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中央空调系统节能浅析

发布: 2019-09-17     文章来源: 段旭东     查看: 1139次

中央空调系统节能浅析

 

   伴随着我国经济的飞速发展,人民的生活水平逐步提高,空调作为大众产品也逐渐走入寻常百姓人家。人们对空调的运用也越来越广泛,从行政事业部门到各大企业,又由企业到居民家庭。二零一一年中央空调市场规模达到了450亿;去年国内中央空调市场规模已经超过360亿元,同比增长了45%以上。伴随着中国GDP的不断提升,城市化的加速也势必增强整个市场的发展,整个空调市场虽然竞争激烈,但在国家的各项优惠政策的推动下,我国的中央空调行业飞速发展,在空调给人们带来舒适的生活环境时,空调的能耗问题也越来越引起了大家的重视。据有关部门统计,近二十年来,空调的能耗占到整个家庭能耗的百分之三十五,对于商场来说空调的能耗更是达到了百分之七十以上。在西方一些发达国家中,其空调耗电量已经超过了其所在城市总用电量的百分之四十以上。 所以,随着空调应用在人们中的推广,空调节能降耗问题愈来愈受人们重视。 笔者曾经针对中央空调的节能面对的一些疑难问题作出了分析,并提出了一些针对节能具体方法和措施。

    1、中央空调系统原理

    中央空调系统主要以下几个部分构成,由制冷机、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风机盘管系统和冷却塔等主要部分组成。制冷机的原理主要是通过压缩机将制冷剂压缩成液态后,再送到蒸发器中进行冷却水的热交换,通过对冷冻水制冷后,再通过冷冻水泵将冷冻水输送进风机风口的冷却盘进行降温的主要过程,这样就可以达到输出冷风进行降温的目的。

    2、中央空调节能具体措施——建筑围护结构

    对于建筑结构的节能具体方法,大家都知道,不管是商用还是家用,中央空调系统的主要负荷是由围护结构传热负荷和新风负荷组成的。我们可以通过改善建筑物的在热加工过程中的性能,要保证不对建筑方案的实施造成影响的前提下可以降低建筑物的冷热负荷。

    (1)建筑物窗墙的面积比。因为户窗的导热系数比较高,隔热能力比较差,而且要考虑到阳光辐射对户窗的影响,因为每一单位面积户窗得传热比单纯的墙体要高很多,通常情况下为墙体的420倍,室外热空气也会通过户窗的空隙逐渐渗入到里面,使玻璃窗得传热量占整个建筑得传热量45%以上。从节能降耗的要点出发,应该合理设计户窗的结构,并不影响室内取光条件下,正确的计算出户窗与整个墙体的面积比,通常确定各朝向的户窗与墙体的比率不得超过下列数字:北向35%;东向20%;南向 45%

   (2)对墙体屋顶围护结构,要增大外墙体热阻,对屋顶结构设计必须采取良好隔热措施,才能减轻通过屋面对室内的大量传热。常用隔热效果明显的措施有:通风屋面、夹心隔热保温及生态型建筑屋面隔热技术(绿色建筑)。生态型隔热技术利用水的蒸发和植被对太阳能的吸收、 转化作用而降温,能将照射到屋顶的太阳辐射热进行自我良性化解,从而降低屋顶表面传热,减少屋顶向室内传热。生态型隔热技术符合国家可持续发展战略,是最有发展潜力的建筑隔热技术。利用盘管空调方式,由于其新风量无法增加,因此不能以全新风方式运行,此时,可以采用冷却塔供冷。因而冷却塔出水水温也随之降低。 如果室外湿球温度降低到某个数值以下时,冷却塔出水的水温与空调末端装置(如风机盘管)所需水温就会比较接近,此时就可以关闭人工冷源。以流经冷却塔的循环冷却水向空调系统供冷,从而达到节能降耗的目的。当然,除上述几点外,还应根据具体情况酌情考虑。

    3、中央空调系统节能——设计和维护

    通过围护结构的中央空调负荷所占的比重是非常大的,通过调查研究,可以通过改变周围的户窗结构来达到节能的目的,用这种方法来用以降低中央空调的总体负荷,还是比较实用的。通过采用一些节能材料用以遮蔽阳光,这样就减少了阳光辐射对对室内带来的热量,有的家庭还通过安装面积大的窗帘来遮蔽阳光辐射。这也很有效的起到遮光避光的方法。也可以通过增加户窗的密封来达到节能的目的。当然一些有条件的家庭在其建筑使用节能型建筑材料,用这种行之有效的构造来减少户内热量的增加,这样在总体上减少了中央空调的能耗,起到了意想不到的效果。有些业主通过在一般屋顶外面怎加一些提高反射的材料,减少了阳光辐射对室内的影响,所有的举措都是为了一个目的,就是减少外围环境对建筑内热量的传递,来达到中央空调节能的结果。

    中央空调系统的优化设计是降低空调能耗的优先举措。首先,空调的设计时要充分考虑到具体的实际情况,同时还应该加强空调系统运行管理来减少整个系统的能耗。依据现有的负荷所需能耗来选择空调系统设备,只有降低中央空调的负荷才能达到节能的根本目的。虽然增加了一些投资,但是对于广大用户来说,能达到节能的目的,这点投资也是绝对价值的,可以采用变风量系统的方法来达到空气输送系统过程中的能量消耗。据有关资料统计,通过利用变风量系统可节约能源消耗达到35%,而且可以提高周围生活环境的舒适度。中央空调水系统的构造应尽量降低总系统的电能消耗。因为中央空调在运行的大部分时间是部分负荷下运行的,空调的实际温差小于额定温差,实际的流量大小也比设计流量大,这样的话会增加水泵的电耗。

中央空调水系统的节能降耗。通常一般中央空调水系统输配的用电量在在整个冬季供暖期间占到了城市总用电量22%30%;而到了夏季供冷时候其用电量占到了15%28%,所以,对整个空调水系统的节能也非常重要。

1)比较可行的方法是对冷冻水泵的精准匹配,这是比较简单的,而且效果也很明显,这种方法对于中小型中央空调冷源系统也是比较适合的。

(2)设计时应测算分析出管网特性和负荷特性,认真核对和计算中央空调水系统相关数据,认真落实节能设计标准的要求数值,正确选用水泵的流量和压力, 积极推广变频调速水泵,寒暑两季两用双速水泵等节能措施。 

    中央空调系统经过长时间运行后空调冷冻水、冷却水系统,制冷主机及风机散热盘片不可避免的出现了水垢、锈蚀、淤泥、细菌、藻类和粉尘问题将直接导致制冷能力减弱,使用寿命缩短、运行可靠性降低、能耗提高导致运行费用增加等。制订中央空调系统维护保养计划可有效降低中央空调运行能耗和维修成本。

    4、增强中央空调系统的运行管理

    通过增加对中央空调操作者的实习培训,增加管理者的综合能力,对空调操作者颁发操作证明的方法,来达到节能降耗的举措,万事万物的主宰都是人,相信通过增加空调操作者实际操作过程中的知识;一定能增强人民的节能意识。要懂得根据室外参数的变化来调节空调输出温度。

    中央空调运行过程中有许多节能的方法。首先,所有中央空调设备利用变频的系统技术,通过对温度实际控制、湿度控制、还有对压差控制等等方法来使空调达到理想的运行效果,这样就能最大化地完成节能的目的。其次,加强平时对空调设备的维护保养,像冷凝器这种换热设备得铜管需定期除垢,过滤器、除污器也要经常清洗。第三,通过对空调操作人员的训练来增加操作人员的作业能力,这与空调系统的各种工况调节和节能方法的实行是密切相关的。还有调整中央空调系统的收费制度,这样就可以有效提高大众在空调使用时的节能意识,这也是中央空调节能的一种行之有效的方法。

    总之一句话,节能降耗是每个公民应尽的职责,特别是对于从事中央空调系统这个行业的人,尤其是运行管理者们,更应该有具备强烈的社会使命感,在空调节能领域积极做出我们应有的贡献,最大可能地降低所有可以节省的能耗。