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        制冷機(jī)房的節(jié)能設(shè)計(jì)

        2009-04-08 08:37:24沙培培
        西部大開(kāi)發(fā)·中旬刊 2009年10期
        關(guān)鍵詞:制冷機(jī)制冷系統(tǒng)水泵

        龐 明 耿 霞 沙培培

        摘要:隨著我們經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,空調(diào)制冷系統(tǒng)的應(yīng)用更加普及,對(duì)空調(diào)制冷系統(tǒng)能耗問(wèn)題的研究就日益重要。本文從制冷機(jī)房的設(shè)計(jì)方面,介紹了在制冷機(jī)房的設(shè)計(jì)過(guò)程中針對(duì)節(jié)能應(yīng)注意的問(wèn)題及相應(yīng)采取的措施和方法。

        關(guān)鍵詞:節(jié)能負(fù)荷變頻

        引言:根據(jù)國(guó)家建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的要求,建筑用能作為我國(guó)能源消費(fèi)的主體(約占全國(guó)總能耗35%),在建筑能耗占整個(gè)能源消耗的比例不斷增加的現(xiàn)狀下,尤其是當(dāng)前世界“能源危機(jī)”日益緊迫的關(guān)頭,減少建筑能耗是中國(guó)可持續(xù)發(fā)展必須研究解決的重大問(wèn)題。而空調(diào)能耗又約占建筑能耗的50%~65%左右,建筑節(jié)能特別是建筑中的空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能已成為節(jié)能領(lǐng)域中的一個(gè)重點(diǎn)和熱點(diǎn)。制冷機(jī)房作為空調(diào)系統(tǒng)的源頭,它的節(jié)能與否是判斷是否節(jié)能的關(guān)鍵。因此,制冷機(jī)房節(jié)能的意義非常重大,研究與處理制冷機(jī)房的節(jié)能問(wèn)題也顯得尤為重要與迫切。

        制冷機(jī)房在設(shè)計(jì)過(guò)程中的節(jié)能是至關(guān)重要的,從最初的冷負(fù)荷計(jì)算開(kāi)始,就要有一個(gè)節(jié)能的意識(shí)。在機(jī)組選擇上不能為了保險(xiǎn)而無(wú)限制的加大機(jī)組,水泵、冷卻塔的選擇也是要本著節(jié)能的原則,這樣做出來(lái)的制冷機(jī)房才是最節(jié)能的。

        一、制冷機(jī)房位置的選擇

        制冷機(jī)房的位置應(yīng)該靠近負(fù)荷中心,力求所需的管道最短,輸送能耗最小,這樣不但節(jié)約輸送能耗,而且還能降低工程造價(jià)。

        二、建筑物的負(fù)荷計(jì)算

        我們?cè)谶M(jìn)行建筑物的負(fù)荷計(jì)算時(shí),逐時(shí)負(fù)荷計(jì)算法使大家常用的方法。在進(jìn)行逐時(shí)負(fù)荷計(jì)算法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí),也要注意結(jié)合建筑物的實(shí)際情況,特別是現(xiàn)在要求建筑物要進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì),可是很多建筑物的實(shí)際施工卻不能達(dá)到我們的節(jié)能設(shè)計(jì)要求,這樣我們?cè)谪?fù)荷計(jì)算時(shí)要考慮,要跟甲方多溝通,讓他們認(rèn)識(shí)到節(jié)能的重要性,力爭(zhēng)建筑物能滿(mǎn)足我們的節(jié)能要求。對(duì)各種遮陽(yáng)物要進(jìn)行考慮,像有些商場(chǎng)等窗戶(hù)在建成使用以后都被封,根本見(jiàn)不到陽(yáng)光,這樣我們?cè)谪?fù)荷計(jì)算時(shí)也要加以考慮,防止負(fù)荷過(guò)大。

        當(dāng)然,也有很多的設(shè)計(jì)人員為了省勁,只是根據(jù)手冊(cè)或者規(guī)程等上邊的熱負(fù)荷指標(biāo)來(lái)確定建筑物的負(fù)荷,而不去考慮建筑物的實(shí)際情況,這樣就很容易造成所確定的負(fù)荷過(guò)大,從而影響了整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備的選擇,不利于系統(tǒng)的節(jié)能。

        三、制冷機(jī)組的選擇

        各種建筑物的功能不同,使用要求不同,制冷機(jī)組的選擇也相應(yīng)的不同。我們應(yīng)該根據(jù)建筑的需求及負(fù)荷變化選擇機(jī)組。如果建筑物各個(gè)時(shí)間段的負(fù)荷變化非常大,我們?cè)谶x擇機(jī)組的時(shí)候最好是兩臺(tái)或以上,這樣當(dāng)負(fù)荷變小的時(shí)候,只運(yùn)行其中的一臺(tái)機(jī)組就可以了,從根本上節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。而且過(guò)渡季節(jié)的時(shí)候,由于整個(gè)負(fù)荷較小,只運(yùn)行一臺(tái)機(jī)蛆就能滿(mǎn)足使用要求。

        制冷機(jī)組的選擇應(yīng)盡可能的接近實(shí)際所需,不能無(wú)限制的加大機(jī)組負(fù)荷,增加運(yùn)行費(fèi)用?,F(xiàn)在我們的設(shè)計(jì)人員很多為了能夠保險(xiǎn)起見(jiàn),在選擇機(jī)組的時(shí)候,沒(méi)有好好計(jì)算建筑物的負(fù)荷,而只是憑借已有的經(jīng)驗(yàn)、負(fù)荷指標(biāo)等來(lái)選擇機(jī)組??墒俏覀儸F(xiàn)在的建筑基本都是節(jié)能建筑,之前的指標(biāo)已經(jīng)不適用于現(xiàn)在的建筑,這就要求我們得認(rèn)真的計(jì)算建筑物所需的負(fù)荷,根據(jù)負(fù)荷需求來(lái)選擇機(jī)組,避免造成浪費(fèi)。

        四、制冷機(jī)房輔助設(shè)備的選擇

        從系統(tǒng)的運(yùn)行來(lái)看,我們制冷機(jī)房的水泵、冷卻塔等設(shè)備的選擇應(yīng)遵循一對(duì)一的原則,這樣當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷較小而只開(kāi)啟一臺(tái)機(jī)組的時(shí)候,水泵、冷卻塔相應(yīng)的也只運(yùn)行一臺(tái),這樣就會(huì)節(jié)省我們的運(yùn)行費(fèi)用。

        五、制冷系統(tǒng)的變頻設(shè)計(jì)

        由于季節(jié)、晝夜和用戶(hù)負(fù)荷的變化,空制冷系統(tǒng)常常會(huì)在部分負(fù)荷下運(yùn)行,據(jù)統(tǒng)計(jì),制冷系統(tǒng)在滿(mǎn)負(fù)荷情況下運(yùn)行只占20~30%。在70%一80%的時(shí)間是在部分負(fù)荷下運(yùn)行,而空調(diào)系統(tǒng)中的冷卻泵機(jī)組和冷凍水泵機(jī)組都在固定的大流量下工作,一般冷凍水設(shè)計(jì)溫差為5~7℃,冷卻水的設(shè)計(jì)溫差為4~6℃,在系統(tǒng)流量固定的情況下,全年絕大部分運(yùn)行時(shí)間溫差僅為1~3℃,即在溫差低、流量大的情況下工作,增加了管路系統(tǒng)的能量損失,浪費(fèi)了水泵運(yùn)行的輸送能量。一般空調(diào)水泵的耗電量占空調(diào)系統(tǒng)耗電的20~30%。因此,節(jié)約水泵在低負(fù)載時(shí)系統(tǒng)供水輸出能量具有很重要的意義,所以睫負(fù)荷而改變水流量的空調(diào)水泵系統(tǒng)就顯示出巨大的優(yōu)越性,這就給我們提出了一個(gè)新問(wèn)題,在部分負(fù)荷運(yùn)行情況下如何設(shè)計(jì)才能使空調(diào)制冷系統(tǒng)符合“節(jié)能”的原則,這比在設(shè)計(jì)工況下提出“能耗”指標(biāo)更為重要。由于負(fù)荷的變化,制冷系統(tǒng)應(yīng)采用變頻設(shè)計(jì)、中央空調(diào)進(jìn)行變頻節(jié)能系統(tǒng),才能使建筑物的節(jié)能更上一個(gè)臺(tái)階。

        在中央空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)為保證在天氣溫度最高的情況下能滿(mǎn)足要求,所以按最大的負(fù)荷設(shè)計(jì)并有15%左右的富裕量,而平時(shí)使用時(shí)并不能達(dá)到滿(mǎn)負(fù)荷,所以存在較大的裕度,因此我們?cè)谶x擇主機(jī)時(shí),應(yīng)能夠確保主機(jī)能夠根據(jù)負(fù)載變化自動(dòng)加載,卸載,當(dāng)一臺(tái)機(jī)組運(yùn)行就能夠滿(mǎn)足負(fù)荷要求時(shí),應(yīng)能停止其他的機(jī)組,真正的能夠?qū)崿F(xiàn)變頻控制,節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。

        一年中負(fù)載率在50%以下的時(shí)間占全部運(yùn)行時(shí)間的50%以上,一般冷凍水設(shè)計(jì)溫差為5~7℃,冷卻水的設(shè)計(jì)溫差為4—6℃,在系統(tǒng)流量固定的情況下,全年絕大部分運(yùn)行時(shí)間溫差僅為1~3℃。即在溫差低、流量大的情況下工作,增加了管路系統(tǒng)的能量損失,浪費(fèi)了水泵運(yùn)行的輸送能量。一般制冷水泵的耗電量占空調(diào)系統(tǒng)耗電的20%30%。因此,節(jié)約水泵在低負(fù)載時(shí)系統(tǒng)供水輸出能量具有很重要的意義,所以隨負(fù)荷而改變水流量的空調(diào)水泵系統(tǒng)就顯示出巨大的優(yōu)越性,而得到越來(lái)越廣泛的重視及應(yīng)用。采用變頻器調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速可以很方便地調(diào)節(jié)水的流量其節(jié)能率通??蛇_(dá)35%~50%左右。因此,變頻泵也使我們的優(yōu)先選擇,在運(yùn)行過(guò)程中,使水泵的流量應(yīng)能夠跟隨主機(jī)匹配調(diào)節(jié)。

        變頻技術(shù)在現(xiàn)代制冷系統(tǒng)申的使用已成為必然趨勢(shì),因此這不僅能有效改良現(xiàn)代制冷系統(tǒng)的工藝不足,還能大幅降低能耗節(jié)省運(yùn)行成本。因此,在制冷系統(tǒng)中安裝變頻控制系統(tǒng)并設(shè)置自動(dòng)調(diào)節(jié),將使節(jié)能效果更好。

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