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冷暖辐射生活热水多功能一体化节能技术

一、所属行业:制冷空调行业

二、技术名称:冷暖辐射生活热水多功能一体化节能技术

三、适用范围:辐射供冷暖系统

四、技术内容: 

(一)基本原理

将户式热泵空调、辐射供冷暖、热泵热水器融合一起的冷暖辐射生活热水多功能一体化。制冷系统循环采用双四通阀,实现三换热器并联关系,配合双电子膨胀阀控制,实现机组制冷、制热、制生活热水、制冷+生活热水多种运行模式的稳定运行。

智能化的末端温控器与主机以及末端风机盘管、辐射盘管联动,实时检测房间温湿度信号,并根据控制逻辑随时控制供水温度、房间温度、主机以及末端盘管的运行,满足辐射供冷/暖要求的同时最大限度降低能源消耗。

(二)关键技术

1、基于双四通阀双电子膨胀阀的循环原理以及智能化的控制逻辑。

双四通阀结构实现生活热水套管换热器与空调套管换热器并联独立的回路形式,避免了串联形式所带来的氟侧阻力损失;双电子膨胀阀的使用充分发挥其节流、截止的双重作用,简化了循环流程同时为性能可靠性的优化设计提供了更多的空间;各换热器均为一次换热,保证系统的高效性;智能化的控制逻辑实现整个循环的制冷、制热、制生活热水、制冷+生活热水多种运行模式,并针对各运行模式在不同环境下的运行特点进行优化。

2、基于智能化末端温控器的控制技术

末端温控器在硬件方面提供与机组、末端设备的信号接口,通过安装于室内的控制器实时监测房间温湿度信号,结合内部的控制逻辑输出控制信号,控制机组供水温度、房间温湿度、主机以及末端盘管的运行状态,实现对于冷热源设备与末端设备的联控,进而实现冬季采暖时地板辐射采暖、风机盘管采暖以及地板辐射与风机盘管联合采暖;夏季供冷时基于辐射供冷、热湿独立处理的新型空调方式理念,构建地板辐射与风机盘管联合的供冷系统,实现了室内的热湿独立处理,通过辐射供冷向室内提供显冷量,风机盘管除湿系统提供潜冷量。

(三)工艺流程

1、循环原理图及各模式循环流程

 

 1 机组四种模式循环工艺流程图

◆制冷模式:从压缩机出来的高温高压气体通过四通阀12 进入室外机的翅片换热器与空气换热后冷凝为高压常温液体后,通过电子膨胀阀2 节流以后进入室内侧套管器与水进行换热得空调冷冻水后通过四通阀1 后进入汽分,然后回到压缩机,整个过程是:13456782

◆制热模式:从压缩机出来的高温高压气体通过四通阀1 进入室内机的套管换热器与水换热得供暖用的热水后为高压常温液体后,通过电子膨胀阀1 节流以后进入室外侧翅片换热器与空气换热后通过四通阀2 后进入汽分,然后回到压缩机,整个过程是:17654382

◆制热水模式:从压缩机出来的高温高压气体通过四通阀12 进入室外机的热水套管换热器与水换热得生活热水后为高压常温液体后,通过电子膨胀阀1 节流以后进入室外侧翅片换热器与空气换热后通过四通阀2 后进入汽分,然后回到压缩机,整个过程是:19104382

◆制冷+热水模式:从压缩机出来的高温高压气体通过四通阀12 进入室外机的热水套管换热器与水换热后为高压常温液体后,通过电子膨胀阀2 节流以后进入室内侧套管换热器与水换热得空调冷冻水后,通过四通阀1 后进入汽分,然后回到压缩机,整个过程是:191056--782

2、采用该节能技术的机组实物图及内部结构示意

 

2 基本控制原理图

五、主要技术指标:

1、提供7~18℃的冷冻水、35~50℃的供暖热水以及35~58℃的生活热水,保障365 天全年运行

2、冷冻水出水温度7℃时的空调制冷性能系数达3.1(国家二级能效),节能10%左右

3、出水温度18℃时的辐射制冷性能系数达3.64,辐射制冷+生活热水联供性能系数达8.82

4、机组采用辐射供冷的情况下的能效可达3.42(按显热负荷60%、潜热负荷40%估算),节能达22%

5、冬季采用地板辐射采暖供水温度能降低至35℃(传统空调采暖供水温度45℃),供热效率提高20%以上。

六、技术应用情况:

该技术在华北、华中地区均有应用,使用反馈效果良好,该技术推广所依附的机组、温控器已具备成熟的生产装配工艺条件,可满足批量生产要求。

七、典型用户及投资效益: 

典型用户:青建集团香根温泉酒店及青建温泉别墅。

技术单位:珠海格力电器股份有限公司

建设内容包括:空调使用面积,集住宿、办公、餐厅于一体,12000 平方米空调使用面积的新建酒店及别墅户式中央空调改造。与普通空调系统相比,需增加地板辐射盘管,增加投资24 万。

项目建设期0.5年,年运行可节省电量24.595 kWh;折合吨标准煤:24.595×104×1.23×10-4 =30.25tce,年节约运行费用24.595×104×0.5469=13.45 万元,投资回收期为2.67年。

八、推广前景和节能潜力:

根据行业数据显示,目前中国家庭户式中央空调的使用率占空调行业的5%左右。2009 年全国房地产开发企业房屋竣工面积7.02 亿平方米,其中,住宅竣工面积5.77 亿平方米,若有1%的竣工住宅面积使用该节能技术,按每平米150W 空调负荷,夏季供冷6~9 月(120 天)节能15%,冬季供暖11 ~次年3 月(120 天)节能20%,每天节能运行6h 计算,则每年可节约用电7.143 亿度。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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