
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 | 高 | 高 | 低 |
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 | 无 | 无 | 溶液式全热回收 |
运行能耗 | 较高 | 最高 | 低 |
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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