摘 要：據(jù)有關(guān)資料介紹，賓館、辦公室和商場建筑中空調(diào)裝置的用電占各自全部用電的35-40%；高層住宅或客房甚至可達(dá)50-65%；工廠空調(diào)裝置用電量占全廠用電量的相對比例不是很大，但絕對用量不小。因此空調(diào)裝置節(jié)能意義很大。本文介紹了空調(diào)裝置節(jié)能的具體方法和節(jié)能的有關(guān)計(jì)算。

關(guān)鍵詞：空調(diào)；負(fù)載；節(jié)能；溫度

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.010

1 空調(diào)裝置的節(jié)能計(jì)算

空調(diào)裝置的選擇應(yīng)避免容量過大或過小，只有選擇合適，才能達(dá)到節(jié)能的目的。

1.1 空調(diào)通風(fēng)機(jī)容量的選擇計(jì)算

Q=qrs/0.29（t1-t2）

式中：Q—供冷時(shí)房間所需的風(fēng)量（m3/h）；qrs——室內(nèi)顯熱負(fù)載（Kcal/h）；t1——室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度（℃）；t2——排出室外的空氣溫度（℃）。

1.2 熱源裝置與附屬泵容量的計(jì)算

A.冷卻盤管的負(fù)載： qc=1.2Q（i2-i2）

式中：qc冷卻盤管的負(fù)載（Kcal/h），i2冷卻盤管入口處空氣的焓（Kcal/kg干空氣），i2冷卻盤管出口處空氣的焓（Kcal/kg干空氣）。

B.供暖時(shí)的加熱負(fù)載： qh=1.2Q（i3-i3）

式中：qh供暖時(shí)的加熱負(fù)載（Kcal/h），i3加熱盤管入口處空氣的焓（Kcal/kg干空氣），i3加熱盤管出口處的空氣的焓（Kcal/kg干空氣）。

C.加濕負(fù)載： qw=1.2Q（i4-i4）

式中：qw加濕負(fù)載（Kcal/h），i4加濕器入口處空氣的焓（Kcal/kg干空氣），i4加濕器出口處空氣的焓（Kcal/kg干空氣）。

D.制冷機(jī)容量： R=1.04∑QC

式中：R制冷機(jī)應(yīng)取得容量（Kcal/h），∑QC制冷過程總?cè)萘浚↘cal/h）。

E.冷卻塔容量： T=R+860Mr

式中：T冷卻塔容量（Kcal/h），Mr制冷機(jī)軸功率（kW）。

F.冷卻泵的流量： Wr=T/60（tw1-tw2）

式中：Wr冷卻泵的流量（L/min），tw1制冷機(jī)入口處的冷水溫度（℃）。tw2制冷機(jī)出口處的冷水溫度（℃）。

G.冷卻水泵的流量： Wt=T/60（tw1，-tw2，）

式中：Wt冷卻水泵的流量（L/min）， tw1，冷水塔入口處冷卻水的溫度（℃），tw2，冷水塔入口處冷卻水的溫度（℃）。

H.鍋爐的額定容量： B=1.5∑（qh+qw）

式中：B鍋爐的額定容量（Kcal/h）。

2 制冷機(jī)的具體節(jié)能措施

2.1 制冷機(jī)型式的選擇

根據(jù)不同用途，結(jié)合往復(fù)式、透平式和吸收式空調(diào)制冷機(jī)各自的特點(diǎn)進(jìn)行選擇。

2.2 同一制冷機(jī)的差別選擇

對同一制冷能力的制冷機(jī)，應(yīng)選擇制冷系數(shù)高的，因?yàn)榇祟愔评錂C(jī)電動機(jī)的功率可以選小。一般情況下，壓縮式制冷機(jī)的使用系數(shù)為0.4左右，吸收式制冷機(jī)為0.6左右。如果有條件相近時(shí)，選后者，不選前者。

2.3 控制及部分輔助設(shè)施的差別選擇

大多數(shù)情況下，我國建筑物供冷設(shè)備的使用是在6-10月份間，且負(fù)載變化較大，制冷機(jī)部分負(fù)載運(yùn)行時(shí)間較長，因此需要選擇控制能力特性較好的裝置。對于大中規(guī)模的建筑，需要數(shù)臺制冷機(jī)配合使用，同時(shí)將冷卻塔和冷水泵分開，或局部地和單元型空調(diào)機(jī)組配合使用。

2.4 制冷機(jī)的控制

制冷機(jī)的控制是指制冷機(jī)冷水、冷卻水溫度的變化和制冷能力的控制。如果冷凝溫度恒定，若降低蒸發(fā)溫度，則冷水溫度也降低，使用系數(shù)也降低了。因此在過度季節(jié)負(fù)載較低時(shí)，可以通過提高冷水溫度來節(jié)能。這在使用蓄熱箱的場合是很重要的。由往復(fù)式制冷機(jī)的樣本數(shù)據(jù)可以算出，在冷凝溫度為40℃時(shí)，如果將蒸發(fā)溫度由0℃提高到5℃，所需動力僅增加2%，而制冷能力提高23%。其次，在蒸發(fā)溫度恒定時(shí)，如果提高冷凝溫度，則降低了制冷能力，使用系數(shù)也下降了。因此在使用冷卻塔時(shí)，為了使進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口的空氣再循環(huán)，必須檢查封口安裝位置的情況。另外，如果使用井水，與使用冷水塔的情況相比，雖然設(shè)備相同，但制冷能力卻加大，同時(shí)可以減少動力。

3 空調(diào)裝置和輸熱設(shè)備節(jié)能問題

我們知道，在夏季，空調(diào)器將在室內(nèi)的回風(fēng)與抽進(jìn)的新風(fēng)混合和過濾后，再經(jīng)過降溫和減少濕度送入室內(nèi)，送入的空氣獲得室內(nèi)的顯熱后，達(dá)到室內(nèi)的設(shè)計(jì)溫度。同時(shí)，送入的空氣獲得室內(nèi)的潛熱（水蒸氣）后達(dá)到室內(nèi)設(shè)計(jì)濕度。在冬季，用空調(diào)器加熱和加濕。在這種情況下，理想的空調(diào)用通風(fēng)設(shè)備是由通風(fēng)機(jī)、回風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)組成的。然而由于建筑費(fèi)用的原因，大多數(shù)場合只安裝了通風(fēng)機(jī)，在這種場合下不能進(jìn)行室外空氣供冷。在空調(diào)設(shè)備中，例如單元式空調(diào)機(jī)組，有的備有制冷機(jī)及通風(fēng)機(jī)。為了減少室內(nèi)的冷負(fù)載，降低顯熱負(fù)載，以便保持室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度。在進(jìn)行空調(diào)時(shí)，采用通風(fēng)（定風(fēng)量方式）和使通風(fēng)的空氣溫度保持恒定而改變通風(fēng)量的方式（變風(fēng)量的方式）。因此，空調(diào)設(shè)備的節(jié)能措施需要全面考慮到通風(fēng)機(jī)、風(fēng)道、冷（熱）水泵及自動控制裝置。

3.1 減少通風(fēng)機(jī)風(fēng)量的方法

采用定風(fēng)量方式時(shí)減少通風(fēng)量。為此應(yīng)該減少室內(nèi)冷負(fù)載的顯熱負(fù)載；降低排出室外空氣溫度或者提高室內(nèi)的預(yù)定溫度。

采用變風(fēng)量方式降低通風(fēng)量。對于室內(nèi)人員變動較大的建筑物，當(dāng)人員減少時(shí)，可通過減少通風(fēng)量而降低通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，在這時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）在減少通風(fēng)量時(shí)，如果關(guān)小風(fēng)道中的風(fēng)門，在某中程度上將會減小電動機(jī)的功率，這樣會減小通風(fēng)機(jī)的效率，因此如果電動機(jī)具有變速裝置，就能夠高效地大幅度地減少功率。（2）如果大幅度地減少通風(fēng)量，就會使室內(nèi)的空氣的分布情況變差，因此應(yīng)有一定限度。在一般情況下，減少的風(fēng)量不超過50%是沒有問題的。（3）在控制風(fēng)量的同時(shí)，如果還要調(diào)節(jié)回風(fēng)和新風(fēng)量，需要使用自動控制裝置。

3.2 停止再加熱

為了常年使室內(nèi)的溫度和濕度保持在舒適的范圍內(nèi)，在供冷時(shí)有時(shí)需要再加熱。但是除了室內(nèi)溫度和濕度條件很嚴(yán)格的恒溫和恒濕房間等特殊的情況外，如果不能利用剩余能量的話，普通空調(diào)房間不必進(jìn)行再加熱。

3.3 控制新風(fēng)量及室外空氣供冷

如前所述，新風(fēng)負(fù)載在空調(diào)負(fù)載中占的比率最大。因此在供暖和供冷時(shí)，必須使新風(fēng)量減到最低程度。但是，在過渡季節(jié)，如果多送入些低溫空氣用于處理室內(nèi)的顯熱，則可以減少制冷機(jī)的負(fù)載和運(yùn)行時(shí)間，這被稱為室外空氣供冷。在商店及超高層等場合，采用這種方法較多。這時(shí)，為了增加新風(fēng)量，減少室內(nèi)的回風(fēng)量并增加排氣量，需要安裝回風(fēng)機(jī)，而且還要切換風(fēng)門。如前所述，對于百貨公司及超級市場等客流變化較大的建筑物，有的也采用二氧化碳濃度調(diào)節(jié)計(jì)來控制供冷及供暖時(shí)的換氣量。

3.4 減少新風(fēng)負(fù)載

通過回收排氣廢熱減少新風(fēng)負(fù)載。為了在送入的新風(fēng)及室內(nèi)排風(fēng)之間進(jìn)行熱交換，在超高層建筑及旅館，使用安全交換器等方式。使用全熱交換器后，新風(fēng)負(fù)載減少70%左右，從而減少了制冷機(jī)、冷卻水泵及冷水泵等的功率。另外，在供暖時(shí)，會進(jìn)一步增加其效果，大大減少顏料的消耗。

另外，在可能的情況下，廣泛的采用自動控制裝置、采用中心控制裝置，加強(qiáng)運(yùn)行的管理力度加大設(shè)備的日常維護(hù)，這對節(jié)能都是十分有利的。

參考文獻(xiàn)：

[1]李曉燕等.制冷空調(diào)節(jié)能技術(shù)[M].中國建筑工業(yè)出版社，2017（01）.

[2]余曉平.制冷空調(diào)裝置節(jié)能原理與技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2016

（04）.

[3]李聯(lián)友.暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)[M].中國電力出版社，2014（01）.

作者簡介：牛軼霞（1963-），女，河南開封人，本科，副教授，主要從事電氣自動化方面的教學(xué)科研工作。