空调节能分析(精选10篇)
1.空调节能分析 篇一
摘要:能源是当今世界性的迫切问题,解决能源的方针是开发和节约能源,对于我们电信部门来说,主要任务是节约能源,因此提高空调的制冷效果,具有重要的意义。
关键词:机房空调
节能空调制冷系统简述
空调制冷系统由压缩机,冷凝器,膨胀阀和蒸发器组成,其工作过程如下:制冷剂在压力温度下沸腾,低于被冷却物体或流体的温度。压缩机不断地抽吸蒸发器中产生的蒸气,并将它压缩到冷凝压力,然后送往冷凝器,在压力下等压冷却和冷凝成液体,制冷剂冷却和冷凝时放出的热量传给冷却介质(通常机房空调采用的空气),与冷凝压力相对应的冷凝温度一定要高于冷却介质的温度,冷凝后的液体通过膨胀阀或其他节流元件进入蒸发器。
在整个循环过程中,压缩机起着压缩和输送制冷剂蒸气并造成蒸发器中的低压力,冷凝器中的高压力的作用,是整个系统的心脏;节流阀对制冷剂起节流降压作用并调节进入蒸发器的制冷剂流量;蒸发器是输出冷量的设备,制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物体的热量,从而达到制取冷量的目的;冷凝器是输出热量的设备,从蒸发器中吸取的热量连压缩机消耗的功转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走。
空调的节能在我们电信生产中,空调的节能管理工作较为薄弱,能源浪费现象较为严重,所以加强空调的维护管理和技术改造,可以达到节能的目的。
从空调的压焓图来看,只有运行在在最佳的工况和条件,才能发挥空调的最大制冷量,达到空调节能的目的。空调的节能,我们维护部门应该从运行成本、维护保养方面的角度进行考虑。
由于空调四大件中,压缩机效率已经由投资成本决定,因此影响空调制冷效果的具体因素如下:
一、制冷系统的蒸发温度
蒸发器内制冷剂的蒸发温度,应该比空气温度低,这样机房的热量才会传给制冷剂,制冷剂吸收热量后蒸发成气体,由压缩机吸走,使得蒸发器的压力不会因受热蒸发的气体过多而压力升高,从而使蒸发温度也升高,以致影响制冷效果,而这个的温差,是结合空调的投资成本(要降低温差,必须加大空调循环风量,增大空调的蒸发器,导致空调成本的增加),及制冷工作时能耗费用而综合决定的。在我们机房空调中,蒸发器采用的是直接蒸发式,这个温差为12~14℃(见空调与制冷技术手册P746),而实际上,由于种种不良因素的影响,不能很好的保证这个温差,有时在20℃以上(蒸发器上结冰),这样我们的能耗就增加了。通过计算,在冷凝温度不变情况下,蒸发温度越低,压缩机制冷效果降低,排气温度升高。制冷系统中蒸发器的制冷剂,蒸发温度降低1度,要产生同样的冷量,耗电约增加4%左右。
影响蒸发温度的因素有以下几点:
1.蒸发器管路结油:正常情况下由于润滑油和氟利昂互溶,在换热器表面不会形成油膜,可以不考虑油膜热阻,但在追加润滑油情况下,必须选用和原来标号相同的润滑油,防止油膜的产生。
2.空气过滤网堵塞:必须定期更换过滤网,保证空调所需的循环风量。
3.干燥过滤器堵塞:为保证制冷剤的正常循环,制冷系统必须保持清洁、干燥,如果系统有杂质,就会造成干燥过滤器堵塞,系统供液困难,影响制冷效果。
4.制冷剂太少,追加氟利昂。
二、胀阀开启度
必须定期测量膨胀阀过热度,调整膨胀阀开启度。步骤如下:停机。将数字温度表的探头插入到蒸发器回气口处的保温层内,准备读出蒸发器回气的温度T1.将压力表与压缩机低压阀的三通相连(HIROSS40UA等没有低压阀的空调,则将压力表与蒸发器上的接头相连),准备读出蒸发器出口压力所对应的温度T2.开机,让压缩机运行15分钟以上,进入正常运行状态,使系统压力和温度达到一恒定值。现场测得高压压力为18Kg/cm2,高压开关始终处于闭合运行状态,故对系统影响不大,不用作特别处理。
读出蒸发器出口温度T1与蒸发器出口压力所对应的温度T2,过热度为两读数之差。注意,必须同时读出这两个读数,因为膨胀阀是一个机械结构,它的动作会同时引起T1和T2的改变。
膨胀阀过热度应在5-8℃之间,如果不是,则进行调整。
具体调整步骤:
1)拆下膨胀阀的防护盖;
2)转动调整螺杆2-4圈;(专业空调的膨胀阀一般采用压杆式和散型齿轮式,散型齿轮式是用一个小齿轮带动一个大齿轮,调节的圈数比较多,一般可以调2~4圈;压杆式可调圈数比较少,每次调1/4圈;空调的膨胀阀采用散型齿轮式)
3)等10分钟后,从新测量过热度,是否在正常范围,不是的话,重复上述操作。调节过程必须小心仔细。(如果膨胀阀油堵严重,应用无水乙醇进行清洗,再从重新装上;失去调节功能的膨胀阀应更换;更换时,注意安装位置和做好保温)
三、制冷系统的冷凝压力
1.空调冷凝器脏机房空调一般采用风冷式冷凝器,它由多组盘管组成,在盘管外加肋片,以增加空气侧的传热面积,同时,采用风机加速空气的流动,以增加空气侧的传热效果。因片距较小,加上机房空调连续长时间使用,飞虫杂物及尘埃粘在冷凝器翅片上,致使空气不能大流量通过冷凝器,热阻增大,影响传热效果,导致冷凝效果下降,高压侧压力升高,制冷效果降低的同时,消耗了更多的电力,冷凝压力每升高1kg/cm2,耗电量增加6~8%。
对策:结合空调使用环境,根据结灰情况,定期对空调外机进行冲洗,具体方法是用水枪或压缩空气,由内向外冲洗空调冷凝器,清除附在冷凝器上的杂物和灰尘,现在杭州电信分公司每年两次对机房空调外机进行冲洗,保证良好的散热效果的同时,节约了大量的能源。
2.冷凝器配置不当有些厂家为了节约成本,追求利润最大化,故意配置偏小的冷凝器,使空调制冷效果降低,这种情况尽量在空调设计时进行避免,但有时也会发生,夏天造成空调频繁高压告警,频繁冲洗空调外机也无济于事,严重加重了维护人员的工作量,必须更换冷凝器。如杭州转塘、新风机房,由于冷凝器配置偏小,夏季三天两头高压故障,维护人员疲于奔命,浪费了大量的人力物力,现在杭州电信分公司对配置不合理的冷凝器已进行了更换,很好的解决了这个问题。
3.系统内部有空气如果空调抽真空不够,加液时不小心,就会混进空气。空气在制冷系统中是有害的,它会影响制冷剤的蒸汽的冷凝放热,使冷凝器的工作压力升高,如当时的冷凝温度为35度,对应的冷凝压力为12.5kg/cm2表压,可实际压力表的压力可能是14kg/cm2,这多出来的1.5kg/cm2的空气占据在冷凝器中(道尔顿定律),由于排气压力增高,排气温度也升高,制冷量减少,耗电量增加,所以必须清除高压系统中的空气。
对策:进行放空气操作。在停机情况下,从排气口或冷凝器丝堵处放气进行放气操作。
4.制冷剂冲注过多,冷凝压力也会升高。由于多余的制冷剂会占据冷凝器的面积,造成冷凝面积减少,使冷凝效果变差。
结论:
通过上述手段,可以保证空调工作在最佳状况,不仅降低了空调的故障率,而且单台空调在夏季可以节约10~20%的能量,因此,加强空调维护,对空调的制冷效果、空调寿命、尤其是节约能源具有重要的意义。
2.空调节能分析 篇二
随着国民经济的发展、人民生活水平的提高, 我国高层 (档) 建筑及智能化大楼大量涌现, 中央空调系统在建筑中的应用得到飞速发展, 同时中央空调系统的能耗越来越受到人们的关注, 研究中央空调水系统的节能具有重要意义[1, 2]。本文主要讨论了中央空调系统节能问题的思考。
一、中央空调的工作原理
中央空调系统主要由制冷机组、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风机盘管系统和冷却塔组成。制冷机通过压缩机将气态制冷剂压缩, 高压气态制冷剂进入冷凝器, 与冷却循环水进行热交换, 由冷却水泵将带有热量的冷却水送到冷却塔上由水塔风扇对其进行喷淋冷却, 与大气之间进行热交换, 将热量散发到大气中去;冷凝形成的液态制冷剂进入蒸发器中, 与冷冻水进行热交换, 将冷冻水温度降低, 冷冻水泵将低温冷冻水送到各风机风口的冷却盘管中, 由风机吹送冷风达到降温的目的。
中央空调新风系统采用风机, 将室外的新鲜空气吸引进入风柜, 并经过过滤降温除湿后由风道送入每个房间。室内的风机盘管工作时吸入一部分由风柜处理后的新风, 再吸入一部分室内未处理的空气经过处理后, 由风口送出能够吸收室内余热余湿的冷空气, 使室内温度湿度达到所需要的标准, 如此循环工作。其工作原理见图1。
通常中央空调系统提供的热量或冷量, 是由热源或冷源经水系统传递给风系统, 再由风系统将其传递给被调节的房间, 以达到所要求的室内温、湿度参数。中央空凋能耗一般包括三部分, 即: (1) 空调冷热源; (2) 空调机组末端设备; (3) 水或空气输送系统。其耗电设备包括主机、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、末端设备风机等。如果把各自消耗的能量折算成一次能源, 则各类机组均可用单位时间内一次能源消耗能量所制取的冷量或热量进行比较, 即效率。
二、中央空调系统节能分析
1、制冷机组
制冷机将热量从低温源传递到高温热源中, 评价制冷机的性能指标是制冷系数, 即单位功耗所能获得的冷量。制冷系数取决于低温热源温度TL和高温热源温度T0, TL高, T0越低, 制冷系数越高。在中央空调系统中, 低温热源温度和高温热源温度分别与冷冻水温度和冷却水温度相关, 所以空调系统的实际运行中, 降低冷却水温度, 提高冷冻水温度, 有益于提高机组运行效率, 减少机组能耗。
2、冷冻水循环系统和冷却水循环系统
减小空调系统的负荷, 增大盘管的换热效率, 降低冷冻水供水的温度, 减小管道水力损失, 可以减小冷冻水循环系统的能耗。冷却水循环系统是以水为介质将制冷剂的热量带到冷却塔并散发到大气环境中。
中央空调系统的负荷是动态变化的, 冷冻水和冷却水的需求流量也是变化的, 且变化范围比较大, 如果水泵能够根据流量和扬程的实际需求供水, 就可以减少不必要的能耗。采用变频调速技术控制水泵运行是目前公认的水泵节能运行方式, 因此变频调速泵并联运行, 使泵一直运行在高效区, 可减少冷冻水和冷却水泵组的能耗。当空调负荷增大时, 冷冻水和冷却水的需求流量增大, 可提高调速泵的转速或增加泵运行台数;当空调负荷减小时, 冷冻水和冷却水的需求流量减小, 可降低调速泵的转速或减少泵运行台数。
3、风机盘管系统
风机盘管系统的能耗丰要由盘管的换热效率决定。传热效率的理论分析可知, 换热量由换热面积、冷、热流体的温差以及流体的流速、粘性力和壁面的导热系数决定的。增大换热面积, 减小管壁的热阻, 增大冷冻水与室内空气的温差, 增大管内流体的流速, 可以提高盘管换热效率。
4、冷却塔
冷却塔是将冷却水中的热量散发到大气环境中。冷却塔的散热量由冷却水的温度、流量、环境温度以及风机的风速决定。风机是风机盘管系统和冷却塔中的耗电设备, 风机风速的增大可以提高盘管的换热效率和冷却塔的散热效率, 但同时增加了风机的耗电量。
结语
提高建筑物的保温性能, 选择合理的室内设计参数可以减少冷热负荷。降低冷却水温度, 提高冷冻水温度可以提高制冷效率。正确预测中央空调的运行负荷, 根据负荷要求正确调节水泵等设备的运行, 有利于降低整个系统的能耗, 采用变频调速技术减少水泵电耗。精确计算各管道支路的阻力, 对管网特性进行定性计算, 使各支路达到水力平衡, 可以减少空调系统的能耗, 提高效率。
摘要:首先介绍中央空调的工作原理和中央空调系统的主要能耗设备。然后, 根据各种效率和损失的影响因素, 分析了相应的可采用的降低中央空调能耗的主要措施, 对于进一步深化中央空调系统设计具有一定帮助。
关键词:中央空调,工作原理,节能分析,措施探讨
参考文献
[1]赵锁、储健:《一种新的中央空调节能系统的设计与实现》, 《组合机床与自动化加工技术》, 2007, (11) 。
3.变频中央空调的节能分析 篇三
摘要:以西安市某单位小区为例,根据西安地区的气候条件,提出了变频中央空调节约能源的思路和方法,在保证用户使用需求的条件下,进行了节能实验,结果表明,节能效果显著。
关键词:变频中央空调节能
1研究的意义
中央空调系统的设计通常按建筑物所在地的极端气候条件来计算其最大负荷,并由此确定空调主机的装机容量及空调水系统的供水流量。然而,实际上每年只有极短时间出现最大冷负荷(或最大热负荷)的情况,绝大多数中央空调系统在大部分时间是在部分(低)负荷状态下运行,实际空调负荷平均只有设备设计能力的50%左右,因此出现了“大马拉小车”的现象,不但浪费大量能源,而且还带来设备磨损,缩短寿命等一系列问题。
2西安地区空调使用条件分析
西安地处我国西北,年平均温度为16.2℃,最高的8月,月平均气温28.3℃,最低的1月份,月平均气温1.5℃,年极端最高温度38.4℃,年极端最低温度零下1 2℃,四季温差较大。在这种地理环境和气候条件下,开机时间变化等多种因素,导致中央空调负荷波动较大,如果仅依靠人工手段对空调系统进行控制和管理,不能实现空调冷量(或热量)的供应随负荷的变化而调节,就会浪费大量能源。尽管现在许多空调主机已能够根据负荷变化自动随之加载或减载,但与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能跟随负荷的变化自动调节负载,始终在额定功率下运行,仍然造成了输送能量的很大浪费。
3变频节电设备省电对比
以下是某企业对其生产的变频节电设备投运后的一组实测数据,见表1(制冷5个月,日均20小时)。
4西安某小区的使用变频节电设备前后实际测试对比
以下是西安某小区中央空调水系统变频设备投运前后的耗电数据对比,见表2(制冷5个月,日均16小时)。
5安全可靠性和节能效果
中央空调系统通过安装变频节电系统,实施节能改造后,实际运行结果表明:系统运行安全、稳定、可靠,功能指标到达设备技术要求;系统直观、自动化程度较高,能及时、准确地自动跟踪末端空调负荷运行;系统实现了空调泵组的软启动、软停止、运行平滑稳定,较大地改善了设备的启停性能和运行磨损;系统具有强大的管理功能和安全保护功能,确保整个空调系统优化、安全的运行:
6节能效果及社会效益
节能改造前,该项目年耗电62.52万kWh;实施节能改造后,每年节约电量31.71万KWh。按照现行标准折算,即每年可节约95吨标准煤。每年可减排:C02约317100×900/106=285吨;SO2约317100×11/106=3.49吨;N2O3约317100×3171006=0.95吨:由此可见,本项目的实施不仅节约了大量的能源,还大大减少了煤炭燃烧所产生的废气排放和温室气体排放,对环境保护起到了巨大的作用。
4.空调节电节能标语 篇四
1、爱,就在这里提升。
2、轻松由我,冷热有度。
3、谈笑风生,云散风流!
4、科技生活,让风随你动!
5、你当老鼠它当猫,红外线空调把你找。
6、感知室间冷暖情。
7、感知你我,感受呵护。
8、人性科技,让风随你动!
9、家有“红”空调,孝老又爱小。
10、风行天下,福满千万家。
11、你想到了,我做到了。
12、冷暖随心,健康省电。
13、智能空调,呵护您左右。
14、幸福家庭,来自完美配合!
15、冷暖寒暑,有它做主。
16、空气冷暖,因人而调。
17、智能的芯,知您的心。
18、智能,节能,才够健康。
19、冷热自控,风随我动。
20、新世纪,新技术,新享受。
21、新生活,心空调——新的生活方式,更有心、更懂得关爱的空调!
22、空调有心,随你而动。
23、给你最舒适的`温度!
24、与您心相印,才是好空调。
25、开创智能空调新革命。
26、随遇而安,谈笑风生。
27、好空调,随人而动。
28、时时感应,处处贴心。
29、自动调适,省电省心好选择。
30、一部真正懂得体贴的空调。
31、人性魅力,舍我其谁!
32、伴随你左右的新空调。
33、创造你所期望的空间。
34、室内分三域,节能又有趣!
35、调出好心情,调出新自我!
36、贴身的温度专家!
37、爱你动爱你动,爱必随你而动。
38、快乐生活,不一样的体验。
39、专属于您的贴心宝贝。
40、节能,舒心,新时尚。
41、好空调,懂你的心!
42、感(应、机)动科技,来自空调的体贴!
43、我的冷暖只因你的存在。
44、冷暖倍注,风随意动。
45、冷热全自动,舍我其谁?
46、每个人皆可满足。
47、智能节能,样样能。
48、红外感应空调,风随你动!
49、芯随我动,别具风度。
50、温度,因您而动!
51、因人而易,感人备至。
52、冷暖知人心,节能又省心。
53、一切尽在掌握。
54、随心所欲,动静随人。
55、有我,让您更懂家。
56、冷暖人生,心随我动,风随我动!
57、凉爽来袭,温暖逃不掉。
58、心有灵犀,智能空调。
59、知冷知热传心意,智能空调呵护您!
60、致力创新,风动随心。
61、行影不离,呵护永相随。
62、温度从此因人而控!
63、智能送风,贴心温控专家。
64、冷暖自知,风随我动!
65、会因人定温,更贴心省电。
5.中央空调系统节能论文 篇五
1、中央空调系统的组成
中央空调系统是由一系列驱动流体流动的动件(如水泵、风机及压缩机)、各种型式的热交换器(如风机盘管、蒸发器、冷凝器及中间热交换器等)及连接各种装置的管道(如风管、水管及冷媒管)和阀件所组成。中央空调系统一般可分下列五个循环:(1)室内空气循环;(2)冷水循环;(3)冷媒循环;(4)冷却水循环;(5)室外空气循环。总体说来,构成中央空调系统的元件主要是热交换器和流体机械两种。热交换器是作为高低温两种工作流体能量交换的设备。当任何一组热交换器效果不好时,会增加系统耗电率(kW/RT),不是系统耗电量增加,就是冷冻能力下降。而流体机械则是推动工作流体循环的动力泵,其耗电量W=QHhr/η。耗电量的多少决定于运转时数h,输送的工作流体流量Q,工作流体循环所需要的扬程H以及效率η,减少其中任何一项,都可达到节能的目的。
2、中央空调系统节能的机会与措施
2.1选取合理的设计参数
2.1.1室内温、湿度从节能角度出发来确定室内温、湿度标准是节能的重要因素。空调系统耗能大小除与当地室外气象参数、建筑物的外围护结构及室内发热散湿量有关外,室内设计温、湿度标准也是直接影响负荷大小的重要因素。在保证生产工艺与人体健康的条件下,夏季室温每提高1℃,约可减少热负荷11.2%[1],其节省的冷、热负荷是极为可观的。同样,在夏季如将室内空气湿度由60%提高到70%,则可节约能量17%左右。据资料测算,仅仅将夏季室温提高1℃,就可使空调工程投资总额降低约6%,运行费用减小8%左右[2]。
2.1.2新风量新风负荷占空调总负荷的20%~40%[2],对其标准值高低的取舍,与节能关系重大,不可忽视。引进新风主要是为了满足人员的卫生需求及部分工艺空调所需维持的室内外压差。而新风量的多少直接影响空调的负载,从而影响空调系统的风机、冷水泵、压缩机、冷却水泵、冷却塔风扇的耗电。
一般设计是以人员最多及活动最激烈的情况来决定新风量,但实际使用时却几乎不需要使用这么大的新风量,从而造成在绝大部分的空调时段都在耗能的状况下运转。较有效的方法是以室内空气中二氧化碳含量来控制新风量。
2.2设计合理的围护结构与照明
2.2.1外围结构增设外墙及屋顶的保温层对冬、夏两季节能有利;减少窗、墙面积比,对减少夏季冷负荷有较好的效果,对南方有利,但对北方建筑减少冬季能耗有可能不利;增加外遮阳对夏季冷负荷或供冷量减少十分有利,但在冬季,由于阳光辐射量减少,有可能导致冬季采暖能耗有较大的增加。对于这些冬夏季节互为矛盾的措施,设计中应特别予以研究和考虑;此外建筑物朝向也是设计时应考虑的问题。
2.2.2窗在建筑节能中,窗的节能是十分重要的,据统计,在全部建筑物散失的热量中,通过窗散失的热量占(25~70)%。在窗的设计中要满足的条件是:(1)室内足够的采光要求;(2)绝热性,即冬天使热量不散失到户外,夏天又不使太多的阳光辐射吸收到屋内;(3)建筑物的美观;(4)通风功能。窗的设计和发展经历了单层窗时期、双层玻璃阶段和镀膜玻璃阶段。目前最先进的节能窗是超级节能窗,虽然超级节能窗比普通窗的价格高(20~50)%,但以节能计算,它的回收期只有2~4年[3]。
2.2.3照明在我国,照明用电量已占总用量的10%以上[4],照明用电往往直接转化为空调冷负荷。对于空调面积大、照明容量大的地方,应采用照明与空调的组合系统。采用空调组合灯具,不仅能够改善照明装置的工作条件,而且可以减少空调负荷。
2.3选择合适的空调方式
2.3.1变风量方式选取切合实际的空调方式是节能的必要途径。为了达到节能的目的,对于不同性质和用途的建筑物,必须采用不同的空调方式,同时还应讲究系统的小型化,使用灵活,便于管理,有利于节能。特别要注意建筑物朝向、位置的不同,其冷、热负荷变化差别很大,应采用不同的空调方式与系统,在诸多空调系统中,变风量系统最为节能。根据粗略测定,当风量是满负荷设计风量的50%时,运行电流约减少26.5%[2],因而全年的送风动力比定风量方式小得多,加上没有冷、热抵消,节能效果明显。
2.3.2热源热泵空调方式热回收式闭路水源热泵空调方式是室内机组、冷却塔和热水器等全套装置,通过一个水系统加以组合,用同一个系统按照不同房间的不同要求分别供冷或供热。这种以水为热源的热泵空调方式有三个优点:(1)能进行热回收,可根据需要开停机组,有利于节省能源;(2)可单独控制室温;(3)机组自带制冷机和利用热回收运行,不需集中机房和大型锅炉装置,可节省机房面积和节约投资。对于南方某些较暖地区的中等规模的写字楼和底层是商场、小餐厅等发热量较大的公共场所,而高层是写字楼、公寓等的建筑物非常适合。厦门汀州大厦采用这种有热回收装置的系统收到很好的节能效果[5]。
2.3.3喷口侧送风方式喷口侧送风是体育馆的比赛大厅最广泛采用的一种送风方式,其特点是射程长,由于送风射流在喷射过程中,将不断混入周围空气,使流量增加了3~5倍,送风温差可采用8~12℃,同时在气流流经观众席过程中,又与室内空气混合,使流量增加到送风量的5~6倍,并不断将室内余热从座位下的回风口带走,因此,无论从消除室内余热量还是保持应有的风速来看,喷口侧送的送风量比上送风可减少(25~30)%[5],因此是较节能的一种送风方式。
2.3.4下送上回方式下送上回方式是一种节能的气流组织形式,用于体育馆空调时,由于每个座椅只送新风,诱导室内空气与其充分混合,将室内余热量从建筑物上部排走,避免了灯光和屋顶等空调负荷带入观众区和比赛区,使空调负荷大为减小,空气处理设备亦相应减小,据国外资料介绍,夏季可节省冷负荷26%以上[5]。
2.3.5卫生间排气系统从竖井内引出一小管在卫生间顶部设置排风口,竖井按分区用管道连接起来,每分区用一台通风机进行分区排气。这种方式可节约设备投资和节约运行费用,而且运行噪声低,很有实用价值,且可节能。
2.4配置优质的节能设备
2.4.1主机为了安全起见,绝大部分的冷水主机容量要比实际尖峰热负载大20%以上,再加上实际尖峰热负载在全年出现的频率相当低,全年平均的热负载大约是尖峰热负载的(60~70)%,使得全年平均的热负载只有冷水主机容量的(50~60)%,造成冷水主机大部分时间都在低负载下运转。冷水主机负载率在60%以下运转是不佳的。
由于生产制造技术的提高,近年来新上市的冷水主机的耗电率比前所生产的冷水主机降低约35%左右,因此在适当时候将旧主机换成高效率的冷水主机是非常可行的。根据实例,某用户为了解决CFC冷媒的问题将一台已经运转约的350RT的冷水主机换成可满足尖峰需求的300RT的冷水主机,设备投资约可在4年左右回收[6]。配置多台压缩机的冷水机组具有明显节能效果。因为这样的机组在部分负荷时仍有较高的效率,而且,机组起动时可以实现顺序起动各台压缩机,每台压缩机的功率小,对电网的冲击小,能量损失小。
此外,可以任意改变各台压缩机的起动顺序,使各台压缩机的磨损均衡,延长使用寿命。适当地调整冷水主机的设定温度可收到较好的节能效果。冷水温度越高,则主机耗电率越低。每提高1℃,节电约3%。在调高冷水设定温度时,需符合负荷端的温度要求。调高冷水的设定温度有两种方法:一是冷水温度随室外气温设置;二是冷水温度随热负载设置。
2.4.2泵与风机及其变频调速变频调节技术是泵类和风机普遍采用的一项重要的节能措施。事实证明,泵类和风机变速运行节能量是显著的。
在二次泵的空调供冷、供暖水系统设计中,一般是通过压差信号对二次泵进行台数控制,以实现变流量调节。但根据实际空调工程来看,由于水泵实际工作点往往不能处于效率最高点,即使流量减小了,实际用电量减少并不多。而采用变频调速装置调节流量可收到良好的节能效果。北京某饭店采用变频调速装置已获得显著的节电效益,该饭店共选用3台变频调速装置,分别对冷冻水泵、冷却水泵和供暖水泵进行变流量调节,投入运行一年就节电50万kW.h,而3套变频调速装置的投资费是13万元,投资回收期不足2年[5]。变频调速可在非峰值负荷时减少送风量,从而可节省动力消耗。
据检测,当运行风量减至设计风量的50%时,运行电流约减少25.5%[5],因而全年空调运行消耗的电力比定风量方式小得多。如送风面积大或房间多,设计时可将变风量系统分为两个或数个系统,以使控制更灵活,调节更方便,节能效果更显著。
2.4.3管件引流三通是利用近环路过大的余压能量来引射远环路介质而共同前进的一种特殊的管件,适用于一切单管或双管冷水空调系统、冷却水闭式循环系统和热水采暖系统,安装在回水管的合流三通处,可克服“老汇流三通”工作的缺陷(具有较大余压的近环路支管流束冲入三通后阻碍了远环路支管流束进入汇合管。工程设计上为了解决该问题,常常是扩大远路管径以减少阻力消耗,加大循环水泵的场程和流量以强制远环路介质汇扰)。
引流三通的作用不仅保证了闭路循环系统中各环路的水力平衡,更重要的是使系统阻力降低,减小了循环压头,从而节省了运行费用,一般可节省电量(15~30)%[5]。
2.5水系统据统计,空调水系统的输配用电,在冬季供暖期约占动力用电的(20~25)%;在夏季供冷期约占动力用电的(12~24)%。因此,降低空调水系统的输配用电是目前宾馆饭店节约用电的一个重要环节。调查测试一些高层宾馆、饭店空调水系统的资料数据表明,普遍存在着不合理的大流量小温差问题,循环水量有的是设计流量(或水泵额定流量)的1.5倍[5]。变流量水系统的节能效果好。设计负荷运行时间约占总运行时间的(6~8)%,水泵的能耗很大,约占空调系统总能耗量的(15~20)%[5]。
为此,采用变流量系统,使输送能耗随流量的增减而增减,具有显著的节能效益。但须注意的是,设计变流量水系统时,必须注意到各末端装置的流量变化与负荷的改变并不成线性关系,所以应考虑系统的动态平衡和稳定的问题,才能达到节能的.最佳效果。在大多数的设计中,一台冷水主机会搭配一台冷却水塔,且水塔的起停与冷水主机联动。由于中、大系统冷水主机台数偏多,使得冷却水塔台数也多,不易管理及维护,且无法随着空调负载及室外气温条件变动而调整风扇耗电量。
从一般的经验知道,冷却水入口温度每降低1℃可节电(1.5~2.0)%[6],冷却水入口温度应在符合冷水主机特性及外气湿球温度的限制下尽可能地降低,以节约冷水主机的耗电。在较低的冷却水温时冷水主机耗电降低,但冷却水塔耗电升高,两者耗电之和存在一最佳运转效率点。冷却水塔应与冷水主机的运转一起考虑,才能使系统整个效率提高。要达到最佳化控制,冷却水设定温度应随外气湿球温度而变。减少冷却水循环量,以降低冷却水泵耗电量。若能配合冷水主机与冷却水塔选择较大温差的设计时,水流量即可降低,从而减少冷却水泵的初装费用和运转费用。当水处理量大于300m3/h以上时,方形冷却塔可实现多风机控制[5]。风机的数量可随着处理水量的增大而增加。方形多风机型冷却塔,可随着夏季室外湿球温度的变化随意增减风机数量,用于昼夜温差较大的地区更有利于节能。
2.6采用自控制置对于空调系统中占(20~40)%的新风负荷的控制,对风机盘管、冷热水系统、制冷装置及输风系统等的自动控制,是当前设计人员与建设单位应该着重考虑的问题。据国外资料介绍,一个典型房间风机盘管装自控与不装自控相比,可节能38%,而增设自控系统的投资2年左右时间就可收回[2]。所以自控系统取得的经济效益十分显著,也是建筑物节能必不可少的重要环节。
2.7运行歌舞厅、酒吧等消夏娱乐场所的经营时间通常仅为晚场营业,时间约19~22时,营业前2~4h将空调系统投入运转,利用围护结构的蓄冷能力使厅内的温度慢慢下降至设计温度的下限值或略低于该值,这样当营业后室内热负荷逐渐增加形成峰值时,空调设备仍能在低于峰值负荷下正常运行,达到了“预冷”降低空调设备容量的目的,大约相当于减少了设计冷负荷的25%[7]。大型酒店、宾馆的公共场所,商场、餐厅、多功能厅及大型会议厅等,需要送入的新风量较大,在整个系统的实际运行中由于室外空气温、湿度随季节而变化,因此,及时调节好新风与回风的比例就可以节能。
3、结论
中央空调系统节能的机会和措施是多方面的。如果能将节能思想贯穿于中央空调系统设计、选型与运行的始终,将会收到明显的节能效果,平均可节省60%左右的电力[6],从而带来巨大的社会和经济效益。当前我国经济发展迅速但能耗高,能源供应又相对不足,故更应坚持长期节能的战略方针,树立新的节能观念(对“节能”一词应理解为“合理用能”,不能片面理解为“少用能”),并加以普及。
参考文献
1,匡丛林.合理降低空调标准、节约大量纺织能耗.节能,1994;(12):39
2,潘雨顺.简论高层建筑节能设计的主要途径.节能,1995(11):30~33
3,李爱平.窗的节能新趋势.节能,1994;(10):36
4,王进富.浅谈建筑照明节能.节能,1993;(5):3
5,何耀东,何青主编.中央空调.北京:冶金工业出版社,
6,赵宏耀,严志伟.中央空调系统节能连环炮.中国冷冻空调,1998;(10)
6.暖通空调节能新技术技术 篇六
摘要:随着现代建筑向着舒适化的方向发展,中央空调系统已经成为现代建筑技术中的重要标志,但其能耗巨大的特点迫使人们寻找相应的节能减排方法和技术。文章通过分析暖通空调系统能耗的构成及主要特点,旨在解决暖通空调系统在耗能方面面临的问题,并提出切实可行的解决办法。关键词::暖通系统节能管理 一 引言当前,随着经济的发展和城市化建设的加快,人民生活质量得到了显著的改善,与此同时建筑能耗的总量也逐年上升,能源问题和环境问题成为阻碍发展的重要因素。通常来说,暖通空调系统能耗是建筑能耗的重要组成部分,它指建筑物在采暖、通风、空调、照明、电器和热水供应等方面的能源消耗需求,其中暖通空调系统能源消耗大约占到三至五成,且呈现出逐年上升的趋势。现有的暖通空调系统所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源,其中电能占绝大比例。对能源的大量使用,使得地球资源目益匮乏,同时也带来严重的环境问题,如在我国的一些地区酸雨、温室效应等问题呈日益严重之势,对生态环境和可持续发展带来了很大影响。根据暖通空调行业的研究成果,如果采取相应的节能措施,使现有空调系统节能20%~50%完全可能。因此,采用合理的措施来节约空调能耗,不仅可以节约资源、保护环境,而且可避免不必要的电力建设投资,减少空调运行费用的开支,是一件利国利民的好事。
二 暖通空调系统能源消耗的构成及主要特点
暖通空调系统能耗包括建筑物冷热负荷引起的能耗、新风负荷引起的能耗及输送设备(风机和水泵)的能耗。室外气候条件、室内设计标准、以及其他设备照明等因素都对暖通空调系统的能源消耗有重要的影响。
暖通空调系统的能耗与其它建筑能耗相比有一些特点:首先,能量使用效率受到系统设计、选型、运行管理等因素的影响,如果系统设计不合理将会降低能源消耗效率。其次,室内空气环境的冷热质量也会影响到暖通空调系统的质量。这就要求尽可能多的利用现有天然能源,如太阳能、风能、地热能等作为补充。第三,暖通空调系统的冷热是通过交换形式完成的。因此,针对这一特定热点,可以采用冷热量回收的方式来节能减排,从而提高能源的使用效益。
三 暖通空调系统存在的节能问题
1暖通空调系统的设计及施工管理
暖通空调系统的设计对空调系统的节能有着重要的影响,然而,在实际工作中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视,加之工程设计周期普遍较短,设计收费与设计产生的经济效益不挂钩,以及一些技术性问题没有完全得到解决等原因,一些设计单位只求数量, 忽视质量,使得设计施工完的系统不仅投资大,运行能耗也相当惊人,大大超过了国家标准,甚至有的公共建筑的暖通空调能耗占建筑总能耗达60%。
另外,目前建筑施工监理行业中暖通空调专业人员水平参差不齐,很大一部分是非本专业院校毕业或非对口专业人员,甚至一部分人员根本未经过任何培训, 对本专业理论知识似懂非懂,常凭经验,采用惯
用方案或甲方指定的方案,由此
在设计或施工中遇到的一些涉及方案性调整问题不能进行及时正确的处理和解决,最终导致系统出现无法挽回的不良后果,给系统的运行、管理留下隐患,在实际工作中,由此造成的经济损失也是相当严重的。2暖通空调系统的运行管理
除设计施工外,运行管理也起着重要的作用。在实际中有些单位认为设计施工达标完成就可以了,因此不注意对暖通空调操作人员的培训,很多操作人员不具备必要的暖通空调基本理论常识,不懂得根据室外参数的变化进行相应的调节。一年四季只有开机、关机和冬、夏季转换操作,显然系统达不到相应的节能效果。
3暖通空调系统的节能设计方案缺乏评价
当前我国暖通空调设计的方法有许多,尤其是随着环保和绿色节能新技术的不断涌现,对暖通空调系统的改善各有利弊。因而,评价角度的不同自然会影响到评价结果的差异,甚至迥然不同。由于当前我国对暖通空调系统的设计方案没有一个统一的评价方案,所以在实际运行中往往存在暖通空调设计人员较为迷茫的问题,加之不太科学的评价方法也对整个评价产生了误导作用,在实际运行中造成了严重的损失。
4新型空调方式、新的节能技术及可再生能源空调系统的开发应用问题
采用新型空调方式、新的控制方法,不仅能显著提高热舒适性,而且
可以使系统大幅度节能。所以我国政府部门略加扶持这些成果将很快能得到适用,并形成产业化,对这些项目的实施,将对我国的能源、环境和经济都将起到巨大的推动作用。另外利用可再生能源的暖通空调系统,如地源热泵空调系统、太阳能制冷、供热系统,不仅有着显著的环境和社会效益,有的还有着显著的经济效益,应大力开发推广。当然,和其他任何新技术一样,这些技术也存在着一些问题,也需要进一步研究完善,也需要政府部门的重视和支持。5用户理解观念问题
对于舒适性空调系统,从专业的角度来讲就是使人体有好的热舒适性。而在社会上我们常常发现一种这样的观念:认为空调在夏季越是冷,冬季越热效果越好。事实上,这样不仅大大增大了空调系统的能耗,也使人体对不同环境的适应性下降,身体免疫力降低。
四 暖通空调系统节能的措施
1合理规范设计暖通空调系统
空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。整个暖通空调系统是一个庞大复杂的系统工程,系统的设计合理与否直接关系和影响到系统的使用性能和使用效率。因此,要加强对暖通空调系统的设计的合理性,以用户为中心,考虑用户的需求和偏好,真正的做到为用户着想,为用户服务,保证其在高效经济状态下运行。因此,选取合理的设计参数。从节能的角度来确定室内温度、湿度的标准是节能的重要因素。2选择合适的空调方式
最近几年来,变频空调是空调发展的一个趋势。变频空调由于具有节
能和提供舒适内环境的显著特点,使空调尽可能达到节能。在冷负荷相当的情况下使用变频空调器消耗的功率仅为定频空调器的66%,在中央空调系统中,我们应采用变频技术,尤其是大型公共建筑节能的主要途径。3推广可再生能源的空调系统应用
普通空调发展很快,但耗电大、温室效应严重,可再生能源或低品位能源的空调系统,以节约能源、污染少、工作寿命长等优点引起世界学者的重视。
其中,地源热泵空调系统就是利用地下恒温土壤热显著提高空调系统的COP 值。地源热泵技术是近几年来刚刚发展起来的一种新技术,它是一种利用一定的方法获取浅层地热能而加以利用的技术,这种技术在中央空调系统中的应用越来越广泛。
地下水源热泵是利用地下水常年保持在18℃左右的温度,作为冷却水水源为空调系统提供冷量,而且冬季还可以利用水源热泵机组为空调系统提供热量。
太阳能空调的应用,其实现方式主要有2 种:(1)先实现光-电转换,再用电力驱动常规电力制冷机进行制冷;(2)利用太阳的热能驱动进行制冷,这种方式的太阳能空调一般又可分为吸收式和吸附式2 种。4改善建筑维护结构的保温性能,减少冷热损失
影响暖通空调系统的最大因素在于建筑维护结构的保温性,其决定着维护结构综合传热系数的大小。因此,只有严格规范建筑维护结构的保温隔热性能系数,使其达到国家规定的标准,才能更好地实现暖通
空调系统的正常运行。5加强对冷热回收利用的深入研究
近年来,我国对暖通空调系统的冷热回收利用的研究正蓬勃开展,如对暖通空调系统的全热回收器,卫生热水供应问题的深入探讨,都涉及到暖通空调系统的冷热回收问题,这种主流的环保方式既提高了空调系统的能源利用率,也实现了能源最大限度的利用。
6规范暖通空调系统运行的管理
暖通空调系统要实现规范化管理和可持续发展,必须加强对暖通空调工作人员的培训和管理,要严格执行空调操作规范和完善制度,提高管理人员的专业技术水545平和道德素质。杜绝无证上岗和无经验施工,对未达到考核要求和规定的人员应二次回炉,重新培训,直到考核合格方可上岗。只有将责任落实到每个工作人员,管理人员才能根据实际情况做出调整,从而达到规定的节能效果,实现系统控制的高水平。此外,政府的相关职能部门应对此工作给予重视和支持,以实现环境效益和社会效益的双丰收。
五 结语
我们应当积极开发新能源, 积极推动太阳能、地热能、原子能等新能源在建筑中的应用。这些能源的开发利用日益引起世界各国的重视,它将是解决世界能源危机的根本措施。我国已有这方面的研究应用,如地源热泵系统、太阳能!水源热泵系统及太阳能!空气能热泵系统等。这些系统高效节能、无污染,不失为一种有效利用自然能的好途径。
节能对于我国现代化建设来说,具有更重大的意义。目前,全国各地
电力十分紧张,但所需能量也在迅速增长。因此,在空调设计中应注意改善围护结构的热工性能和热设备的保温性能:空调系统方案要节约能源,充分回收能量,并尽可能利用天然能源,同时采取自控节能等措施。
参考文献:
【1】:《暖通空调系统节能问题研究》作者:姜子桥 文献出处:企业技术开发2011年 21期 【2】:《浅谈暖通空调系统的节能减排存在的问题及措施》作者:邓振昌 文献出处:经营管
7.分析暖通空调节能问题及措施 篇七
1.1在设计上存在问题
暖通空调系统设计直接会影响其节能效率的高低, 在实际暖通空调运行中, 暖通空调系统设计引不起有关政府部门的重视。由于暖通空调系统在设计中往往为了经济效益, 把设计周期缩短, 由此忽略了对能耗问题的控制。根据一些调查, 有些暖通空调能源消耗甚至占到建筑总能源消耗的60%, 远远超出国家标准。
1.2 研发人员的节能意识不强
就我国目前的形势来看, 大多数研发人员在对暖通空调进行研制的时候, 并没有太注重其节能功效, 从而让研制出来的暖通空调, 根本就达不到国家对其提出来的节能要求。这样一来, 就会让暖通空调在实现运行的过程当中, 还是浪费掉了大量的可用能源。与此同时, 这也从很大程度上提高了企业的生产成本。其次, 暖通空调的研发涉及到的领域比较广, 这就要求技术人员必须要具备更为广博的知识, 比如:水利工程专业方面的知识、能源利用专业方面的知识以及技术控制专业方面的知识等等。但是, 据调查得知:我国大多数的暖通空调研发人员, 却并没有这么广博的知识层面, 这就使得他们因缺乏节能意识, 而让暖通空调的研发出现了许多问题, 比如:暖通空调的生产成本过高、暖通空调的参数中存在不准确的数据, 以及暖通空调的设备选择不恰当等等[1]。
1.3施工管理存在的问题
在目前的我国建筑施工队伍和监理队伍中, 从事暖通空调的人员有很多都是半路出家, 在实际工程中这些人员往往会凭经验、凭感觉来进行暖通空调的施工, 不能有效估计暖通空调施工可能出现的问题, 有时候会造成很大的经济损失, 给暖通空调施工管理带来了不小的隐患。
1.4 运行管理方面存在的问题
运行管理也是暖通空调实施节能的重要环节, 它的作用不亚于设计、施工等环节。特别是空调施工单位没有对维护暖通空调作业人员进行必要的基本理论和业务技术培训, 存在认为设计施工达标完成就万事大吉的思想。用户的操作能力普遍偏低暖通空调在投入运行的时候, 大多数企业都没有派专人给用户提供相应的操作指导, 导致用户在对暖通空调进行实际操作的时候, 因自身的操作不当而让暖通空调浪费掉了大量的能源。再者, 因用户对暖通空调操作的知识较为浅薄, 所以他们在操作使用的过程当中, 也不会依据室外环境条件的具体情况, 来对暖通空调的运行状态进行合理的调整, 从而导致暖通空调出现了严重耗能的现象。
2 提高暖通空调系统节能水平的措施
2.1 加强暖通空调规范合理设计
暖通空调的设计环节对系统的节能起着非常大的作用, 它决定了未来其暖通空调是否节能以及节能的程度。整个暖通空调系统是一个庞大复杂的系统工程, 系统的设计合理与否直接关系和影响到系统的使用性能和使用效率。所以, 要加强暖通空调设计的合理性, 以客户需求为准绳, 真正做到为用户着想, 保证其产品能够在高效经济状态下运行。关于设备的选择, 要摒弃掉传统的低效能设备, 然后将更具备高效能的新型设备应用到暖通空调的系统当中, 比如:风机以及轮转式全热交换器等等。因为高效能设备的应用, 不仅会提高整个暖通空调的综合效能, 还能够促进暖通空调的进一步发展。另外设计人员在对热媒介进行设计的时候, 应当为其选择一些更具有保温效能的材料, 比如:直埋管、保温砂浆以及酚醛树脂等等[2]。
2.2提高建筑结构的保温性
影响暖通空调系统能耗的最大因素之一在于建筑结构的保温性, 所以要把建筑结构保温隔热性能系统作为一个暖通空调设计重要参考指标来严格规范, 使其达到国家规定的标准, 这样才能更好地实现暖通空调系统的低能耗运行。
2.3更新空调运行模式
人体的感知会随着环境参数的变化而发生变化, 舒适的环境有利于人体健康, 也容易使人们比较容易放松和全身心投入工作。传统的暖通空调是通过加热把整个室内温度提高, 其原理是进行人体与环境的湿热交换, 但是, 这种方式需要以较高的空气温度为代价, 而且其结构的热损和加热新风的热损也都比较大。如果换成新的运行模式, 采用热湿环境研究成果, 通过增加辐射热的形式来改变室温, 此时所需要的空气温度则会显著的下降, 利用这种方式, 可以很好地达到节能减排的效果, 同时也有利于人体健康。更为广泛的引入变频技术, 传统的暖通空调仅仅只会依据研发人员之前设计好的额定功率去进行运转, 所以在出现低负荷的状况之下, 系统因无法改变运行时的功率, 而让整个暖通空调出现大量浪费能源的现象。而变频技术作为一种比较新型的技术, 它具有调速、节能以及软启动的特点。因此, 将变频技术更为广泛的应用在暖通空调当中, 就可以有效的解决暖通空调研制过程中出现的问题, 同时也能够减少暖通空调对能源的损耗总量, 继而进一步地降低暖通空调的运行成本。
2.4 加大对再生能源空调利用程度
从20世纪以来, 随着社会经济的发展和人民生活水平的提高, 对能源的需求量不断增长。化石能源资源的有限性, 以及它们在燃烧过程中对全球气候和环境所产生的影响日益为人们所关注。从资源、环境、社会发展的需求看, 开发和利用可再生能源是必然趋势。可再生能源使用已经成为暖通空调业发展一个重要的考虑方向。当前运用比较多的地源热泵空调系统很好地利用了地下恒温层对空调系统的COP值的影响, 降低了其空调的能源消耗。
2.5 加强对冷热回收利用研究
现阶段, 对暖通空调系统的冷热回收利用研究正在蓬勃展开, 特别是暖通空调的全热回收器、卫生热水供应等问题已经成为研究热点, 这些都涉及到暖通空调系统的冷热回收问题。目前的这种方式既提高了空调系统的能源利用率、降低了能耗, 同时也实现了对能源最大限度的利用。
2.6 加强空调系统的运行管理
暖通空调在运行过程中实现规范化管理, 必须加强对操作人员的培训和管理, 提高他们的专业技术水平, 并且严格执行空调操作的相关制度和规范。同时, 要对岗位和责任进行明确, 只有将责任落实到每个人员, 管理者才能够根据实际工作需要及时做出调整, 从而使暖通空调的运行达到规定的节能效果, 实现系统控制的高水平。
参考文献
[1]张辉.建筑安装工程中暖通空调“绿色节能”运行策略的构建[J].科协论坛 (下半月) , 2014 (8)
8.中央空调节能系统分析和控制 篇八
关键词:中央空调;节能系统;系统控制
中图分类号:P754 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)19-0087-03
随着近年来我国能源短缺问题日益严重,节能技术越来越受到人们的关注,特别是在建筑行业,高楼大厦越建越多,中央空调的安装也日益普及,中央空调的耗能问题便成为业内关注和研究的焦点,针对中央空调系统节能系统的研究和实践也越来越多。
1 中央空调控制特点
中央空调的控制是一个系统复杂的过程,其间会受到各种内外因素的影响,使其控制呈现以下特点:
1.1 干扰性
现代建筑物往往都是庞大的个体,中央空调系统在调节其室内气温的过程中,难免会受到一些外部因素的影响,如外部气候变化、太阳光辐射以及建筑物本身温度等,同时系统内部各构成组件的运行情况也会影响到空调的调控效果。所以说中央空调节能系统的控制具有很大的干扰性。
1.2 湿度相关性
在中央空调系统调节空气温度的同时,也会导致空气的湿度发生变化。随着空调温度升高,会使得空气中的水蒸气分压呈现升高态势,由此使得空气湿度下降,但反过来如果将空调温度降低,空气中水蒸气的分压则会随着降低,而空气的湿度则呈现升高趋势。所以说中央空调节能系统与空气湿度也有一定相关性。
1.3 调节对象特性
在相同的干扰条件下,不同的控制对象,被控量随时间的变化过程也并不尽相同。启用空调自控系统的可以克服以上干擾因素,使空调房间能够维持合适的温度空气湿度,从而保证室内空气品质。但要想控制好室内空气温湿度也不能只依靠空调的自控系统,还取决于空调的对象特性以及空调系统本身设置的合理性。
2 中央空调节能系统概述
新型中央空调调节系统主要以变频控制为主,通过应用模糊控制、优化控制等技术措施,结合机电一体化技术,从而促使系统优化,更加智能化,这样可以根据末端负荷变化及空调主机运行情况进行空调循环水系统的参数调节,从而保证系统中的负荷量及冷媒流量能够同步变化。另外,我们还要优化和改进中央空调系统主机的基本运行环境,最大限度减少系统能源消耗。
中央空调系统的具体运行过程需要在模糊控制和优化控制理论的基础上,结合机电一体化和计算机技术,实现对中央空调系统运行的动态监控和闭环控制。将空调主机中的定流量运行方式改为变流量方式,可以实现空调末端负荷与冷媒流量的同步变化,这样,无论是在哪一种负荷条件下,都能够保证系统运行的有效性,同时促使中央空调系统最大限度节能运行。
3 中央空调系统节能控制分析
中央空调发展到今天,其节能控制主要通过以下五种途径来实现:
3.1 空调机组控制
智能建筑群发展至今,空调机组已经成为耗能量最大的建筑设备,因此,加强中央空调系统的节能控制也就显得十分重要。
3.1.1 实现全年运行系统的工况自动转换。通常情况下主要根据室外气候变化及空调系统结构的不同要求进行空调参数转换,从而保证系统运行正常,而且实现最大限度节能。
3.1.2 选择合适的控制器参数。如果控制回路总是处于不断调节过程,这样不但浪费能量还会降低执行器的使用寿命。而通过合理选择每个回路的PID参数,使之具备良好的响应性,或者运用更为先进的控制算法,就能使整个控制系统的性能指标得到较大的提高。
3.1.3 选用高质量的温度传感器。在空调系统中,即使相差一个单位调节,也会消耗很多的能量,因此,要想实现节能,选用精度高的传感器尤为重要,这比仅看重传感器的价格更有效。
3.1.4 实现多级控制的有效配合。除了具有中央空调机组,有些系统尤其是工艺空调还附带再加热盘管可实现单独调节,这个时候合理地选择控制方式及配合关系并控制系统的送风温度就尤为重要,如果空调送风温度过低,就会发生再加热的能量浪费,从而导致整个系统的节能效果都会受到影响。
3.1.5 随室外温度自动调节系统的温度设定值。比如对于舒适型空调系统,夏季随室外温度的升高我们可适当调高温度的设定值,到冬季再随室外温度的下降调低温度的设定值,从而缩小了室内外的温度差,这样既满足了人们对舒适度的要求,同时也达到了节能效果。
3.2 热水系统控制
热水控制系统也是影响空调机组节能的重要因素,主要有以下两部分:
3.2.1 锅炉系统。首先,根据供暖需求量要求,可以适当增加或者减少锅炉台数;其次,评估室外温度,对供水水温进行科学设定,最大限度地降低能耗;最后,适当调节变频泵,满足空调负荷需求。
3.2.2 热交换器系统。首先当空调负荷减少时,通过一个室外恒温器重新设定供水水温,当热水泵停止运行时,可将两通阀关闭来节约能耗;其次,根据空调负荷的变化,通过变频泵相应改变供水量。
3.3 冷水机组控制
对建筑物内外环境的温度及湿度进行测量能够准确评估设备的最佳启停时间,这样可以尽量减少冷却塔风机和主机的平均运行时间,最终实现节能。此外,根据冷负荷变化情况,并通过变频装置对风机设备及冷却水流量进行控制,还能够降低主机负荷、减少机组运行台数,使系统能耗降低。
3.4 电能控制
电能消耗的计费取决于两个因素:需求系数和耗电量,即用电高峰期和低谷期的电价不同,因此如何使设备在用电低谷期的用电量较高、运行时间较长,用电量的高峰期用电量较低、运行时间较短,另外适时地停止或启动耗电量较高的暖通空调设备,以保持一个平稳的用电量,都可在一定程度上降低总的电费。
3.5 变风量控制
变风量系统主要是指当房间热湿负荷低于标准设计值时,通过采用保持送风参数不变但减少送风量的措施来保持室内温度,与定风量空调系统相比,此种系统不仅能够降低热量及冷量,而且随着各个房间送风量的变化,系统总的送风量也会出现相应的改变,由此降低了运行消耗。同时,通过对变风量空调系统特点进行分析,对于空调系统总负荷的计算需要充分考虑各个方面是否同时发生负荷,在实行精确计算后以最大限度地减少风机容量,降低消耗。
变风量系统的控制主要分为两个部分,末端控制和空调机组控制,对于正常运行的变风量空调系统,不仅要求系统布置合理,计算精确,施工安装科学,同时还必须选择有效的控制方法,在实际运行过程中,可以采用变静压控制法、定静压控制法、风机总风量控制法等,这些方法的适当运用会对整个系统的节能目标起到很大的帮助。
4 结语
现代建筑中,空调的应用越来越广泛,因为其为当今人们追求更舒适生活创造了条件。但这份舒适的享用是在耗费大量电能的基础上实现的,众所周知,空调的耗电量几乎能占到整个建筑耗能的一半,所以这个问题不得不引起人们的关注,因此中央空调节能系统的开发与改善已成为业内人士的首要关注,本文即是对中央空调的节能系统及其控制展开分析。
参考文献
[1] 邝小磊,聂玉.中央空调系统运转过程与对象特性的研究[J].工业仪表与自动化装置,2009,(2).
[2] 邱东,章明华,宋勤锋,等.中央空调节能控制策略[J].制冷空调与电力机械,2009,(5).
[3] 戎卫国,孟繁晋.空调节能技术的热力学分析与思考[J].暖通空调,2010,(12).
[4] 林志光,刘亚洲,纪宁,史会峰.中央空调系统节能设计[J].数学的实践与认识,2009,(16).
9.暖通空调节能新技术复习总结 篇九
蓄冷过程伴随着 :温度变化,物态变化,化学反应。蓄冷按原理分为:显热蓄冷、潜热蓄冷和热化学蓄冷。蓄冷按照用于蓄冷的介质进行分类:有水蓄冷、冰蓄冷、其它相变蓄冷材料蓄冷等。蓄冷按照蓄冷持续时间进行分类:主要有昼夜蓄冷和季节性蓄冷两种类型。蓄冷系统选择的几种运行策略:制冷机组优先式,蓄冷设备优先式,负荷控制式(限制负荷式),均衡负荷式。CAV系统是什么?定风量系统 Constantvolume 保持送风量恒定,通过改变进入空调区域的送风温度来适应区域内负荷变化的一种空调系统。VAV系统是什么?变风量空调系统 VariableVolume 保持送风温度恒定,通过改变进入空调区域的送风量来适应区域内负荷变化的一种空调系统。VRV系统是什么?VRV(Variable Refrigerant Volume)系统——变冷媒流量多联系统,即控制冷媒流通量并通过冷媒的直接蒸发或直接凝缩来实现制冷或制热的空调系统。VWV系统是什么?VWV即变水流量系统,它是以恒定的水温供应空调处理设备,当空调区负荷发生变化时,则利用变频水泵来改变冷水的水量而以特殊的水泵来改变送水量,从而确保室内温度保持在设计范围内,在这个过程中降低了水泵的频率,达到了节能的目的。上述四个系统之间区别:由定义区分开 分布式能源:分布式能源系统是相对于传统的集中式供能的能源系统而言,传统的集中式供能系统采用大容量设备、集中生产,然后通过专门的输送设施(大电网、大热网等)将各种能量输送到较大范围的众多用户;而分布式能源系统则是直接面向用户,按用户的需求就地生产并供应能量,具有多种功能,可满足多重目标的中小型能源转换利用系统。CCHP是什么?其工作过程(工作原理)是什么: CCHP(Combined Cooling Heating and Power)系统又称热电冷联产系统,分布式冷热电联产系统是能源综合梯级利用的解决方案,总的能源利用率可以达到75%~90%。它以小水电、生物能、风能、太阳能、地热能、天然气、垃圾能或工业余热等一切可以产生电或热的资源作为一次能源,将发电系统和供热、供冷系统相结合的小规模、点状分布在用户附近的一种综合供能方式。从而满足用户对热、电、冷等能源的需求。CCHP系统既可使用户自成一个能源供应系统,又可与大电网并网运行,系统具有相对的独立性、灵活性和安全性。CCHP系统可以一台独立运行,又可以多台并联运行,可以满足不同功率负荷的用户需求。什么是多联机空调系统:多联机空调系统是用1台或多台风冷室外机连接数台不同或相同形式、容量的直接蒸发式室内机构成的单一热泵循环系统,它是可以同时向多个功能分区直接提供处理后的空气的空调系统。多联机系统按外机冷却形式分类: 主要有风冷多联机和水冷多联机两种。吸收式制冷系统工作过程:二个回路:制冷剂回路由冷凝器、制冷剂节流阀、蒸发器组成。溶液回路由发生器、吸收器、溶液节流阀、溶液热交换器和溶液泵组成。吸收式制冷压缩式制冷补偿能量分别是外加热源和机械能 太阳能吸收式制冷的工作过程(一种即可):在溴化锂吸收式制冷机运行过程中,当溴化锂水溶液在发生器内受到热媒水的加热后,溶液中的水不断汽化;随着水的不断汽化,发生器内的溴化锂溶液浓度不断升高,(压力也较高)进入吸收器;水蒸气进入冷凝器,被冷凝器内的冷却水降温后凝结,成为高压低温的液态水;当冷凝器内的水通过节流阀进入蒸发器时,因蒸发器内压力低,急速膨胀而汽化,(有相变或部分相变产生)并在汽化过程中大量吸收蒸发器内冷媒水的热量,从而达到降温制冷的目的;在此过程中,低温水蒸气(蒸发过程的压力也较大)进入吸收器,被吸收器内的溴化锂浓溶液吸收,溶液浓度逐步降低,再由循环泵送回发生器,完成整个循环。如此循环不息,连续制取冷量。水冷多联机与风冷多联机区别:室外换热介质不同.暖通空调发展的遵循的原则:概括起来就是:节能、环保、可持续发展、保证建筑环境的卫生与安全,适应国家的能源结构调整战略,贯彻冷热计量政策,创造不同地域特点的暖通空调发展技术。具体可概括为以下十二个方面:
1、供暖技术,2、通风技术,3、室内环境质量,4、燃气空调,5、蓄能技术,6、公共建筑HVAC,7、可持续发展能源技术与暖通空调,8、空调通风系统和设计进展,9、模拟与分析技术、智能控制,10、施工安装和运行管理,11、节能环保设备的开发,12、制冷技术.置换通风工作原理:(与传统混合通风作比较)置换通风以较低的温度从地板附近把空气送入室内,风速的平均值及紊流度均比较小,由于送风层的温度较低,密度较大,故会沿着整个地板面蔓延开来。蓄冷空调系统:尽可能地利用非峰值电力,使制冷机在满负荷条件下运行,将空调所需的制冷量以显热或潜热的形式部分或全部地储存于蓄冷介质中,一旦出现空调负荷,便释放出来,满足空调系统的需要。它的组成:1.蓄冷设备:用来储存水、冰或其它介质的设备,通常是一个空间或一个容器。2.蓄冷系统:包含了蓄冷设备、制冷设备、连接管路及控制系统。3.蓄冷空调系统:蓄冷系统与空调系统的总称。蓄冷空调系统的工作原理:以盘管式蓄冷系统为例,阐明蓄冷空调系统的工作原理。
蓄冷过程:夜间,乙二醇载冷剂通过冷水机组和冰筒与旁通构成蓄冷循环,经盘管将冷量转移给冰筒内的水,使水结冰。融冰放冷过程为:白天,载冷剂液体经蓄冰筒及并联旁通,通过设定出水温度调节阀控制蓄冰筒流量与并联旁通流量的比例,确保出水温度为给定的值,然后经换热系统将冷量直接送入空调使用。CFD:(Computational Fluid Dynamics,计算流体动力学)CFD主要可用于解决以下几类暖通空调工程的问题:1通风空调房间气流组织设计 2建筑外环境分析设计 3室内空气品质研究 4建筑设备性能的研究改进 CFD进行室内空气品质计算时要用:质量守恒,动量守恒,能量守恒,浓度守恒,污染物浓度守恒。暖通空调设计的目的:实现所要求的室内气候环境:--温湿度、气流、污染物质浓度等的分布。系统设计及设备选型要求:--在技术上要可行,在经济上要合理。辐射采暖(供冷):的定义:依靠供热(供冷)部件与围护结构内表面的辐射换热向房间供热(冷)的方式,称为辐射采暖(供冷)。辐射采暖与对流采暖特征区别:房间各围护结构内表面的平均温度高于室内空气温度。ts.m>tR.辐射供冷的特征区别:各围护结构内表面温度低于室内空气温度。ts.m
精密空调与舒适空调的关键技术参数的区别:A高显热比:节能,降低空调的运行费用,使空调提供的冷量均用在降低机房的温度,而不是除去空气中的水蒸气,做无用功;稳定机房的湿度,防止过度除湿又加湿的情况出现。B高风量:保证空气调节的准确度;保证洁净度;采用大风量和大面积蒸发盘管是实现高显热比的重要途径;通过大风量设计提高出风温度(舒适受限)。C高出口温度:提高显热比;避免过度除湿;避免空调机组出风时携带雾滴对近端设备造成影响。空气调节:简称空调,用来对房间或空间内的温度、湿度、洁净度和空度流动速度进行调节,并提供足够量的新鲜空气的建筑环境控制系统。采暖: 又称供暖,按需要给建筑物供给热能,保证室内温度按人们要求持续在高于外界环境。冰蓄冷:“冰蓄冷空调”一词的英文为‘ICESTORAGE’,日文表示为“冰蓄热”,狭义的定义为“制冰蓄冷”的空调制冷系统。但在寒带国家除了需要夏季“蓄冷”外,大部分时间里还要“蓄热”,因此,广义的用语为“THERMAL(ENERGY)STORAGE AIR CONDITIONING SYSTEM(缩写为TES)”,即“蓄能式空调系统”。就是利用廉价的夜间低谷电力制冰,将冷能用冰储存起来,白天用电高峰把冷能释放出来,满足空调制冷需要。
蓄冷过程伴随着 :温度变化,物态变化,化学反应。蓄冷按原理分为:显热蓄冷、潜热蓄冷和热化学蓄冷。蓄冷按照用于蓄冷的介质进行分类:有水蓄冷、冰蓄冷、其它相变蓄冷材料蓄冷等。蓄冷按照蓄冷持续时间进行分类:主要有昼夜蓄冷和季节性蓄冷两种类型。蓄冷系统选择的几种运行策略:制冷机组优先式,蓄冷设备优先式,负荷控制式(限制负荷式),均衡负荷式。CAV系统是什么?定风量系统 Constantvolume 保持送风量恒定,通过改变进入空调区域的送风温度来适应区域内负荷变化的一种空调系统。VAV系统是什么?变风量空调系统 VariableVolume 保持送风温度恒定,通过改变进入空调区域的送风量来适应区域内负荷变化的一种空调系统。VRV系统是什么?VRV(Variable Refrigerant Volume)系统——变冷媒流量多联系统,即控制冷媒流通量并通过冷媒的直接蒸发或直接凝缩来实现制冷或制热的空调系统。VWV系统是什么?VWV即变水流量系统,它是以恒定的水温供应空调处理设备,当空调区负荷发生变化时,则利用变频水泵来改变冷水的水量而以特殊的水泵来改变送水量,从而确保室内温度保持在设计范围内,在这个过程中降低了水泵的频率,达到了节能的目的。上述四个系统之间区别:由定义区分开 分布式能源:分布式能源系统是相对于传统的集中式供能的能源系统而言,传统的集中式供能系统采用大容量设备、集中生产,然后通过专门的输送设施(大电网、大热网等)将各种能量输送到较大范围的众多用户;而分布式能源系统则是直接面向用户,按用户的需求就地生产并供应能量,具有多种功能,可满足多重目标的中小型能源转换利用系统。CCHP是什么?其工作过程(工作原理)是什么: CCHP(Combined Cooling Heating and Power)系统又称热电冷联产系统,分布式冷热电联产系统是能源综合梯级利用的解决方案,总的能源利用率可以达到75%~90%。它以小水电、生物能、风能、太阳能、地热能、天然气、垃圾能或工业余热等一切可以产生电或热的资源作为一次能源,将发电系统和供热、供冷系统相结合的小规模、点状分布在用户附近的一种综合供能方式。从而满足用户对热、电、冷等能源的需求。CCHP系统既可使用户自成一个能源供应系统,又可与大电网并网运行,系统具有相对的独立性、灵活性和安全性。CCHP系统可以一台独立运行,又可以多台并联运行,可以满足不同功率负荷的用户需求。什么是多联机空调系统:多联机空调系统是用1台或多台风冷室外机连接数台不同或相同形式、容量的直接蒸发式室内机构成的单一热泵循环系统,它是可以同时向多个功能分区直接提供处理后的空气的空调系统。多联机系统按外机冷却形式分类: 主要有风冷多联机和水冷多联机两种。吸收式制冷系统工作过程:二个回路:制冷剂回路由冷凝器、制冷剂节流阀、蒸发器组成。溶液回路由发生器、吸收器、溶液节流阀、溶液热交换器和溶液泵组成。吸收式制冷压缩式制冷补偿能量分别是外加热源和机械能 太阳能吸收式制冷的工作过程(一种即可):在溴化锂吸收式制冷机运行过程中,当溴化锂水溶液在发生器内受到热媒水的加热后,溶液中的水不断汽化;随着水的不断汽化,发生器内的溴化锂溶液浓度不断升高,(压力也较高)进入吸收器;水蒸气进入冷凝器,被冷凝器内的冷却水降温后凝结,成为高压低温的液态水;当冷凝器内的水通过节流阀进入蒸发器时,因蒸发器内压力低,急速膨胀而汽化,(有相变或部分相变产生)并在汽化过程中大量吸收蒸发器内冷媒水的热量,从而达到降温制冷的目的;在此过程中,低温水蒸气(蒸发过程的压力也较大)进入吸收器,被吸收器内的溴化锂浓溶液吸收,溶液浓度逐步降低,再由循环泵送回发生器,完成整个循环。如此循环不息,连续制取冷量。水冷多联机与风冷多联机区别:室外换热介质不同.暖通空调发展的遵循的原则:概括起来就是:节能、环保、可持续发展、保证建筑环境的卫生与安全,适应国家的能源结构调整战略,贯彻冷热计量政策,创造不同地域特点的暖通空调发展技术。具体可概括为以下十二个方面:
1、供暖技术,2、通风技术,3、室内环境质量,4、燃气空调,5、蓄能技术,6、公共建筑HVAC,7、可持续发展能源技术与暖通空调,8、空调通风系统和设计进展,9、模拟与分析技术、智能控制,10、施工安装和运行管理,11、节能环保设备的开发,12、制冷技术.置换通风工作原理:(与传统混合通风作比较)置换通风以较低的温度从地板附近把空气送入室内,风速的平均值及紊流度均比较小,由于送风层的温度较低,密度较大,故会沿着整个地板面蔓延开来。蓄冷空调系统:尽可能地利用非峰值电力,使制冷机在满负荷条件下运行,将空调所需的制冷量以显热或潜热的形式部分或全部地储存于蓄冷介质中,一旦出现空调负荷,便释放出来,满足空调系统的需要。它的组成:1.蓄冷设备:用来储存水、冰或其它介质的设备,通常是一个空间或一个容器。2.蓄冷系统:包含了蓄冷设备、制冷设备、连接管路及控制系统。3.蓄冷空调系统:蓄冷系统与空调系统的总称。蓄冷空调系统的工作原理:以盘管式蓄冷系统为例,阐明蓄冷空调系统的工作原理。
10.空调节能分析 篇十
1 暖通空调节能发展的趋势
暖通空调的设计是非常复杂而有难度的,而在传统的暖通空调设计当中,低碳等观念是常常被人们所忽视的,而在制造出来的产品中,设计的实施与产生相背离就是因为没有节能观念的设计所造成的现象。 甚至有些设计员在进行暖通空调设计的过程中,不顾国家节能减排的规定, 私自违反国家相关技术标准和操作规程,为了达到美观或者其他功能,擅自改换和整改设计方案,这样的的违规设计,不仅仅不能让整个设备达到节能减排的目的, 而且还会影响暖通空调工程的质量, 对暖通空调会造成严重的安全隐患。 除此之外,另一方面有些暖通空调的设计人员,尽管有着丰富的设计经验, 但是却没有相关的能源管理方面的经验,这就导致其无法在暖通空调设计的过程中,熟练的运用到节能与低碳的理念。 在现有的暖通空调设计行业中, 这些设计人员缺乏足够的工作经验,而且缺乏拥有设计专业知识的人才 ,所以,以上所述的各种原因,就是暖通空调在节能设计中,现阶段的基本情况。
2 暖通空调的节能的有效方法
在暖通空调的节能设计方面,首先要从制冷的主机,还有使用的能源,还包括围护结构方面来考虑,因为这三项是组成暖通空调的三个主要方面,所以在设计中,可以通过这几个关键的环节来对暖通空调进行节能处理,在运作的方式上,一定要选择合适的制冷主机,这样就可以把可再生的能源有效的保护起来。在对围护的结构设计方面,一定要把节能型的围护结构用上。下面我们通过以下几个途径来解决节能问题。附图一张。
2.1 合适的制冷主机是有效的节能途径
考虑到暖通空调的运作状况,是选择制冷主机的关键。暖通空调多数在工作中,都是超负荷运行的,而且占用了大部分的工作时间。所以我们可以在这么多台的冷水机组中,挑选出一台一样的冷水机组,在这个冷水机主的基础上,把它转变成变频的机组,然后再把其应用在暖通空调上,在一定的负荷运作过程中,通过这种方法,对空调的负荷可以做到有效的控制和保护。 另一方面还可以选择最合适的制冷主机,这个制冷主机的改创,让暖通空调在实际的运用中,又有了一种非常重要的节能方式。因为制冷主机在所有的设备中,能源消耗是最高的,所以暖通空调在进行部分负荷运作时,一定要注意能量之间的转换比率,因为如果外界的温度产生变化,那么制冷主机的热量转换比率也是随之而变化的,所以让制冷主机的热量转换比,随着外界温度的变化,相应的作出调整,这才是节能的关键所在,进而有效提高空调的智能化程度,让节能空调实现可行性的发展。
2.2 怎么样利用可再生的能源
根据有关的数据统计,冷热源在能源的总消耗量上,占到了整个暖通空调系统所运用能源消耗的一半以上,因为冷热源是暖通空调主要消耗能量的部位,所以在它的身上,有着非常大的节能潜力。所以实际在使用冷热源时,我们利用当地的有利条件,采取因地制宜的办法,开发新能源,来替换暖通空调中我们常用的能源。比如选用的热泵系统,在这个方面,如果在实际的应用中,经常用到的热泵系统,就是水源的热泵系统,这个系统在实际的运用中,在有效的利用江河湖水的同时,还能够用污水作为系统应用的水源,这样不仅能充分的利用江河湖水,还有污水等资源,而且还能降低暖通空调能量的消耗,最后实现了对资源有效的合理应用。大家都知道水是可以再生的能源,所以应用到空调的冷热源当中一定非常好,它能成为长期对其供应的持久性能源,所以我们要广泛的推广。
2.3 围护结构的选择途径
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