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中央空调系统节能技术的关注与思考

时间:2016-1-22 15:13:39   作者:空气能网   来源:www.c-kqn.com   阅读:304   评论:0
内容摘要: 随着社会经济建设迅速发展,人民的生活条件得到了改善,对物质生活条件要求也越来越高,对综合大楼和商场可能更高一些,中央空调系统的使用也推广开来。中央空调系统一般超过建筑能耗的二分之一以上,大概在70%左右,正因为如此,在中央空调空前普及的大背景下,空调节能具有很大的现实意义。  1引言  空调系统主要有两个方面的能耗,...

  随着社会经济建设迅速发展,人民的生活条件得到了改善,对物质生活条件要求也越来越高,对综合大楼和商场可能更高一些,中央空调系统的使用也推广开来。中央空调系统一般超过建筑能耗的二分之一以上,大概在70%左右,正因为如此,在中央空调空前普及的大背景下,空调节能具有很大的现实意义。

  1引言

  空调系统主要有两个方面的能耗,一方面是制冷、制热的能耗,用来供给空气处理设备的冷量和热量;另一方面是为空调区域提供循环水的水泵、循环风的风机使用的电能源。

  建筑需要的供热量和供冷量决定了冷热源的使用消耗,建筑物的热量和冷量所需受室外气象数据、门窗的传热特点,照明、散湿情况、新风量、室内人员、以及设备散热状况等影响,水泵、风机输送所需能耗受水量、风系统、水系统空气量的阻力所影响,风水系统的阻力与流量的影响有风温差、水温差、系统形式、水流速、送风、效率、冷热源设施所受阻力以及空气所用的处理设备等,依据这些影响空调使用的因素,大致可以把现阶段用于中央空调节能的方法、措施、技术归结为五种:增强冷、热源的使用效率、降低冷、热负荷、充分使用自然冷源、自动控制调节水泵和风机的耗电量、改善气流组织。

  2常用中央空调节能技术分析

  2.1提高冷源效率

  空调是依据冷热负荷系统设计的,水泵循环、风机盘管、新风和制冷机组、新风机组等都是根据冷热负荷来选择规格型号的,如若能够降低建筑负荷,就能够节约投资、减小配电功率,减少空调系统的耗电量以及配电投资,节约运行成本,降低冷热负荷是节约建筑成本的最有效的方法,具体的降低负荷方法有以下几点:

  (1)改善保温性能。房间里的冷热量会经过门窗墙体往外传递,减小建筑物的冷热负荷量最有效的方法就是提高建筑的保温隔热能力,改善隔热保温可以从建筑的几个地方着手:设计合理的窗户遮阳;掌握墙窗的面积比例;要合理设计玻璃幕墙和窗户;设计合理的室内参数。使用空调的目的是为了创造一个更加舒适的室内环境,可以满足人们学习、娱乐、办公、卫生、舒适的环境要求。在不同季节设定空调温度太高或太低都会加大空调的负荷量,一般在能够满足舒适要求的情况下,把冬夏季节空调的室内温度与湿度相协调,节约能源。

  (2)及时排除热源。考虑到空调局部发热量比较大,在热源附近设置排风,把空调设备所散热量直接排到室外,以防热量排到室内,减少夏天使用空调的冷负荷。

  (3)正确控制新风使用。新风负荷占据建筑物负荷总量的15~30%,如果使用和控制新风的方法得当,会节约一定的能耗,要严格的控制负荷使用量,合理的运用新风,有些房子在冬季还有过渡季还需要供冷,当室内空气大于室外空气焓值的时候,可以利用室外的新风降低室内的温度,这种方法减少主机开启的频率,节约能耗。

  2.2降低冷热负荷

  在条件相同的情况下,制冷机的制冷系数与蒸发温度和冷凝温度有关,在使用过程中空调冷冻水和冷却水温度过低或过高,都会影响制冷系数,如果冷凝系数过低,就会消耗过多的能量,增加耗电量和建筑成本,想要进一步提高能源的使用效率,可以采取一些可行性的方法:

  (1)降低冷却水温度。冷却水温度的上升与制冷系数的下降是息息相关的,要加强降低冷却水温度的管理,管理冷却塔水管的阀门,一旦与冷却塔温度高的水相混合,就会引起水温升高,造成制冷系数下降,在用过冷却塔一段时间后,要进行及时的保养,否则冷却效率降低,影响使用。

  (2)提高冷冻水温度。冷冻水的温度降低与制冷机制有关,与制冷系数也有很大关系,同样冷冻水每升高一度制冷系数就可能升高2%―4%,所以降低冷冻水的温度要适可而止,要设置适合的冷却水温度,为了防止冷冻水流入其他管路,要管理好冷冻水系统的阀门,保持制冷机组的水量,如果制冷机组把冷冻水的温度降到过低,会影响机组的使用效率。

  2.3降低水泵电耗

  受建筑物灯光、电脑设施、人员的影响,当春秋季节室内温度高于室外温度时,房间还需要持续的供冷,特别是在没有外窗和外墙的房间,如果在寒冷的冬季,室内没有好的途径散发热量,就必须开启制冷开关,给室内供冷,这就增加了能源的消耗,降低机组的效率,这种情况也可以运用自然的条件供冷给房间。有两种途径可以供给自然冷源,地下水和室外的冷空气,地下水一般常年会保持在大概19℃左右,它自身的条件,可以让它不管在夏季还是冬季都能发挥作用,夏天的时候可以作为冷却水,提供给空调系统的所需,冬天又可以当作经水源热泵机提供给空调系统所需的热量,这就是我们经常说的那个地源热泵机空调系统,此外,在冬季和过渡季一般室外的温度都要低于室内温度,可以直接用室外过低的温度给空调设备供冷。

  利用室外的冷空气同样也有两种不同的方法,在冬天和春秋季节,可以直接把室外低温空气引入到室内,降低室内温度,为了充分利用春秋季节的室外低温,做新风道的时候充分地考虑到了如何把室外新风引进,还有一种方法就是如何利用冷却塔供冷,先把水温经冷却塔处理降至最低,再利用换热器把循环水冷冻,把处理后的循环水送到设备末端,像空调机组和风机盘管,再转送到每个需供冷房间。

  还有一个办法就是利用全热交换器把冷热量回收,也会起到节约能耗的作用.随着生活水平的提高,人们对舒适性要求也不断提升,这就要求保证空气的新鲜感,经过全热交换器,引进一定量的新鲜空气,把室内污染过的空气排出,空调设计的室内参数就是排风的湿度和温度参数,冬天室内温度要比室外温度高,夏天室内温度又要比室外低,将排风经交换器将冷热量输送给新风,能够回收近50%~80%左右的冷热量,节能作用最明显。

  2.4改善中央空调控制系统

  (1)冷却水开式系统改为闭式系统。在开式冷水系统中,冷却水泵一方面要提供把冷却水送往高位冷却塔的能量,一方面要克服水在管道的流动阻力,如果把冷却水池取消,把冷却塔的水管与冷却泵的入口相连,这种被称作关闭式冷却水系统,这就减少了冷却水泵还要给冷却塔提供能量的环节,只需要提供水流管道阻力即可,所以可以降低水泵的扬程。(2)减小过滤器阀门阻力。过滤器和阀门是组成空调水系统的主要部件,空调在使用的过程中要定期进行过滤,以免造成空调堵塞,要是沉淀物堵塞了过滤器,就会增加循环水的阻力。阀门主要是用来调节管路阻力和各支路平衡的,保证满足各支路的所需水流量,因为阀门阻力对水泵电耗和扬程有一定影响,所以一般不建议使用阀门调节来调节阻力,在实际的工作中,有很多不合理的使用阀门调节的情况,浪费了大量的水泵电耗。

  (3)提高水泵效率。原动机在泵轴上被流体使用的程度,就叫做水泵效率。一般水泵的工作效率在0~80%左右变化,在相同要求下输送流体时或者在输出功率相同时输送流体,如果水泵效率过低,所需输入功率就大,就会消耗大量能耗,为了保持水泵的高效率运作,在设计空调时选择水泵要合适,才能达到最好的工作效率,在管理空调系统时,选择水泵高效率时进行管理。


标签:中央空调 综合大楼 空调节能 建筑物 循环水 

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