摘要:眾所周知,隨著人民對生活品質(zhì)的要求,空調(diào)的應用日益廣泛、普及,空調(diào)的用電量占用電輸出總量的比例也相應持續(xù)增加,就目前而言,空調(diào)能耗已占總能耗的20%左右,因而空調(diào)節(jié)能意義巨大。研究發(fā)現(xiàn),,通常中央空調(diào)系統(tǒng)在交付使用后最初幾年運行良好, 但隨著時間的推移,空調(diào)系統(tǒng)普遍存在冷熱量衰減,能耗增加等問題,而良好的運行管理,將在很大程度上改善以上問題,節(jié)約能源并延長空調(diào)的使用用壽命。本文將重點對中央空調(diào)的節(jié)能措施進行分析介紹。
關(guān)鍵詞:集中空調(diào)系統(tǒng);運行;管理;節(jié)能
一、中央空調(diào)系統(tǒng)運行負荷的構(gòu)成
隨著社會的不斷進步發(fā)展,中央空調(diào)普遍的被運用到各種建筑中,如何做好中央空調(diào)的節(jié)能運行是一個重要的問題,也逐漸受到人們的普遍重視,要想做好中央空調(diào)運行管理的節(jié)能問題,首先要了解中央空調(diào)系統(tǒng)運行負荷的構(gòu)成。
1.1維護結(jié)構(gòu)冷負荷:僅與室外氣象參數(shù)有關(guān),約占總冷負荷的15~35%,雖然可以通過設內(nèi)(外)遮陽的方法減小一部分窗子的太陽輻射冷負荷,但此方法很多時候由于外部條件限制無法采取,即使設了內(nèi)遮陽節(jié)能效果也很有限。
1.2室內(nèi)人員及新風冷負荷:與室內(nèi)的客流量及室外氣象參數(shù)有關(guān)系,約占總負荷的25~50%。由于此負荷所占比例最大且隨人流的變化比較明顯,因此空調(diào)節(jié)能應在此負荷控制上重點入手。
1.3燈光、設備冷負荷:為固定負荷,與其他因素無關(guān),約占總負荷的15~30%。
二、中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能評價
通常供給中央空調(diào)系統(tǒng)的能量由熱源和冷源、經(jīng)水系統(tǒng)傳遞給風系統(tǒng),再由風系統(tǒng)將能量傳遞給被調(diào)節(jié)的房間,以達到所要求的室內(nèi)溫、濕度參數(shù)。能量有效利用的評價指數(shù)(1)可由單位能耗指數(shù)、空調(diào)耗能系數(shù)(CEC)來評定。
2.1建筑物熱特性評價指數(shù)
建筑物圍護結(jié)構(gòu)的保溫性能直接決定了空調(diào)房間的冷(熱)負荷,若要節(jié)約中央空調(diào)系統(tǒng)的能耗,就必須改善圍護結(jié)構(gòu)的保溫性能。現(xiàn)在許多國家提出了各種改善建筑保溫性能的措施,并規(guī)定了圍護結(jié)構(gòu)最大傳熱系數(shù)。一些國家采用限制年負荷系數(shù)(PAL)
2.2空調(diào)耗能系數(shù)(CEC)
由(2)可知,當采取節(jié)能措施降低系統(tǒng)能耗時,CEC的值可判斷中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能性。對不同規(guī)模(大、中、?。?、不同地區(qū)(寒、溫、熱)的標準辦公樓所做的設計以及利用計算機模擬求得CEC數(shù)值表明:基準型中央空調(diào)系統(tǒng)的CEC約在1.6左右;節(jié)能型中央空調(diào)系統(tǒng)的CEC可接近1.1。
三、中央空調(diào)運行管理節(jié)能的措施
1 制冷主機的節(jié)能運行
據(jù)統(tǒng)計,在空調(diào)系統(tǒng)中,主機能耗占總能耗60%以上,因此如何對空調(diào)主機進行節(jié)能降耗的控制和管理將對實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的能量最優(yōu)管理的關(guān)鍵。在空調(diào),系統(tǒng)設計中,主機都要按最大負荷進行設計,而空調(diào)系統(tǒng)對每個具體工況而言,都有一條最佳的特性曲線,滿足這條曲線工作,主機效率最高,能耗最小,控制主機盡量滿足其特性曲線,則可以達到節(jié)能的目的。而當空調(diào)系統(tǒng)不處于滿負荷運行工況時,可以通過讓主機運行于部分負荷工況來達到節(jié)約能源的目。常見的節(jié)能控制方法有:1)啟停最佳控制;2)針對負荷分別選擇主機功率;3)參數(shù)選擇合理。
2水泵的節(jié)能運行
水泵是空調(diào)主機冷凍水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)的關(guān)鍵元件,水泵的控制與管理在整個空調(diào)系統(tǒng)的控制和管理中尤為重要。水泵在選型時大都留有余量,因此水泵的出水側(cè)閥門不會全開,有的僅能開到水泵出水側(cè)閘門的1/2,這就導致了閥門的節(jié)流損失。隨著技術(shù)的發(fā)展,變頻調(diào)速技術(shù)的出現(xiàn),使閥門全開成為可能,其節(jié)流效果良好。但須注意的是,設計變流量水系統(tǒng)時,必須注意到各末端裝置的流量變化與負荷的改變并不是線性關(guān)系,所以應考慮系統(tǒng)的動態(tài)平衡和穩(wěn)定的問題,才能達到節(jié)能的最佳效果。
3冷卻塔的節(jié)能運行
冷卻塔的功耗在整個空調(diào)系統(tǒng)中占有一定的比例,但是由于其使用頻率較高,累計能耗也是十分可觀的。從節(jié)能角度講,我們應對冷卻塔給予足夠的重視。其中可以影響冷卻塔冷卻能力因素有循環(huán)水量、水溫、誘導風量、當?shù)乜諝飧蓾袂驕囟群涂諝庵谢覊m濃度等,應從運行過程中節(jié)約風機,水泵等能耗的觀點出發(fā),找出適合這些因素變化的最佳工作狀況,從而達到節(jié)能目的。
4降低水系統(tǒng)的隱性能耗
在空調(diào)水系統(tǒng)的隱性能耗中中,主要分為冷卻水,冷水兩大水系統(tǒng),而如何降低水系統(tǒng)的隱性能耗,往往被人們所忽視。實際上,冷水和冷卻水的能耗表現(xiàn)在多方面,這兩大水系統(tǒng)水的耗失量是相當大的,水的大量耗失,既增大水資源短缺的壓力,又增加冷水機組、水泵和冷卻塔的電能消耗,即隱性能耗。
5減少水側(cè)污垢、腐蝕及青苔影響
水側(cè)的水垢、腐蝕及青苔對制冷系統(tǒng)影響極大,附著在熱交換器的壁管上,產(chǎn)生傳熱熱阻,換熱效果下降,也降低了通水能力,增大水流阻力,使電耗增大,這也是空調(diào)系統(tǒng)能耗高的重要原因。為了減少水垢、腐蝕及青苔對水系統(tǒng)的影響,設備生產(chǎn)廠家應采取措施外水處理裝置。
6新的節(jié)能技術(shù)的應用
為了實現(xiàn)對新能源的利用和環(huán)境的保護,近年來國內(nèi)外也有采用分散式機組集中空調(diào)系統(tǒng)和冰蓄冷集中空調(diào)系統(tǒng)的趨勢,例如戶式集中空調(diào)、VRV系統(tǒng)等,在這些新系統(tǒng)中,采用了大量的新的節(jié)能技術(shù),數(shù)碼變?nèi)轀u旋壓縮機技術(shù)變頻技術(shù)、太陽能技術(shù)及蓄能技術(shù)等。
總結(jié):中央空調(diào)運行管理的節(jié)能空間中央空調(diào)是一個結(jié)構(gòu)復雜而龐大的系統(tǒng),對于能源短缺的今天,節(jié)能具有重要的現(xiàn)實意義,本文從提升空調(diào)自身的技術(shù)節(jié)能、冷熱源的節(jié)能等方面,對中央空調(diào)系統(tǒng)進行有效的節(jié)能改造,并在運行過程中實現(xiàn)有效地管理模式,從而建立有效的中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能體系。我們對節(jié)能的認識應該有一個正確的觀點即不能因節(jié)能而降低使用水平和抑制合理需求,而是從提高能源利用效率來采取對策,這樣才能使能源可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
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