溶液空调与传统空调对比
传统空调系统按照冷热源的不同,分为风冷与水冷两种,这两种空调系统与溶液空调系统的对比如图所示。
三种空调系统对比
水冷式传统空调系统
风冷式传统空调系统
溶液空调系统
系统构成
冷水机组、冷却水系统、冷冻水系统、蒸汽锅炉、净化空调箱、排风机
风冷热泵、冷冻水系统、净化空调箱、排风机
溶液式空调机组
(内置热泵系统)
系统图
分区控制
不能实现
不能实现
可以实现
夏季除湿方式
冷凝除湿
冷凝除湿
溶液除湿
夏季再热量
冬季加湿方式
电/蒸汽加湿
电/蒸汽加湿
溶液加湿
全热回收装置
溶液式全热回收
运行能耗
较高
最高
与传统空调系统相比,本项目采用的溶液式空调系统优缺点如下:
1)传统空调系统设备较多,需要设置风冷热泵机组、冷冻水泵、净化空调机组、排风机等,系统较复杂,运行管理灵活性相对较差,不利于实现分区控制;溶液空调机组自带热泵系统,集传统空调设备于一体,独立运行即可实现冷却、除湿、加热、加湿等功能,利于实现分区控制、独立启停,便于运行管理并降低空调系统能耗。
2)传统空调系统的空气处理原理为冷凝除湿,需要把空气降低至露点以下才能达到除湿效果,除湿后空气相对湿度为90%~95%,而实验动物屏障环境空调系统所需的送风相对湿度为60%~70%,因此冷凝除湿后需要配置电或蒸汽再热以满足送风相对湿度要求,因再热带来的冷热抵消,是传统空调系统能耗高的重要原因;溶液式空调系统利用盐溶液(氯化钙)吸湿和放湿的特性来处理空气,而溶液有一个显著特性,即溶液浓度与送风相对湿度一一对应,因此通过调节溶液浓度可将送风相对湿度控制在60%~70%之间,这与实验动物屏障环境的使用要求非常契合,能够大幅减少空调系统过度冷却和再热带来的能源浪费。
3)传统空调系统冬季一般采用电/蒸汽加湿方式,电、蒸汽属于高品位能源,电加湿COP小于1,加湿能耗较大;溶液空调系统利用热泵制热加热溶液,再通过热溶液实现对空气的
加湿,加湿COP可达5~6,远高于电加湿方式,能大幅节省加湿能耗。
4)实验动物室采用全新风系统,传统空调系统由于担心交叉污染,通常不设置全热回收装置,新风能耗巨大;溶液空调系统新风、排风不直接接触,溶液本身具有较强的杀菌能力,因此可设置溶液式全热回收装置,有效回收排风中能量,大幅降低新风处理能耗而不会造成交叉污染。
溶液空调
传统空调
初投资+运行成本
初投资高运行成本底预计三年后回收成本
初投资成本低运行成本高
GMP交叉污染风险
溶液处理中可以杀菌
表冷冷凝水盘管容易滋生细菌
溶液中可以过滤空气中大多数的粉尘和颗粒
依靠初效,中效,高效来过滤粉尘和颗粒,更换频繁。
温湿度控制
溶液调湿控制室内湿度电加热微调控制室内温度温湿度独立控制精确控制室内参数
表冷控湿,加热控温。
空间管理
节约了空间省去了风冷热泵水泵等设备占地面积
节能
节能直接将空气处理至送风状态点节能效果20%~30%。夏季避免再热降低能耗冬季减少加湿能耗
处理至露点后,再热升温。
溶液除湿机组COP平均值为3.5,EER为2.3。相比常规空调系统提高64%。
常规空调EER平均值为1.4.
腐蚀性
溶液中带出CI离子,对不锈钢,镀锌钢板有一定腐蚀。
综合上述因素,溶液空调系统相比传统空调系统而言,系统更简单,运行更便捷,可实现节能35%以上。但是,溶液式空调系统作为一种新型空调形式,其不足之处在于:溶液空调机组集传统空调功能为一体,机组尺寸、重量相对较大,比传统空调对机房的要求高;溶液空调机组相对于传统空调机组造价高,设备投资费用高,但是运行成本低很多。适合全新风系统等能耗高,温湿度要求比较高的环境。

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