吳和英

摘要:為降低空調(diào)耗能,保護(hù)環(huán)境為出發(fā)點(diǎn),本文從空調(diào)設(shè)備、空調(diào)方式、空調(diào)自控三方面,介紹了空調(diào)節(jié)能的新技術(shù)和新措施,希望通過(guò)不斷地技術(shù)革新,空調(diào)在創(chuàng)造健康舒適室內(nèi)環(huán)境的同時(shí),能最大限度地保護(hù)環(huán)境。

關(guān)鍵詞:新型空調(diào);設(shè)計(jì);節(jié)能

近年來(lái)由于能源短缺和環(huán)境惡化問題日趨嚴(yán)重,空調(diào)作為耗能大戶,在滿足人們健康、舒適要求的同時(shí),節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)己成為暖通空調(diào)行業(yè)需要面對(duì)的一個(gè)重要問題。許多設(shè)備更新和技術(shù)創(chuàng)新都是圍繞節(jié)能與環(huán)保而進(jìn)行的,主要有以下幾方面:

一.空調(diào)設(shè)備的技術(shù)創(chuàng)新

1.新型的空調(diào)末端裝置:由于變風(fēng)量系統(tǒng)送風(fēng)量減小,會(huì)影響室內(nèi)溫度和流速分布,于是產(chǎn)生了變一次風(fēng)量定送風(fēng)量的末端裝置。該裝置由風(fēng)機(jī)一個(gè)出風(fēng)口(可由軟管連接多個(gè)風(fēng)口)和兩個(gè)進(jìn)風(fēng)口的箱體組成。一個(gè)為一次進(jìn)風(fēng)口,另一個(gè)為回風(fēng)口(即二次風(fēng))。當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷變化時(shí),通過(guò)改變一次進(jìn)風(fēng)量和回風(fēng)量的比例,使送入房間的風(fēng)量保持最大送風(fēng)量(定風(fēng)量)。如負(fù)荷減小,一次風(fēng)量減小,回風(fēng)量增大,兩者在箱內(nèi)混合后送入室內(nèi),可避免風(fēng)量減小時(shí)引起氣流分布不均的現(xiàn)象。它與帶一次回風(fēng)的誘導(dǎo)器空調(diào)系統(tǒng)相似。

2.改變氣流方向的送風(fēng)口。在風(fēng)口出口處,設(shè)有由室溫和送風(fēng)溫差傳感器控制的上下左右可動(dòng)的核體,通過(guò)改進(jìn)風(fēng)向板形狀,擴(kuò)大了送風(fēng)范圍。上下風(fēng)向板和左右風(fēng)向板采用一體化設(shè)計(jì),左右風(fēng)向板設(shè)在出風(fēng)口前方。這樣,降低了傾斜調(diào)整左右風(fēng)向時(shí)的風(fēng)量減小狀況,左右方向的送風(fēng)范圍可擴(kuò)大約40%?？墒苟井a(chǎn)生下送氣流,夏季獲得擴(kuò)散型氣流。

3.毛細(xì)管網(wǎng)換熱器:具備最大的換熱面積,而且作為集配式結(jié)構(gòu)通水能力好散熱均勻,因而是一種高效的散熱器,可以有效利用低品位的能源并提高空調(diào)系統(tǒng)的能效。以毛細(xì)管網(wǎng)為末端采暖時(shí)只需要供水溫度32-35℃,制冷時(shí)供水溫度16-18℃,與地源熱泵結(jié)合可以讓系統(tǒng)比常規(guī)中央空調(diào)節(jié)能70%以上。這就是利用毛細(xì)管網(wǎng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的原理。對(duì)提高住宅品質(zhì)來(lái)說(shuō),毛細(xì)管網(wǎng)只需要極小的安裝空間,提供極高的舒適度,沒有空氣對(duì)流或湍流,沒有噪音和灰塵污染,沒有過(guò)熱或過(guò)冷的局部區(qū)域,因而,毛細(xì)管網(wǎng)換熱器代表了未來(lái)空調(diào)的發(fā)展方向,可以替代散熱器、地板采暖和傳統(tǒng)空調(diào)。

4.兩個(gè)汽缸的雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)。根據(jù)負(fù)荷大小停止一個(gè)汽缸的工作,可在低耗電量狀態(tài)下運(yùn)行的雙壓縮機(jī)工作模式。 該汽缸連接壓縮室的吸入側(cè)和壓縮側(cè),通過(guò)向壓縮側(cè)供給高壓制冷劑來(lái)停止工作。本來(lái)旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)是通過(guò)高壓壓縮側(cè)和低壓吸入側(cè)的壓力差使葉片追隨滾輪,壓縮側(cè)和吸入側(cè)能夠分開。而此次通過(guò)消除吸入側(cè)和壓縮側(cè)的壓力差,使葉片自由運(yùn)轉(zhuǎn),葉片用磁鐵固定后呈打開狀態(tài),汽缸卸載,與原機(jī)型相比平均耗電量降低了約40%。

二、新型的空調(diào)方式

1.間接蒸發(fā)冷水機(jī):采用自來(lái)水為制冷劑,以干空氣的吸水能力為制冷動(dòng)力的方式,把室外新鮮空氣經(jīng)過(guò)加濕、除塵、過(guò)濾、制冷,處理完以后送到房間里來(lái),污濁的空氣再由門窗排出去。對(duì)空氣干燥的區(qū)域,間接蒸發(fā)冷水機(jī)是最環(huán)保節(jié)能的“天然”空調(diào)。

2.蓄冷(熱)機(jī)組.利用夜間電力制冷并儲(chǔ)存在介質(zhì)中,白天運(yùn)行時(shí)制冷劑經(jīng)過(guò)蓄冰槽內(nèi)盤管而起了過(guò)冷的作用,使制冷量在相同條件下增加1.25倍?；?qū)⒁归g制造的冷氣儲(chǔ)存到混凝土頂棚的里面,在白天讓頂棚和室內(nèi)的空氣進(jìn)行循環(huán)。這系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無(wú)需專門設(shè)安放空調(diào)機(jī)的機(jī)械室。與冰蓄能空調(diào)系統(tǒng)一同使用,可以節(jié)約電費(fèi)約30%。而單純使用冰蓄能空調(diào)系統(tǒng),僅能節(jié)省24%左右。為了有效地利用這種新型空調(diào)系統(tǒng),頂棚在設(shè)計(jì)中盡可能減少了梁的使用,鋼筋的兩端留下了15米左右的無(wú)梁的空間。由于是空氣熱源方式,通過(guò)四通閥門的轉(zhuǎn)換亦可用于冬季制熱。對(duì)直接利用太陽(yáng)熱量的冰蓄冷熱泵系統(tǒng),在屋頂上設(shè)具有制冷劑盤管的太陽(yáng)能集熱板,建筑物內(nèi)設(shè)蓄冰槽,在冬夏季不同季節(jié)的晚上和白天,利用閥門的切換可實(shí)現(xiàn)蓄熱后放熱的工況。

3.水源/地源熱泵空調(diào)系統(tǒng):它冬季從大地吸收熱量(包括土壤、井水、湖泊等天然能源),夏季向大地放出熱量,與常規(guī)的空調(diào)系統(tǒng)相比約可節(jié)能50%,是一種利用可再生能源達(dá)到高效節(jié)能,無(wú)污染的新型空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵系統(tǒng)是可再生能源應(yīng)用的主要途徑之一,也最利于與太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)相結(jié)合。

4.“一拖幾”機(jī)組,由一臺(tái)壓縮機(jī)帶多臺(tái)室內(nèi)機(jī)同時(shí)供冷(熱)的系統(tǒng)。采用電子膨脹閥調(diào)節(jié)各室內(nèi)機(jī)的制冷劑流量,以適應(yīng)室內(nèi)不同的負(fù)荷變化;采用變頻調(diào)速方式對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行能量調(diào)節(jié);該系統(tǒng)的配管長(zhǎng)度可達(dá)l00m,最大的機(jī)組一臺(tái)壓縮機(jī)可拖十多臺(tái)室內(nèi)機(jī)。通過(guò)對(duì)室內(nèi)外風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、四通閥、送風(fēng)口風(fēng)向調(diào)節(jié)板等部件的控制,可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境的高舒適性和系統(tǒng)節(jié)能的完美結(jié)合。同中央空調(diào)相比,它具有易調(diào)節(jié),適應(yīng)性強(qiáng)(能同時(shí)滿足不同室內(nèi)環(huán)境的要求),設(shè)備所占空間小,又避免了中央空調(diào)二次換熱的損失。

三、空調(diào)系統(tǒng)的自控

由于電子傳感器、微電腦、電子膨脹閥、變頻器等技術(shù)的發(fā)展,空調(diào)從單一的溫度控制到室內(nèi)熱環(huán)境的綜合控制,發(fā)展人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊技術(shù)相結(jié)合的智能控制,空調(diào)傳統(tǒng)機(jī)械式控制系統(tǒng)逐漸由數(shù)字式控制系統(tǒng)取代,這不僅大大提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性和空調(diào)的舒適性,而且催促了新型空調(diào)設(shè)備和新的空調(diào)方式的出現(xiàn)。

1.變風(fēng)量系統(tǒng)中,機(jī)械定靜壓節(jié)流型末端裝置損失大,準(zhǔn)確性差,而電子變靜壓閥板型裝置(末端裝置內(nèi)設(shè)風(fēng)里傳感器),采用直接數(shù)字控制系統(tǒng),閥板由室溫傳感器及風(fēng)量傳感器所控制,而風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由各末端的開度傳感器經(jīng)微機(jī)處理后直接控制,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速低,節(jié)能性好。

2.電子膨脹閥節(jié)流:節(jié)流機(jī)構(gòu)為了節(jié)能降耗,應(yīng)在不同工況、不同負(fù)荷下保證向蒸發(fā)器的供液量與蒸發(fā)負(fù)荷相匹配。節(jié)能的途徑是及時(shí)地控制過(guò)熱度(控制液位),實(shí)時(shí)有效地調(diào)節(jié)流量。熱力膨脹閥在變工況下供液量的調(diào)節(jié)較差,而電子膨脹閥在過(guò)熱度控制(液位控制)、流量調(diào)節(jié)均優(yōu)于傳統(tǒng)的節(jié)流機(jī)構(gòu),而且反應(yīng)速度更快、調(diào)節(jié)范圍更廣,節(jié)能效果更加顯著。于是產(chǎn)生了“一拖幾”的新型空調(diào)機(jī)組。

我國(guó)的能源利用率非常低,能源結(jié)構(gòu)不合理,在這種情況下,我們必須改變?cè)O(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方法,以盡快提高我們的設(shè)計(jì)水平。在暖通冷、熱源選擇上要充分考慮一次能源的利用率,力求對(duì)地球環(huán)境負(fù)荷降到最低。

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