Kiến thức!Phân tích hệ thống nước tuần hoàn điều hòa không khí

(1) Tổng quan về hệ thống nước tuần hoàn HVAC

Với sự phát triển không ngừng của nền kinh tế nước ta và yêu cầu ngày càng cao của người dân về sự thoải mái trong môi trường sống, hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí (HVAC) ngày càng trở nên phổ biến trong các tòa nhà thương mại và dân dụng. HVAC bao gồm hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí. So với máy điều hòa không khí truyền thống, ngoài chức năng sưởi ấm và làm mát, nó có thể cải thiện hiệu quả chất lượng không khí trong nhà và ngăn ngừa sự xuất hiện của các bệnh về điều hòa. Hệ thống nước tuần hoàn của nó bao gồm các dàn nóng, ống nước, máy bơm nước tuần hoàn và các thiết bị đầu cuối trong nhà khác nhau (bộ phận cuộn dây quạt, lắp đặt lộ thiên, v.v.). Máy bơm nước tuần hoàn chính là “trái tim” của hệ thống và cũng là nội dung được bàn luận rộng rãi nhất. Trong hệ thống nước tuần hoàn HVAC, khoảng 30% năng lượng tiêu thụ của nó được tiêu thụ bởi máy bơm nước tuần hoàn. Lượng điện tiêu thụ của dự án điều hòa không khí chiếm khoảng 40%-50% tổng lượng điện tiêu thụ của tòa nhà, trong khi lượng điện tiêu thụ của máy bơm nước điều hòa không khí. Lượng máy bơm nước chiếm khoảng 18% lượng điện tiêu thụ của tòa nhà. điều hòa không khí, đòi hỏi phải xét đến nhiều yếu tố khi thiết kế và lựa chọn máy bơm nước.

1. Lắp đặt máy bơm nước tuần hoàn mùa đông và mùa hè riêng biệt

Trong hệ thống nước tuần hoàn, bơm nước tuần hoàn chủ yếu cung cấp năng lượng cho dòng than lạnh (nóng) tuần hoàn. Hầu hết các hệ thống điều hòa không khí hoạt động quanh năm, cung cấp nước nóng vào mùa đông và nước lạnh vào mùa hè. Tuy nhiên, khi nhiệt độ ngoài trời thay đổi, hệ thống cần tốc độ dòng nước tuần hoàn sẽ thay đổi rất nhiều. Ở một số dự án, trong quá trình thiết kế, họ chỉ mù quáng theo đuổi việc giảm đầu tư hoặc cân nhắc các lợi ích khác. Thay vì lắp đặt máy bơm nước tuần hoàn mùa đông và mùa hè riêng biệt, họ dùng chung máy bơm nước tuần hoàn. Tuy nhiên, trong các dự án thực tế, tải sưởi ấm của hầu hết các tòa nhà vào mùa đông nhỏ hơn tải làm mát vào mùa hè và chênh lệch nhiệt độ giữa nước cấp và nước hồi của hệ thống nước điều hòa không khí thường là 5 vào mùa hè và 10 vào mùa đông, và các đường ống sử dụng ống đôi. Vì vậy, lưu lượng nước tuần hoàn của điều hòa vào mùa đông sẽ bằng 1/3-1/2 lưu lượng vào mùa hè. Về mặt lý thuyết, cột áp của máy bơm nước vào mùa đông bằng 1/9-1/4 cột áp vào mùa hè. Để tiết kiệm năng lượng, hãy xem xét thiết kế hai bộ máy bơm nước để cung cấp nước lần lượt vào mùa đông và mùa hè. Để sử dụng, hãy sử dụng chuyển mạch van.

2. Giảm tiêu hao năng lượng của máy bơm nước tuần hoàn

Việc lựa chọn đúng máy bơm nước tuần hoàn có tác động lớn đến việc tiết kiệm năng lượng trong HVAC. Một trong những lý do chính khiến máy bơm nước tiêu thụ quá nhiều năng lượng là do ảnh hưởng của đường cong hiệu suất máy bơm nước và đường cong đặc tính của mạng lưới đường ống đến kết nối song song của máy bơm nước không được xem xét trong quá trình thiết kế và lựa chọn thiết bị. Hiệu suất của máy bơm nước không phù hợp với mạng lưới đường ống. Vì vậy, việc lựa chọn và kết hợp máy bơm nước hợp lý là chìa khóa để hệ thống nước tuần hoàn HVAC hoạt động bình thường và tiết kiệm năng lượng. Máy bơm nước tuần hoàn trong hệ thống sưởi và làm mát luôn được kết nối với một đường ống cụ thể. Điểm trạng thái làm việc của máy bơm nước tuần hoàn được xác định bởi đường cong hiệu suất của máy bơm nước và đường cong đặc tính của đường ống. Vì vậy, chúng ta nên chọn máy bơm nước có đặc điểm khác nhau tùy theo mục đích sử dụng, đặc điểm đường ống và sự thay đổi dòng chảy khác nhau.

(2) Các vấn đề tồn tại trong hệ thống nước tuần hoàn

1. Tác động của nhiều loại bụi bẩn, vi khuẩn, tảo đến hệ thống nước tuần hoàn

Trong quá trình vận hành hệ thống nước tuần hoàn của hệ thống điều hòa không khí, một lượng lớn chất sẽ lắng đọng trên bề mặt truyền nhiệt của bộ trao đổi nhiệt hoặc thành trong của đường ống. Cặn tổng hợp được hình thành bởi một lượng lớn cặn, vi khuẩn, tảo và bụi bẩn có thể gây ăn mòn đường ống và ảnh hưởng đến tủ lạnh. Hiệu suất trao đổi nhiệt và chất lượng nước của bình ngưng. Đối với hệ thống nước tuần hoàn hở, nhiệt độ nước thường nằm trong khoảng 30-40°C. Khi hệ thống hoạt động bình thường, bụi, tạp chất và các chất lơ lửng trong không khí xâm nhập vào hệ thống qua tháp giải nhiệt do ảnh hưởng của thời tiết, môi trường. Nước làm mát nhiệt độ cao liên tục bay hơi vào khí quyển qua tháp giải nhiệt khiến nước làm mát bị cô đặc. Khi vào thiết bị trao đổi nhiệt, trong quá trình trao đổi nhiệt, một lượng lớn ion canxi, magie trong nước bị kết tủa và bám chặt vào cặn được hình thành trên bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt; mặc dù hầu hết các hệ thống nước lạnh HVAC là hệ thống vòng khép kín và khả năng mở rộng quy mô là các hệ thống nước làm lạnh nhỏ, một ống cung cấp nước nóng vào mùa đông, vì nhiệt độ nước vào mùa đông khoảng 8OoC, nên có khả năng cặn trên thiết bị trao đổi nhiệt; do hệ thống nước tuần hoàn làm mát ở trong môi trường nhiệt độ cao, độ ẩm cao trong thời gian dài tạo môi trường tốt cho vi khuẩn và tảo sinh sản dẫn đến lượng lớn tảo phát triển; do sự hiện diện của oxy hòa tan Các vấn đề ăn mòn nghiêm trọng do hiện tượng “nước đỏ” thường xảy ra, đặc biệt là trong các hệ thống sử dụng nước được làm mềm hoặc nước khử khoáng. Những yếu tố này không chỉ dẫn đến công suất tủ lạnh không đủ và giảm COP (hệ số hiệu suất), ảnh hưởng đến tuổi thọ của tủ lạnh mà còn dẫn đến suy giảm chất lượng nước, ảnh hưởng đến hiệu suất trao đổi nhiệt. Vì vậy, người vận hành nên chú ý khi thiết bị ngưng tụ của tủ lạnh Khi mặt nước bị đóng cặn, hiện tượng dễ nhận biết nhất là nhiệt độ thành ngoài của thiết bị ngưng tụ rõ ràng cao hơn nhiệt độ của thiết bị thông thường, có thể cảm nhận được bằng cách chạm vào. Nó. Đồng thời, qua đồng hồ đo áp suất ngưng tụ của tủ lạnh có thể nhận thấy bình ngưng bị cân. Áp suất ngưng tụ cao hơn đáng kể so với tủ lạnh thông thường. Thỉnh thoảng làm sạch đường ống thoát nước ngưng tụ theo áp suất ngưng tụ, thường xuyên thay nước làm mát và làm mềm nước đầu vào đều là những biện pháp hiệu quả để giảm cặn ở phía nước của bình ngưng.

2. Ảnh hưởng của mất cân bằng thủy lực tới hệ thống nước tuần hoàn

Mất cân bằng thủy lực là vấn đề phổ biến nhất trong việc xây dựng hệ thống nước HVAC. Cân bằng thủy lực đề cập đến khả năng của mỗi người dùng nhiệt trong mạng để duy trì tốc độ dòng chảy của chính họ không thay đổi khi tốc độ dòng chảy của những người dùng nhiệt khác thay đổi. Công nghệ cân bằng thủy lực là biện pháp quan trọng nhất trong tất cả các biện pháp tiết kiệm năng lượng và là nền tảng của mọi công việc. Mất cân bằng thủy lực là sự không nhất quán giữa tốc độ dòng chảy thực tế của từng người sử dụng hệ thống sưởi và làm mát trong hệ thống sưởi ấm nước nóng và hệ thống nước lạnh điều hòa không khí và tốc độ dòng chảy yêu cầu thiết kế. Theo các yêu cầu kỹ thuật nhiệt của thông số kỹ thuật quốc gia, nên giảm sự chênh lệch tương đối về tổn thất áp suất giữa các vòng song song bằng cách phân chia hợp lý và sắp xếp đều các vòng cũng như thực hiện tính toán cân bằng thủy lực. Do mất cân bằng thủy lực nên hệ thống phân bổ dòng chảy không hợp lý, có nơi thừa dòng, có nơi không đủ dòng chảy, dẫn đến có nơi mùa đông không nóng, mùa hè không lạnh; việc cung cấp nhiệt và lạnh không hợp lý của hệ thống dẫn đến lãng phí năng lượng. Trong kỹ thuật thủy lực HVAC, khi chênh lệch tương đối lớn hơn 15%, các thiết bị cân bằng thủy lực cần thiết phải được cấu hình theo yêu cầu cân bằng thủy lực, van cân bằng thủy lực phải được lắp đặt hợp lý và sử dụng phương pháp chính xác để gỡ lỗi khớp hệ thống. , điều này có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của hệ thống. Đặc tính thủy lực giúp hệ thống tiếp cận hoặc đạt cân bằng thủy lực, điều này không chỉ đảm bảo hệ thống hoạt động bình thường mà còn tiết kiệm năng lượng và giúp hệ thống vận hành tiết kiệm và hiệu quả.

(3) Xử lý nước hệ thống nước tuần hoàn HVAC

Trong quá trình nước hoạt động trong hệ thống nước tuần hoàn, nhiệt độ nước sẽ tăng hoặc giảm liên tục. Mặc dù tính chất vật lý không thay đổi nhiều nhưng sau một thời gian dài tái chế, một số chất hòa tan trong nước sẽ cô đặc hoặc biến mất, bụi bẩn tích tụ và vi sinh vật phát triển khiến thiết bị gặp trục trặc. , lắng đọng cặn trong đường ống hoặc ăn mòn đường ống thiết bị kim loại. Do các thiết bị và đường ống trong hệ thống nước tuần hoàn HVAC hầu hết được làm bằng ống thép liền mạch, ống hàn và ống thép mạ kẽm nên các thiết bị và đường ống này có thể bị ăn mòn nghiêm trọng, thậm chí “đục lỗ” nếu sử dụng trong thời gian dài. Vì vậy, nó phải được làm mát và ổn định. Việc không xử lý chất lượng nước sẽ dẫn đến hư hỏng nghiêm trọng cho thiết bị làm lạnh, giảm đáng kể hiệu suất trao đổi nhiệt và lãng phí năng lượng không cần thiết. Có thể thấy, việc tiến hành ức chế ăn mòn, ức chế cặn, khử trùng và xử lý loại bỏ tảo trên nước hệ thống là rất cần thiết. Hiện tại ở nước tôi chưa có tiêu chuẩn chất lượng nước nào dành riêng cho nước làm mát tuần hoàn điều hòa trung tâm. Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng của các biện pháp xử lý nước về cơ bản dựa trên “Quy tắc thiết kế xử lý nước làm mát tuần hoàn công nghiệp” (GBS0050-95).

Người ta tin rằng mục đích làm sạch có thể đạt được bằng cách xả nước nhiều lần vào hệ thống. Thật ra, đây không phải vấn đề. Ngay cả khi tiến hành xả nước hoàn toàn nhất, thì tốt nhất, 6 đến 15% chất bẩn trong hệ thống sẽ được loại bỏ và phần lớn chất bẩn vẫn còn trong hệ thống. Hiện nay, chu trình làm mát Xử lý nước được chia thành hai loại: phương pháp vật lý và phương pháp hóa học. Phương pháp hóa học không chỉ bổ sung chất ổn định chất lượng nước có tác dụng ức chế cáu cặn, ức chế ăn mòn, khử trùng và diệt tảo vào nước tuần hoàn mà còn xử lý nước tuần hoàn. Phương pháp định lượng truyền thống thường yêu cầu chất lượng nước phải được phân tích trước và xác định thông qua mô phỏng động. Đồng thời, cần chú ý đến tác dụng hiệp đồng của nó trong việc ức chế ăn mòn, ức chế cặn, khử trùng và ngăn ngừa tảo. Nếu lựa chọn công thức ổn định chất lượng nước không đúng sẽ khiến mất đi một thứ. Đối với nước tuần hoàn làm mát điều hòa không khí, phương pháp này có yêu cầu kỹ thuật cao, vận hành và quản lý gặp khó khăn. Cần đặc biệt chú ý đến tính ăn mòn của tác nhân đối với vật liệu hệ thống và nên thận trọng khi sử dụng trong HVAC. Hệ thống nước tuần hoàn làm mát HVAC thường sử dụng các phương pháp vật lý. Thiết bị xử lý vật lý đơn giản, dễ vận hành, chi phí vận hành thấp và có tác dụng toàn diện trong việc loại bỏ cặn, ức chế ăn mòn và loại bỏ tảo. Phương pháp vật lý chủ yếu sử dụng: dụng cụ xử lý nước tĩnh điện, bộ xử lý nước điện tử và bộ xử lý nước từ tính bên trong để xử lý. Sản phẩm được sử dụng phổ biến nhất hiện nay và nên được lựa chọn hàng đầu chính là dụng cụ xử lý nước điện tử hoặc dụng cụ tẩy cặn điện tử. Nó chủ yếu tạo ra các chức năng chống cặn, tẩy cặn, ức chế ăn mòn, khử trùng, loại bỏ tảo và chống gỉ bằng cách hình thành một trường điện từ tần số cao. Khi chọn một mô hình, bạn nên so sánh hiệu suất chi phí và mức tiêu thụ điện năng.

Có cả đồng và sắt trong đường ống của hệ thống nước điều hòa không khí. Để bảo vệ cả hai kim loại, giá trị pH của nước trong hệ thống phải được kiểm soát trong khoảng từ 9 đến 9,9, vì vùng thụ động của sắt nằm ở pH Giá trị là 9 đến 13. Sắt thích môi trường kiềm, còn đồng sợ kiềm . Khi giá trị pH đạt tới 10, đồng bắt đầu bị ăn mòn. Do đó, trong hệ thống nước có cả đồng và sắt cùng tồn tại, giá trị pH phải được kiểm soát chặt chẽ trong khoảng từ 9 đến 9,9. Làm như vậy cũng sẽ giúp ức chế sự phát triển của vi khuẩn và tảo.

Có thể thấy, việc xử lý nước kịp thời cho hệ thống nước tuần hoàn HVAC và quản lý bùn tốt, chống cặn, chống rỉ sét, chống vi khuẩn là rất quan trọng để kéo dài tuổi thọ của hệ thống và đảm bảo hoạt động lâu dài, hiệu quả và ổn định của hệ thống. hệ thống. nghĩa.