李雅卿
摘 要:當前,空調已經(jīng)成為人們生活中的必備物品之一,尤其是在夏、冬兩個溫度變化幅度大的季節(jié)。同時,在辦公建筑或高層建筑中,中央空調也成為了標配。但是,空調的大量使用必然會造成能源的消耗,這一現(xiàn)象與我國“可持續(xù)發(fā)展”的戰(zhàn)略思路相違背。對此,分析中央空調結構設計對能源的保護有著實質性意義。
關鍵詞:中央空調結構;結構設計;產(chǎn)品性能;換熱器
中圖分類號:TB657.2 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.09.084
隨著時代的發(fā)展,溫室效應越來越嚴重,人們也逐漸重視對環(huán)境的保護。為了滿足市場需求,各個行業(yè)相繼對產(chǎn)品的節(jié)能、環(huán)保效應進行了優(yōu)化,從節(jié)約能源出發(fā),設計了更為合理的產(chǎn)品,尤其是空調。空調中耗能最多、污染程度最高的便是中央空調。重新設計中央空調的內部結構是提升中央空調經(jīng)濟效益的重要手段之一。
1 中央空調各個組成部分的優(yōu)化
1.1 中央空調換熱器的優(yōu)化
換熱器是中央空調發(fā)揮空氣置換、調節(jié)溫度等功能的主要結構之一。要想優(yōu)化中央空調的內部結構,提升空調的能源利用效率,就需要適當優(yōu)化空調換熱器。換熱器和壓縮機是空調的主要組成部分,也是耗費能源最多的部分。對此,在設計或優(yōu)化中央空調結構的過程中,要盡可能地使用性能較好、能耗較低的換熱器。同時,在更換換熱器時,要更換大型的換熱器。因為大型的換熱器能夠使中央空調更好地調節(jié)環(huán)境溫度,降低空調的整體能耗。但是,在優(yōu)化空調換熱器的過程中,不能只考慮更換換熱器這一方面,還要從更全面、更深入的角度分析。如果只是更換換熱器,則極有可能會提高中央空調的成本,導致空調的價格急劇上升。對此,我們需要選擇既適用又節(jié)能的換熱器,確保換熱器為最佳配置,這是提升中央空調性能的關鍵所在。
1.2 中央空調壓縮機的優(yōu)化
壓縮機和換熱器是空調的核心部分,且壓縮機在中央空調中所起的作用比換熱器更重要。在空調的各個組件中,壓縮機是核心部件,其工作性能會直接決定空調的整體節(jié)能效果。當前,在許多辦公建筑中,中央空調所使用的壓縮機普遍為旋轉式壓縮機。旋轉式壓縮機有著額定的制冷量,而額定制冷量會直接決定空調的制冷效果,能夠在極大程度上降低空調的能耗,提高空調設備的整體能效比。但是,如果旋轉式壓縮機的額定制冷量與實際需求量不相符,或者額定制冷量不足,那么制冷系統(tǒng)的制冷量將會出現(xiàn)一定的損失,從而導致中央空調整個設備的制冷量降低,達不到設備的使用要求。由此可見,壓縮機的能效比將會直接決定空調設備的節(jié)能效果,是空調節(jié)能的主要參數(shù)和重要指標。在制冷量相同的前提下,能效比較大的壓縮機的功耗比能效比較小的壓縮機要小很多,因此,提高壓縮機的能效比能夠直接提高中央空調設備的整體能效比。在實際的結構設計過程中,中央空調壓縮機的優(yōu)化是一項不可替代的內容。另外,與換熱器的優(yōu)化一樣,壓縮機的優(yōu)化也要兼顧性能和成本。只有這樣,才能真正促使中央空調長效運行。
2 中央空調送風方式對空調性能的影響
中央空調在建筑中的使用除了改變建筑內部的環(huán)境溫度外,還發(fā)揮著更換室內空氣的作用,保障建筑內部的空氣質量,改善生活環(huán)境,從而使人們更好地生活和工作。當前,中央空調主要有三種通風方式,即置換通風、工位送風和地板送風。
置換通風是其中最為突出的一種通風方式,它主要是將新鮮的空氣通過散熱器釋放到建筑內部。由于新鮮空氣的受污染程度較低,質量較輕,因此會從建筑的底部漂浮到建筑頂部,而在漂浮的過程中經(jīng)過人的呼吸變成渾濁的空氣。對此,需要將散熱器安裝在建筑的底部,這樣才能保障通風的順利進行。
工位送風是一種較為特殊的通風方式,其主要包括人工調節(jié)、區(qū)域通風和設備通風三個環(huán)節(jié)。工位送風主要是將送風口安裝在離人活動區(qū)域較近的地方,并通過軟管等管道將送風口與地板下的送風裝置相連接。因此,送風裝置送風口位置的設計尤為重要,需要結合人們生活的主要場所的改變來設計,并且還要依據(jù)實際情況調節(jié)送風口的送風參數(shù),比如溫度、流向、流量和流速等,從而使中央空調的送風更加合理,更加符合人們的實際生活需求。工位送風多用于辦公區(qū),實際送風效果非常好,但能耗較大。
地板送風的原理與置換通風較為相似,都是將氣流從室內的地板下釋放到室內,然后再使氣流從底部流通到頂部。在從底部流通到頂部的過程中,氣流會將原本空氣中的熱量和水氣都帶走,并從建筑頂部的通風口排出,從而達到改善空氣質量的目的。地板送風這種通風方式主要用于流動人口較為密集的商場。
3 總結
綜上所述,人們的工作和生活都與空調有著密切的聯(lián)系,其中,空調設備的能耗最大、依賴性最強。在可持續(xù)發(fā)展觀的影響下,人們越來越重視能源消耗、污染等問題。因此,要想有效提高空調設備的能效比,就需要從空調設備的整體結構考慮,不能只關注某一個零部件,而需要從通風方式、熱換氣、壓縮機等多方面優(yōu)化。對此,相關研究者需要充分掌握中央空調的結構特征,并制訂更多行之有效的設計方案,兼顧空調性能的提升和節(jié)能減排。
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〔編輯:劉曉芳〕