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        中央空調(diào)系統(tǒng)制冷過程與能耗分析

        2018-12-08 07:15:42郭云
        山東工業(yè)技術(shù) 2018年22期
        關(guān)鍵詞:能源消耗中央空調(diào)優(yōu)化

        郭云

        摘 要:近幾年,我國空調(diào)制冷系統(tǒng)發(fā)展極為迅速,系統(tǒng)也較為先進(jìn)。中央空調(diào)制冷系統(tǒng)是空調(diào)中的重要組成部分,對于空調(diào)的運(yùn)行效果有著難以替代的重要影響。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,能源消耗也持續(xù)增長,環(huán)境污染問題也更加嚴(yán)重,所以國家提出節(jié)能環(huán)保,低碳減排等方針。由于中國幅員遼闊,人口眾多,空調(diào)的使用量較大,所以空調(diào)消耗的能量便是天文數(shù)字,在節(jié)能減排的戰(zhàn)略發(fā)展上,空調(diào)的環(huán)保責(zé)任難以松懈。因?yàn)橹醒肟照{(diào)是巨大的耗電電器,我們必須進(jìn)一步優(yōu)化中央空調(diào)的系統(tǒng)制冷過程,切實(shí)提高制冷效率,有助于減少能源消耗,降低對于環(huán)境的污染和破壞?;诖朔N背景下,簡要分析中央空調(diào)系統(tǒng)制冷過程與能源消耗,并提出具體的制冷方式,希冀有效的促進(jìn)空調(diào)行業(yè)節(jié)能發(fā)展。

        關(guān)鍵詞:中央空調(diào);制冷過程;能源消耗;優(yōu)化

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.22.045

        0 引言

        能源是驅(qū)動(dòng)社會(huì)發(fā)展的重要?jiǎng)恿Γ彩侨藗儎?chuàng)造物質(zhì)生活的重要基礎(chǔ)。人類與能源都是自然界中的重要組成部分,我們必須科學(xué)合理的使用能源,能夠確保人與自然和諧相處,維護(hù)共同的美好家園。對于日漸嚴(yán)重的環(huán)境問題,國家必須承擔(dān)起環(huán)境保護(hù)責(zé)任,在科學(xué)指導(dǎo)觀念的引導(dǎo)下,將環(huán)境與節(jié)約能源融入國家發(fā)展策略中,提出一系列的節(jié)能減排措施。隨著社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)逐步發(fā)展,人們的生活水平逐漸提高,人們對于室內(nèi)溫度的舒適度也有了多元化的要求,所以中央空調(diào)在家居與超市、企業(yè)的應(yīng)用逐漸廣泛。在中央空調(diào)制冷系統(tǒng)過程中,也制定了一定的節(jié)能減排策略。主要是制定中央空調(diào)的能耗標(biāo)準(zhǔn),以及中央空調(diào)運(yùn)行過程中的有效管理,進(jìn)一步優(yōu)化維護(hù)中央空調(diào)。由于當(dāng)前我國大部分使用的中央空調(diào)是老式空調(diào),節(jié)能效果以及制冷效率較低。基于此,采用太陽能發(fā)電技術(shù)或者是變頻技術(shù),對新式空調(diào)加強(qiáng)研究力度,運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)與新材料,切實(shí)提高制冷效果,做到節(jié)能減排。

        1 中央空調(diào)分類

        中央空調(diào)由水系統(tǒng)與風(fēng)系統(tǒng)構(gòu)成,水系統(tǒng)與風(fēng)系統(tǒng)的功能有較大的差異,兩者具有難以替代的重要作用,水系統(tǒng)與風(fēng)系統(tǒng)能夠進(jìn)一步優(yōu)化中央空調(diào)的制冷系統(tǒng),所以值得我們深層次的探究。

        1.1 水系統(tǒng)

        中央空調(diào)的水系統(tǒng)主要是由冷凍水循環(huán)系統(tǒng)與冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、主機(jī)系統(tǒng)三個(gè)部分構(gòu)成,每個(gè)系統(tǒng)中有相關(guān)聯(lián)的小系統(tǒng)。冷凍水循環(huán)系統(tǒng)是由冷凍水泵和室內(nèi)風(fēng)機(jī)、冷凍水管道構(gòu)成。冷卻水循環(huán)系統(tǒng)是由冷卻水塔和冷凝器、冷卻泵構(gòu)成。主機(jī)系統(tǒng)由節(jié)流器和制冷劑、壓縮機(jī)與冷凝器、蒸發(fā)器等構(gòu)成。

        中央空調(diào)水系統(tǒng)制冷過程中,主要是應(yīng)用制冷劑加壓物體,熱脹冷縮,釋放能量,吸收熱量,通過壓縮機(jī)對于壓力較小且氣態(tài)的制冷劑進(jìn)行加壓,制冷器在壓力作用下進(jìn)入冷凝器,冷凝器中凝集較多的制冷劑后,便會(huì)產(chǎn)生較大的溫度差,制冷劑轉(zhuǎn)向?yàn)橐簯B(tài),釋放熱量的同時(shí),冷卻水,實(shí)現(xiàn)熱交換,當(dāng)冷卻水進(jìn)入冷卻塔后帶走熱量。制冷劑在冷凝器內(nèi)已經(jīng)成為液體,經(jīng)過節(jié)流器進(jìn)入蒸發(fā)器,在此過程中,節(jié)流器會(huì)減少制冷劑的壓力,由液體的制冷劑轉(zhuǎn)換為氣體和液態(tài)進(jìn)入蒸發(fā)器。蒸發(fā)器中制冷劑由液體變?yōu)闅怏w,體積和狀態(tài)進(jìn)行變化時(shí)降低溫度。制冷劑與蒸發(fā)器的冷凍水進(jìn)行熱交換,所以迅速降低冷凍水溫度,進(jìn)而起到降低目標(biāo)溫度這一效果。蒸發(fā)器將制冷劑低壓運(yùn)回壓縮機(jī),進(jìn)行再次加壓,循環(huán)上述過程。在此過程中,蒸發(fā)器已經(jīng)完成熱交換,冷凍水降低溫度后,通過冷凍水泵施壓流入蒸發(fā)器,然后從冷凍水管道出水與空氣進(jìn)行熱交換。經(jīng)過過濾、交換后的空氣溫度迅速降低,由室內(nèi)風(fēng)機(jī)吹向室內(nèi),從而降低了室內(nèi)的溫度,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)溫度的熱交換。冷凍水過濾時(shí)溫度提高,冷凍水管道再次流回蒸發(fā)器與新汽化的制冷劑再次接觸時(shí),從而起到降溫效果,如此循環(huán)上述步驟。冷凍劑在壓縮機(jī)中由氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài),釋放熱量,應(yīng)用冷卻水與制冷器進(jìn)行熱量交換,帶走熱能的同時(shí),冷卻水提高溫度。冷卻泵施加壓力,冷卻水進(jìn)入冷卻塔中,與冷卻塔中的大氣進(jìn)行熱交換,當(dāng)冷卻水溫度降低后,再被減壓,送回至冷凝器再與液態(tài)制冷劑進(jìn)行熱量交換,循環(huán)以上步驟。

        1.2 風(fēng)系統(tǒng)

        中央空調(diào)中的風(fēng)系統(tǒng)是由空氣處理裝置、風(fēng)管末端裝置組成??照{(diào)風(fēng)系統(tǒng)是將紅標(biāo)空氣過濾掉粉塵與懸浮顆粒,清潔空氣的同時(shí),再送入冷凍水管中,與冷凍水進(jìn)行熱量交換,從而降低空氣的溫度。將過濾與降溫的空氣運(yùn)輸至送風(fēng)狀態(tài),然后滿足室內(nèi)用戶的環(huán)境需求??照{(diào)中的制冷系統(tǒng)是運(yùn)用空調(diào)進(jìn)行熱量交換,將室內(nèi)的熱量由室內(nèi)傳遞到室外。通過水循環(huán)與風(fēng)循環(huán)的有效結(jié)合,實(shí)現(xiàn)熱量的有效轉(zhuǎn)移,風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)則是在室內(nèi)制冷,實(shí)現(xiàn)熱量的傳遞,室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行直接接觸,設(shè)定室內(nèi)溫度設(shè)定值。

        2 中央空調(diào)系統(tǒng)制冷過程的能耗分析

        2.1 實(shí)現(xiàn)節(jié)約耗能的重要環(huán)節(jié)

        電能是促使中央空調(diào)持續(xù)運(yùn)行的重要保障,也是中央空調(diào)中的重要消耗資源。電能在使用過程中,人們通常是關(guān)注中央空調(diào)是否能夠正常運(yùn)行與操作,是否能夠調(diào)節(jié)溫度,卻忽略了電能消耗方面。由于電能能夠促使空調(diào)正常運(yùn)行,但是如果人們發(fā)現(xiàn)空調(diào)的電能消耗量較大,也會(huì)下意識的認(rèn)為空調(diào)產(chǎn)生的能源費(fèi)用較高,但是,空調(diào)的運(yùn)行過程中,部分電能雖然推動(dòng)了系統(tǒng)運(yùn)行,但是也有一部分電能是被浪費(fèi)的,所以本文研究如何降低能耗,減少空調(diào)電費(fèi)的投入,并且分析空調(diào)的制冷過程。

        空調(diào)的冷水機(jī)組產(chǎn)生冷水,過程中需要一定的低溫冷凍水,智能水環(huán)節(jié)需要消耗能量,在空調(diào)能量消耗過程中占據(jù)較大的比例。冷水泵能夠促進(jìn)出水入水的有效循環(huán),冷水泵運(yùn)行的能耗量較大。冷卻泵與冷卻塔風(fēng)機(jī)能夠促進(jìn)室內(nèi)的熱空氣有效排出,或者是排出空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的熱量,在此過程中,冷卻泵與冷卻塔風(fēng)機(jī)消耗的能量較多。風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)將空調(diào)中的冷風(fēng)循押送至室內(nèi),風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中消耗的能量,也是空調(diào)能耗中的重要組成部分。

        2.2 中央空調(diào)系統(tǒng)制冷過程中的注意事項(xiàng)

        由此可以看出,中央系統(tǒng)制冷工程的環(huán)節(jié)緊密相關(guān),要想降低中央空調(diào)的制冷能耗,就必須減少啟動(dòng)次數(shù)與運(yùn)行時(shí)間,此種方法必須充分重視空調(diào)系統(tǒng)與子系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)性,進(jìn)一步掌握系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間與次數(shù),滿足室內(nèi)溫度的情況下,減少不必要的浪費(fèi)。所以裝置變頻技術(shù)能夠有效的控制空調(diào)電動(dòng)機(jī)的頻率,確??照{(diào)發(fā)電機(jī)能夠在低線水平內(nèi)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn),有助于控制機(jī)體溫度,不僅能夠提高制冷效率與質(zhì)量,也能夠減少由于熱量而消耗的能源。

        3 結(jié)束語

        綜上所述我們能夠看出,隨著我國建筑工程種類的多元化發(fā)展,建筑工程不僅提高了工程質(zhì)量與效率,也對于室內(nèi)舒適度進(jìn)行了更高水平的優(yōu)化。人們享受舒適空間的同時(shí),也希望室內(nèi)溫度能夠保持在適中溫度上,所以中央空調(diào)是建筑物中使用較為廣泛的家用電器。中央空調(diào)調(diào)溫技術(shù)是通過空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的有效運(yùn)行,將室內(nèi)的熱風(fēng)進(jìn)行過濾與降溫,將原有的空氣有排風(fēng)口排出,切實(shí)加強(qiáng)送風(fēng)與排風(fēng)量,

        有助于完成室內(nèi)溫度升降的效果。中央空調(diào)已經(jīng)走入千家萬戶,尤其是商場與企業(yè)中,中央空調(diào)的適用范圍逐漸廣泛,人們也極為好奇空調(diào)系統(tǒng)的制冷過程與原理,并且進(jìn)一步探究空調(diào)能耗。隨著節(jié)能減排與低碳環(huán)保政策的有效實(shí)施,我們必須正確認(rèn)識如何優(yōu)化中央空調(diào)系統(tǒng)制冷過程,日常使用過程中,合理的掌控空調(diào)的運(yùn)行時(shí)間與次數(shù),才能夠確??照{(diào)發(fā)電機(jī)在低線水平運(yùn)行。

        參考文獻(xiàn):

        [1]李明亮,王莉.PLC制冷機(jī)組控制系統(tǒng)開發(fā)[J].可編程控制器與工廠自動(dòng)化,2011(01).

        [2]高永廷.淺析提高中央空調(diào)綠色節(jié)能水平的策略[J].中國城市經(jīng)濟(jì),2011(20).

        [3]曹清華.中央空調(diào)常見問題和解決方法[J].電子制作,2013(23).

        [4]初彥廷.中央空調(diào)制冷機(jī)的使用及維護(hù)[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2012(06).

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