摘要:介绍了节能型汽-水板式换热机组的原理及系统特性,并对设备的温度、压差双补偿节能方案进行了讨论,通过具体的项目对其变循环流量、变供水水温节能运行效果进行分析,提供了板式空调换热机组的节能效果计算方法。
关键词:汽-水板式换热机组;变供水流量;变供水水温;节能效果分析;集中供暖
1 概述
目前我国城镇供暖建筑面积中约70%采用不同类型的集中供暖。随着城市化进程步伐的加快与人民生活水平的普遍提高,使得我国传统采暖地区及传统非采暖地区的集中供暖面积都呈现快速增长的势头。一方面,我国正处于工业化接能源结构转型阶段(可能需要相当长一段时间),能源缺口非常大;另一方面,我们的建筑单位面积采暖负荷较高、供暖换热站效率较低。以上海及江浙地区为例,民用建筑空调热负荷为60~110W/m2不等,与同纬度发达国家25~40W/m2的空调热负荷相比差距较大。巨大的差异固然同建筑保温设计、管道保温、管路系统设计等有关,但集中供暖机房内的浪费也不可小视。为了解决集中供暖行业的能源耗费大的问题,近年来新技术、新产品不断涌现,其中节能型板式换热机组由于具有高效节能设计、运行安全、小安装空间、良好的数据通讯兼容性等特点越来越受到业主的青睐。笔者结合板式换热机组在上海某宾馆空调热水节能设计中遇到的一些问题谈谈体会,与同行共同探讨。
2 节能型板式空调换热机组的原来及特性
2.1 机组运行工作原理
节能型板式空调换热机组在系统上替代了原有板式热交换器+单回路温控的简单化形式,实现了对系统负荷变化进行闭环控制的自动空调热水供应(见图1)。
当供热负荷减小时,水系统的供/回水压差△P相应增大,供水温度Ts升高,会水温度Tr升高,供/回水温差减小,换热机组及时采集供/回水温度信号、水系统压差信号、室外温度信号和变频器反馈信号,通过控制器对上述信号进行对比及算法处理,相应减少蒸汽流量及降低循环水泵的转速,使板式换热机组的输出热量与实际热负荷相匹配。当供热负荷增加时,各情况相反。

2.2 系统特性
2.2.1 建筑热空调负荷特征
公共和民用建筑空调系统的符合主要来自新风和维护结构传热负荷,以上两类负荷都随室外气象条件变化。空调设计与设备选型是按最大符合进行的,决定了空调系统大部分时间是处在部分负荷工况下工作的。笔者对上海地区某宾馆冬季空调运行进行实测,数据如表1所示(全年总运行时间2150h):

从表1可见:
(1)全年有75%以上的时间是设计负荷50%以下运行;
(2)全年有50%以上的时间是在设计负荷30%~50%之间运行。
各类的集中供暖系统,由于建筑的功能不同、运行的地区气象条件不同,其负荷时间频度会有差异,但都存在大部分时间供暖机组是在较低负荷下运行的情况。如何使空调换热机组在部分负荷运行下既满足供暖的舒适度要求,又同时实现能耗(蒸汽耗量和水泵电功能)的最小化就成为新一代集中供暖站节能的首要目标。