用于民用空调系统,也可以用于工业空调系统,医药洁净厂房中应用也较多。
转轮式能量回收有显热回收和全热回收2种方式,全热回收效率一般可达60%,显热回收效率一般可达50%。冬季一般采用显热回收,夏季根据排风和新风的状态点可能采用显热回收也可能采用全热回收。转轮式能量回收设备使用范围广,但是投资费用高。由于转轮式能量回收设备新风和排风有相互接触的可能性,药厂使用时要慎重。
这类能量回收设备效率较低,大多数情况下是显热回收,但可以避免排风和新风的直接接触,在药厂中使用广泛。该类系统比较复杂,排风侧和新风侧分别设有热交换盘管,2个盘管之间由溶液循环泵及相关管路连接,管路中的介质为一定浓度的乙烯乙二醇溶液或其他在0 ℃以下不会结冰的溶液。夏季,排风冷却排风盘管中的介质,排风中的冷量通过溶液转移到新风侧冷却新风;冬季,排风加热排风盘管中的介质,排风中的热量通过溶液转移到新风侧加热新风。设置能量回收设备,在北方某些情况下可以省略新风再热盘管。尤其排风量比较大的情况下,如固体制剂车间、动物房等排风量大或全排风的空调系统,使用能量回收系统节能效果比较明显。
3)变风量送风
在条件允许时,全空气空调系统可以考虑采用变风量送风,根据室内温湿度调节送风.量的大小,节约运行费用,但其气流组织设计尤为重要,否则会出现冷热不均匀的现象。近几年,医药洁净厂房也有设计变风量的空调系统,不过此时的变风量空调系统不同于原来的定义,即在生产和值班2种不同运行工况下,在保证室内状态参数的情况下,改变送风量。药厂设计这类变风量空调系统,要注意在风量改变时保证房间之间压差,值班工况时的送风量要求调试时保证房间沽净度等级的风量(一般此风量大于保证温湿度所需的风量)。
4)温湿度独立控制
新风集中处理的空调系统可以实现温湿度独立控制,新风集中处理,送风状态点由室内相对湿度控制。循环风空调箱处理回风,由室内温度控制送风状态点,这种空调系统可以用于民用建筑和工业建筑空调系统,电子洁净厂房的新风空调箱加干式冷却盘管的系统就属于温湿度独立控制系统。医药洁净厂房的新风集中处理也可以采用温湿度独立控制空调系统。医药洁净厂房新风集中处理时,新风空调箱设置加湿器,由室内相对湿度控制,循环风空调箱原则上可以不设置加湿器,但是由于医药洁净厂房的房间多,且室内热湿量不同,单独新风空调箱设置加湿器时室内湿度不易控制,因此,新风集中处理的空调系统,新风和循环风空调箱都设置加湿器。
5)二次回风
送风量较大,送风温差小,新风量不大时采用二次回风形式,用一二次回风比调节送风温度,减少再热冷负荷,如医药洁净厂房B级区域的空调系统。实际运行时一二次回风量与设计风量不一定相同,运行调试比较复杂。
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