冷熱源機(jī)組,把醫(yī)院各個(gè)科室空調(diào)需要的熱能和冷能進(jìn)行搬運(yùn)的過程,是利用物理熱力學(xué)中的氣相和液相的相互轉(zhuǎn)化進(jìn)行蒸發(fā)吸熱、冷凝放熱的工作原理來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的??照{(diào)的制冷原理利用了制冷劑氟利昂低溫蒸發(fā)、高溫凝結(jié)的特殊物理特性。如氟利昂在標(biāo)準(zhǔn)工況下,冷凝溫度54.4℃,蒸發(fā)溫度-23.3℃。這個(gè)一般指在一定壓力下的液態(tài)變氣態(tài)的臨界溫度或氣態(tài)變液態(tài)的臨界溫度,壓力不同溫度是不一樣的。制冷劑它的循環(huán)過程可以將熱量從室內(nèi)移出,從而實(shí)現(xiàn)制冷的效果。
空調(diào)系統(tǒng)的制熱制冷循環(huán)過程主要包括四個(gè)部分:壓縮、冷凝、膨脹和蒸發(fā)。同時(shí)具備制冷制熱功能的空調(diào)系統(tǒng),冷熱切換主要通過一個(gè)四通管來實(shí)現(xiàn)的。
室內(nèi)制冷過程
首先,制冷劑在壓縮機(jī)中被壓縮成高壓氣體,此時(shí)溫度升高。然后,高溫高壓的制冷劑通過冷凝器散發(fā)熱量,變成高壓液體。接著,高壓液體通過膨脹閥門進(jìn)入蒸發(fā)器,此時(shí)壓力降低,制冷劑開始蒸發(fā),吸收室外的熱量,從而使室內(nèi)溫度升高。最后,制冷劑再次進(jìn)入壓縮機(jī),循環(huán)往復(fù)。
1、水冷冷水機(jī)組
采用水冷卻方式的冷水機(jī)組,冷凝側(cè)一般為冷卻塔,地源熱泵或水源熱泵。根據(jù)壓縮機(jī)類型又分為螺桿式冷水機(jī)組、渦旋式冷水機(jī)組、離心式冷水機(jī)組,水冷冷水機(jī)組一般用于大樓的集中冷源。
2、風(fēng)冷冷水機(jī)組
冷凝側(cè)采用空氣冷卻方式的冷水機(jī)組,直接利用機(jī)組自身的冷凝器把熱量排到空氣中。
3、四管制多功能風(fēng)冷熱泵機(jī)組
四管制多功能風(fēng)冷熱泵機(jī)組集冷熱源于一體,是由壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、可變功能換熱器等組成,采用了兩個(gè)獨(dú)立回路的四管制水系統(tǒng)。
四管制多功能風(fēng)冷熱泵機(jī)組通常采用雙回路設(shè)計(jì),系統(tǒng)運(yùn)行可靠性高,除了具有單獨(dú)制冷、單獨(dú)制熱的功能外,還具有同時(shí)制冷和制熱功能。冷、熱負(fù)荷均可獨(dú)立調(diào)節(jié),且在12.5%~100%范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無極調(diào)節(jié),隨時(shí)滿足用戶側(cè)的冷熱需求。
四管制多功能風(fēng)冷熱泵機(jī)組單制冷模式示意圖
四管制多功能風(fēng)冷熱泵機(jī)組單制熱模式示意圖
4、熱回收水冷冷水機(jī)組
帶熱回收的冷水機(jī)組目前根據(jù)回收冷凝熱的占比分為部分熱回收和全熱回收兩種。部分熱回收是在冷水機(jī)組中壓縮機(jī)排氣出口后增加熱回收換熱器,對(duì)冷凝熱量進(jìn)行高品位的回收,回收冷水機(jī)組排放的部分熱量,一般為顯熱回收。制取熱水溫度較高,熱回收效率較低,節(jié)能性較差。全熱回收是在冷水機(jī)組的冷凝器中增加熱回收管束,基本回收了系統(tǒng)排氣中的全部冷凝熱量。制取的熱水溫度較低,熱回收效率較高,節(jié)能性較好。熱回收形式的選取應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用需求,結(jié)合熱回收效率、水溫和制冷量之間的相互影響進(jìn)行選用。
水冷螺桿部分熱回收冷水機(jī)組示意圖
水冷螺桿全熱回收冷水機(jī)組示意圖
5、自然冷卻冷水機(jī)組
風(fēng)冷自然冷卻機(jī)組由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、風(fēng)冷冷凝器、膨脹閥、內(nèi)置板換、乙二醇泵、控制器等相關(guān)部件組成。
夏季時(shí),和常規(guī)空調(diào)一樣,壓縮機(jī)制冷;在室外溫度低于回水溫度2℃時(shí),冷卻盤管自動(dòng)打開,利用室外冷風(fēng)冷卻回水,部分自然冷卻;一般情況下,如果室外溫度低于回水溫度5-8℃以上,則壓縮機(jī)完quan停止工作,實(shí)現(xiàn)完quan自然冷卻。
自然冷卻冷水機(jī)組壓縮機(jī)制冷模式示意圖
自然冷卻冷水機(jī)組部分自然冷卻模式示意圖
自然冷卻冷水機(jī)組完quan自然冷卻模式示意圖
6、單元式風(fēng)冷空調(diào)機(jī)組
單元式風(fēng)冷空調(diào)機(jī)組是一種自帶制冷系統(tǒng)以及空氣循環(huán)和凈化裝置的空調(diào)機(jī)組,根據(jù)功能段位的不同又包括:直接蒸發(fā)式、直接蒸發(fā)與冷水組合的雙冷源式、冷凝熱回收式。
(1)直接蒸發(fā)式是指空調(diào)機(jī)組自帶直接蒸發(fā)盤管和壓縮機(jī)的空調(diào)機(jī)組,常用在需要進(jìn)行深度除濕的新風(fēng)機(jī)組上。
(2)雙冷源式單元式風(fēng)冷空調(diào)機(jī)組由兩級(jí)表冷器組成,分別是水表冷器和直接蒸發(fā)式表冷器。由于直接蒸發(fā)式表冷器價(jià)格較貴,因此通常采用水表冷器對(duì)空氣進(jìn)行預(yù)處理,以降低直接蒸發(fā)式表冷器的處理量,進(jìn)而降低設(shè)備投資。該機(jī)組第一級(jí)為水表冷器,對(duì)空氣進(jìn)行預(yù)處理;然后在其后配置了第二級(jí)直接蒸發(fā)式表冷器,由于直接蒸發(fā)式表冷器可以將空氣處理至很低的溫度,一般可將新風(fēng)的含濕量處理到7g/kg左右,因此其除濕效果非常明顯,新風(fēng)可負(fù)擔(dān)室內(nèi)全部濕負(fù)荷。
(3)采用直接蒸發(fā)式機(jī)組時(shí),宜選用帶有可回收冷凝熱的直膨機(jī)組。冷凝熱回收式是指制冷系統(tǒng)設(shè)置兩套冷凝器,一套放置在機(jī)組內(nèi),通過回收冷凝熱來加熱除濕后的空氣,這樣可節(jié)省機(jī)組再熱熱量。為了解決冷凝熱回收量的控制問題,該直接蒸發(fā)式表冷器又配置了另一個(gè)室外機(jī),該室外機(jī)放置在室外,可以將再熱熱量用不掉的冷凝熱通過這個(gè)室外機(jī)排放掉,達(dá)到精確控制再熱空氣溫度的作用。
單元式風(fēng)冷空調(diào)機(jī)組可采用變頻技術(shù),設(shè)備根據(jù)實(shí)際負(fù)荷的變化情況自動(dòng)加減載壓縮機(jī),在充分回收冷凝熱的同時(shí),整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行更加高效節(jié)能。采用單元式風(fēng)冷空調(diào)機(jī)組,對(duì)冷凍水溫度要求大大降低,特別適用于中小型潔凈工程及老工程改造項(xiàng)目,可以起到很好的節(jié)能降碳的作用。
熱回收式單元式風(fēng)冷空調(diào)機(jī)組示意圖
7、地源熱泵機(jī)組
地源熱泵由壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥、控制器等相關(guān)部件組成。地源熱泵是一種利用地?zé)崮転橹饕茉?,輔以電能的系統(tǒng)。通過機(jī)組的作用,它將地下的低位能量轉(zhuǎn)化為可利用的高位能量。地源熱泵不僅能滿足冬季供暖、夏季供冷的需求,還可以同時(shí)解決衛(wèi)生熱水的供應(yīng)問題,充分顯示了其一機(jī)三用的功能特性。需要注意的是地源熱泵對(duì)土壤和地下水資源有一定的影響,因此需咨詢項(xiàng)目工程所在地的政策是否允許才可選擇。
8、熱源
潔凈裝備工程常見的熱源形式:燃?xì)猓ㄓ停╁仩t、市政供熱、電鍋爐或電加熱、水(地)源熱泵、空氣源熱泵、溴化鋰吸收式熱泵、熱回收再熱利用等形式。醫(yī)院建筑能源需求較大,熱源宜優(yōu)先選用高度集中的城市或區(qū)域供熱,能效好,易于管理。