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淺談中央空調系統中的節能九

09-03 12:40:33  瀏覽次數:278次  欄目:暖通空調
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  1、圍護結構

  圍護結構方面,諸如墻體和屋面一般建筑物中已經比較注意。以下從就門窗節能方面進行闡述:

  1.1控制窗墻比通過外窗的耗熱量占地筑物總耗熱拉的35%~45%在保證室內采光的前提下;合理確定窗墻比十分重要。一般規定各朝向的窗墻比不得大于下列數字:北向25%;東、面向30%;南向35%.

  1.2提高門窗氣密性房間換氣次數由0.8h-1降到0.5h-1,建筑物的耗冷可降低8%左右,因此設計中應采用密閉性良好的門窗。加設密閉條是提高門窗氣密性的重要手段。密閉條應采用彈性良好、鑲接牢固嚴密、經久耐用的產品。根據門窗的具體情況,分別采用不同的密封條。如橡膠條、塑料條或橡塑結合的密封條,其形狀可為條形或沖形。可用粘貼、擠緊或釘結方法固定。

  2、空調冷熱源

  中央空調能耗一般包括三部分,即1.空調冷熱源;2.空調機組及末端設備;3.水或空氣輸送系統。這三部分能耗中,冷熱源能耗約占總能耗的一半左右,是空調節能的主要內容。以下就冰蓄能系統談談主機的節能。冰蓄能系統即:建筑物空調時所需冷負荷的全部或者一部分在非使用空調時間制備好,將其能量蓄存起來供空調時使用。該系統主機所耗的總能量變化不大,但是可以在用電低峰時用電,而在高峰時少用或不用電能—平衡電網峰谷荷,減緩電廠和供配電設施的建設,是一種值得推薦的節能方法。采用蓄冷系統時,有兩種負荷管理策略可考慮。當電費價格在不同時間里有差別時,我們可以將全部負荷轉移到廉價電費的時間里運行。可選用一臺能蓄存足夠能量的傳統冷水機組,將整個負荷轉移到高峰以外的時間去,這稱之為“全部蓄能系統”。

  這種方式常常用于改建工程中利用原有的冷水機組,只需加設蓄冷設備和有關的輔助裝置,但需注意原有冷水機組是否適用于冰蓄冷系統。這種方式也適用于特殊建筑物,需要瞬時大量釋冷,如體育館建筑物。在新建的建筑中,部分蓄能系統是最實用的,也是一種投資有效的負荷管理策略。在這種負荷均衡的方法中,冷水機組連續運行,它在夜間用來制冷蓄存,在白天利用蓄存的制冷量為建筑物提供制冷。將運行時數從14小時擴展到24小時,可以得到最低的平均負荷。需電量費用大大地減少,而冷水機組的制冷能力也可減少50-60%或者更多一些。通過杭州市幾個工程如:建行杭州分行辦公大樓、杭州市新景福百貨大樓的實踐表明該系統節能(經濟指標)可在25-35%之間。

  3、空調機組和末端設備

  國產風機盤管從總體水平看與國外同類產品相比差不多,但與國外先進水平比較,主要差距是耗電量、盤管重量和噪聲方面。因此設計中一定往意選用重量輕,單位風機功率供冷(熱)量大的機組。空調機組應該選用機組風機風量、風壓匹配合理,漏風量少,空氣輸送系數大的機組。以下就空調機組的變風量系統的節能:全空氣空調系統設計的基本要求,是要決定向波空調房間輸送足夠數量的、經過一定處理了的空氣,用以吸收室內的余熱和余濕,從而維持室內所需要的溫度和濕度。

  它的基本計算公式是:

  式中L——送風量,m3/h;

  Qq、Qx——空調送風所要吸收的全熱余熱和顯熱余熱,W;

  ρ——空氣密度,kg/m3,可取1.2;

  C——空氣定壓比熱,kj/kg.℃,可取C=1.01;

  in、is——室內空氣焓值和送風狀態空氣焓值,kj/kg,

  tn、ts,——室內空氣溫度和送風溫度,℃。

  從公式中可以看出,當室內余熱Qx值發生變化而又需要使室內溫度tn保持不變時,可將送風量L固定,而改變送風溫度,也可將送風濕度人固定,而改變進風量,那種固定送風量而改變送風溫度的空調系統,一般便稱其為定風量系統,而固定進風溫度,改變送風量的空調系統,則稱其為變風量系統。對于服務于多個房間(或區域)的定風量空調系統來說,由于經過空調設備處理過的空氣其送風溫度一定,為了適應某個房問(或區域)的負荷變化,往往需要設立再熱裝置,才能維持該房間(或區域)的溫濕度在所要求的范圍內,否則,因為送到各房間(或區域)去的風量是按它們的最大負荷求得的風量,且送風溫度相同,在這些房間(或區域)出現部分負荷時,勢必產生過冷現象。迫使經過冷卻去濕處理過的空氣又需進行再熱處理,這種冷熱抵消的處理過程,顯然是一種能量的浪費。

  對于多數舒適性空調要求來說,并不需要十分嚴格的溫度和濕度的控制。變風量系統則可以克服上述缺點,它可以通過改變送到房間(或區域)里去的風量的辦法,來滿足這些地方負荷變化的需要。當然,整個系統的總送風量也在發生變化。因此,變風量系統在運行中是一種節能的空調系統。在一幢大型民用建筑中,各個朝向的房間一天中最大負荷并不出現在同一時刻。對于定風量系統來說,由于它送到房間去的風縣和系統總風景都是固定的,因而只能按各房間的最大負荷來設計送風量。而變風量系統則可以適應一天中同一時間各朝向房間的負荷并不都處于最大值的需要,空調系統輸送的風量(實際上輸送的是能量)可以在建筑物由各個朝向的房間之間進行轉移,從而系統的總設計風量可以減少。這樣,空調設備的容量也可以減小,既可節省設備費的投資,也進一步降低了系統的運行能耗。

  4、冷凍水系統

  一般空調水系統的輸配用電,在冬季供暖期間約占整個建筑動力用電的20%-25%;夏季供冷期間約占12%-24%,因此水系統節能也具有重要意義。目前,空調水系統存在著許多問題,如1.選擇水泵是按設計值查找水泵樣本的銘牌參數確定,而不是按水泵的特性曲線選定水泵號;2.本對每個水環路進行水力平衡計算。

  對壓差相差懸殊的回路也未采取有效措施,因此水力、熱力失調現象嚴重;大流量、小溫差現象普遍存在,設計中供、回水溫差一般均取5℃,但經實測夏季冷凍水系統供回水溫差較好的為4℃,較差的只有2-2.5℃,造成實際水流量比設計水量大1.5倍以上,使水系電耗大大增加。水系統節能應從如下方面著手:設計人員應重視水系統設計,認真進行水系統各環路的設計計算,并采取相應措施保證各環路水力平衡。認真核對和計算空調水系統相關系數,切實落實節能設計標準的要求值,積極推廣變頻調速水泵,冬、夏兩用雙速水泵等節能措施。

  5、積極利用土壤熱源

  目前我國南方地區空調系統主要用空氣源熱泵作為冷熱源,由于其"室外機"受環境空氣季節性溫度變化規律的制約,夏季供冷負荷越大時對應的冷凝溫度越高;眾所周知,制冷系統冷卻水進水溫度的高低對主機耗電量有著重要影響;一般推算,在水量一定情況下,進水溫度提高1℃,壓縮機主機電耗約增加為2%,溴化鋰主機能耗提高約6%.為此若能尋找到更理想的新熱源形式取代或部分取代目前多采用的空氣熱源,無疑將有廣泛的應用前景和明顯的節能效果。與地面上環境空氣相比,地下5米以下全年土壤溫度穩定且約等于年平均溫度,可以分別在夏冬兩季提供相對較低的冷凝溫度和較高的蒸發溫度。所以從原理上講,土壤是一種比環境空氣更好的熱泵系統的冷熱源。

  已有的研究表明土壤熱源熱泵主要優點有:節能效果明顯,可比空氣源熱泵系統節能約20%;埋地換熱器不需要除霜,減少了冬季除霜的能耗;由于土壤具有較好的蓄熱性能,可與太陽能聯用改善冬季運行條件;埋地換熱器在地下靜態的吸放熱,減小了空調系統對地面空氣的熱及噪音的污染。所以若能用土壤熱源熱泵部分取代空氣源熱泵,則必然節約能源并有可能形成新的空調產品系列。

  6、加強中央空調的管理采用一定的計量方法

  加強對空調操作人員的培訓,提高管理人員素質,實行空調操作人員操作證制度。各項調節和節能措施的實施,都與操作人員的技術匯質直接相關;具備必要的制冷空調知識;要懂得根據室外參數的變化進行調節;要懂得怎樣調節才會節能。集中空調實行計量收費,是建筑節能的一項基本措施。目前在歐美等國熱量計量已是成熟的技術,據國外調查資料表明:實行集中空調計量收費后,其節能率在8%-15%.

  我國也在計量方面取得一定得成就。節能是實現可持續發展得關鍵。我們應該將目光重點放在占總能耗20%左右的空調能耗上來。作為一個暖通專業的工作者,應該積極地爭取所有可能挽回的能量。

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