酚醛復(fù)合風(fēng)管與鍍鋅鐵皮風(fēng)管外加保溫

性能及成本比較

中央空調(diào)風(fēng)管的作用是將冷風(fēng)或熱風(fēng)從空調(diào)機組輸送到用戶需要的位置，由于風(fēng)管輸送的冷風(fēng)或熱風(fēng)與環(huán)境存在著一定的溫差，因此在輸送過程中必然會產(chǎn)生熱量的傳遞，使得輸送的冷量或熱量減少，從而造成了能量的損耗。冷風(fēng)或熱風(fēng)與環(huán)境之間熱量的傳遞不僅與風(fēng)管的導(dǎo)熱系數(shù)相關(guān)，而且還與送風(fēng)與環(huán)境的溫差、空調(diào)的使用時間等具體情況相關(guān)，因此在計算風(fēng)管使用過程的能耗中必須根據(jù)風(fēng)管使用的具體情況進(jìn)行分析。

一、  風(fēng)管全壽命能耗比較

1.鍍鋅鐵皮風(fēng)管采用鍍鋅鋼板加保溫層的方式構(gòu)成。風(fēng)管尺寸不一樣，鍍鋅鋼板的厚度也不一樣，一般為0.5mm至1.5mm，而保溫層厚度一般為20mm至50mm。由此可以計算出：1㎡鍍鋅鐵皮風(fēng)管需要鋼材8.58kg，橡塑泡沫保溫材料2.145kg（計算中鍍鋅鐵皮厚度取1mm；保溫層采用橡塑泡沫材料，密度為65kg/m3，厚度取30mm；材料損耗系數(shù)取1.1）。

2.酚醛復(fù)合風(fēng)管采用在酚醛泡沫材料表面覆蓋鋁箔或彩鋼板的方式構(gòu)成。一般地，酚醛泡沫材料的厚度為20mm至30mm，密度為50kg/m3；鋁箔采用雙面覆蓋的方式，鋁箔厚度一般為40μm~60μm。由此可以計算出：1㎡酚醛泡沫風(fēng)管需要鋁材0.297kg，酚醛泡沫保溫材料1.375kg（計算中鋁箔厚度取50μm；酚醛泡沫材料厚度取25mm；材料損耗系數(shù)取1.1）。

3.根據(jù)表1中數(shù)據(jù)，可以計算出：鍍鋅鐵皮風(fēng)管的含能為454.74MJ/㎡，酚醛復(fù)合風(fēng)管的含能為135.96MJ/㎡（橡塑泡沫材料和酚醛泡沫材料的含能均按一 般塑料的含能計算）。即酚醛復(fù)合風(fēng)管的含能只有鍍鋅鐵皮風(fēng)管的29.9％。

 4.現(xiàn)階段，我國每年大約需要增加中央空調(diào)風(fēng)管面積1億㎡，如果全國每年新增的1億㎡風(fēng)管全部采用采用酚醛泡沫風(fēng)管，則每年大約可以減少3.1878*1010MJ的能源消耗，這約合120萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。如果按60噸一個火車車皮的裝載量進(jìn)行計算，則這些節(jié)約的標(biāo)準(zhǔn)煤可裝滿2萬個左右的火車車皮。

 二、使用過程能耗比較

    與發(fā)達(dá)國家相比，我國空調(diào)系統(tǒng)的能耗過高。降低空調(diào)系統(tǒng)能耗的有效辦法是減少建筑與外界的能量交換以及降低空調(diào)系統(tǒng)輸送過程中的能耗，因此，采用保溫材料對空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管進(jìn)行保溫是一種常用的節(jié)能方法。

    通常風(fēng)管系統(tǒng)造成能量損失主要有以下兩種：通過管壁溫差造成的能量損失；風(fēng)管漏風(fēng)所造成的能量損失。前者所造成的損失往往很大，甚至每年達(dá)到了幾十萬元[6]。由于目前漏風(fēng)所造成的損失尚無統(tǒng)一的測定方法，因此本文只對第一種情況造成的能量損失進(jìn)行重點分析。具體計算公式如下：

         ——（1）

    式中：——能量損失量，kW/㎡；

    ——環(huán)境溫度與風(fēng)管內(nèi)熱風(fēng)或冷風(fēng)溫度的溫差，℃；

    D——風(fēng)管表面換熱系數(shù)，取8.14W/(m·℃)；

    ——風(fēng)管管壁的厚度，m；

    ——風(fēng)管的導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m·℃)。

    為了詳細(xì)分析各種常用風(fēng)管（鋼板風(fēng)管、玻璃鋼風(fēng)管、玻纖風(fēng)管、酚醛泡沫復(fù)合風(fēng)管）在使用過程中的能耗，本文以廣州市某大酒店中央空調(diào)系統(tǒng)為實例進(jìn)行計算，該中央空調(diào)系統(tǒng)采用新風(fēng)+風(fēng)機盤管形式，風(fēng)管的總使用面積為10,000㎡，每天平均使用16小時，全年共運行6個月時間。具體計算結(jié)果見表。

各風(fēng)管系統(tǒng)的能耗損失比較

    注：各風(fēng)管的壁厚（含保溫層）取25mm；取16℃；主機的平均COP值取3。

    從表中可以看出：各種風(fēng)管的能量損失相差非常大，在相同的運行條件下，鍍鋅鐵皮風(fēng)管的能耗最大，1㎡鍍鋅鐵皮風(fēng)管1年消耗電量24.96kWh（約合89.86MJ），而酚醛復(fù)合風(fēng)管的能耗最小，1㎡酚醛泡沫風(fēng)管1年只消耗電量13.44kWh（約合48.38MJ），比鍍鋅鐵皮風(fēng)管減少了11.52kWh（約合41.47MJ），節(jié)能率高達(dá)46.2％。

 三、壽命周期能耗比較

    由于設(shè)計、安裝或維修中的多種原因，鍍鋅鐵皮風(fēng)管使用中常常會出現(xiàn)冷橋，因此其表面易形成結(jié)露，這就使得鍍鋅鐵皮很容易出現(xiàn)生銹的現(xiàn)象，嚴(yán)重地影響了鍍鋅鐵皮風(fēng)管的使用壽命。據(jù)工程實際統(tǒng)計表明，鍍鋅鐵皮風(fēng)管的使用壽命一般在5~10年左右，而酚醛復(fù)合風(fēng)管的使用壽命至少20年以上。

    表中為酚醛泡沫風(fēng)管與鍍鋅鐵皮風(fēng)管的全壽命周期能耗比較。計算中風(fēng)管全壽命周期按20年計算，這個過程中鍍鋅鐵皮風(fēng)管需更換2次，而酚醛泡沫風(fēng)管則不需要更換。從表3中可以看出：每采用1㎡酚醛泡沫風(fēng)管，可相當(dāng)于節(jié)約2057.77MJ能源。我國現(xiàn)階段每年大約需要新增加1億㎡風(fēng)管，如這些新增風(fēng)管全部采用酚醛泡沫風(fēng)管，則大約可以節(jié)約2057.77*108MJ能源。這就是說，如果我國每年新增加的中央空調(diào)風(fēng)管全部采用酚醛泡沫風(fēng)管，則相當(dāng)于節(jié)約了一個三峽電站的全年發(fā)電量！

  酚醛泡沫風(fēng)管與鍍鋅鐵皮風(fēng)管全壽命能耗（MJ/㎡）比較

四、酚醛復(fù)合風(fēng)管的性能

1．隔音性能

酚醛復(fù)合風(fēng)管，其結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)決定著它具有良好的吸音性能，用其制作的空調(diào)風(fēng)管，在使用過程中不會產(chǎn)生共振噪音，并能吸收由風(fēng)機工作產(chǎn)生的噪音。

2.隔熱性能

隔熱風(fēng)管在每一點都維持不變，酚醛復(fù)合風(fēng)管的導(dǎo)熱系統(tǒng)（入）在20℃時為0.024W/mk，特殊的均勻閉孔材料限制制水汽凝結(jié)。

3.不燃性能

酚醛復(fù)合風(fēng)管具有優(yōu)良的抗燃性能，主要包括兩個方面：一是防止火焰擴散，即自熄能力；二是材料本身的絕熱性能，即使材料一側(cè)著火，另一側(cè)溫度也不會升高而導(dǎo)致火熱蔓延。經(jīng)檢驗，該產(chǎn)品燃燒性能符合國家GB8624A級的規(guī)定要求。

4．健康條件

酚醛復(fù)合保溫板制作的空調(diào)通風(fēng)管道，表面有抑菌涂層，光滑清潔，不會產(chǎn)生致病物質(zhì)，不會因吸水而滋生細(xì)菌、蚊蟲，更不會產(chǎn)生粉塵影響人體健康。

5.環(huán)境保護(hù)

在考慮建筑物里隔熱材料的環(huán)保性時，節(jié)能和使用對臭氧層無破環(huán)的隔熱材料最有效，酚醛復(fù)合板材采用無氟發(fā)泡的酚醛泡沫，對臭氧層絕無破環(huán)。

6.安裝成本

4米長一段的酚醛復(fù)合風(fēng)管相對于1.2/1.5米長一段的鍍鋅鐵皮風(fēng)管，截面和吊裝加工更少，安裝酚醛復(fù)合風(fēng)管比鍍鋅皮風(fēng)管快兩倍（不需要考慮隔熱層）快速安裝意味顯著地降低成本。

五、結(jié)論

本文對酚醛泡沫復(fù)合風(fēng)管與以鍍鋅鐵皮風(fēng)管為代表的傳統(tǒng)風(fēng)管的節(jié)能特性進(jìn)行了全壽命周期比較，研究結(jié)果表明：與鍍鋅鐵皮風(fēng)管相比，采用酚醛泡沫復(fù)合風(fēng)管不僅可以節(jié)約70％左右的含能，而且在使用過程中每年還可節(jié)約46.2％的能耗，如折合成整個全壽命周期（20年）中的能耗，則每采用1㎡酚醛泡沫風(fēng)管，可相當(dāng)于節(jié)約2057.77MJ能源。從以上結(jié)論可以看出，酚醛泡沫復(fù)合風(fēng)管的節(jié)能效果非常突出，因此在中央空調(diào)通風(fēng)管道選型中得到廣泛應(yīng)用。