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談中央空調的運行和管理節能

09-03 12:41:08  瀏覽次數:477次  欄目:暖通空調
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  摘要:目前能源問題成了擺在我們面前的一個難以解決的大問題,隨著經濟的發展和城市人口的增多,目前我國許多城市出現了電能缺乏的現象。本文主要談到了用電較大的中央空調系統的節能措施。

  關鍵字:節能中央空調管理

  1.前言

  在商業、服務業領域,中央空調是主要的耗能設備。按重慶和上海的統計,中央空調的用電量分別占全市總用電量的23%和31.1%.此外,我國的民用、公用及商用建筑的中央空調普遍存在著能耗高的問題。一般中央空調的能耗約占整個建筑總能耗的50%左右,對于商場和綜合大樓可能高達60%以上。中央空調的能效問題越來越受到重視。

  2.中央空調節能措施

  2.1空調建筑的節能措施

  (1)合理設計窗的構造。窗的構造應能起控制日光照射的作用并要限制窗戶墻體的面積比,對于窗戶面積比較大的建筑物,應考慮采用吸熱玻璃、熱反射玻璃或遮陽措施,如遮陽板、屋檐、挑檐、挑陽臺、百葉板、窗簾等。在室外溫度較低的時候可以直接利用自然空氣作為能源,所以窗的構造應能開啟或在其上設置可以開啟的自然通風口。

  (2)提高門窗氣密性。房間換氣次數由0.8h降到0.5h,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。

  (3)對于供冷負荷較大的建筑物,其表面顏色以淺色為好。建筑物的外圍護結構設計時,要把熱容量大的材料放在外圍護層的室內側,而把熱容量小的保溫材料放在外側以減少圍護結構的蓄熱負荷。

  2.2加強設計審核

  中央空調工程設計,應給出較詳細的冷、熱負荷計算說明和節能技術措施說明,目前的中央空調設計大多是用概算指標估算,且在估算過程中再加大冷、熱負荷,使冷、熱源主機長期在低負荷、低效率下運行,大馬拉小車現象嚴重。所以必須加強工程設計的審核,立下規定,報審的中央空調工程設計必須附有負荷計算說明書,嚴格把關;另外,必須把節能思想意識逐漸引人到土木建筑類等各專業中,使建筑物在規劃、布局、形狀、色彩、方位及材料等方面為空調節能創造條件。

  2.3合理設定參數

  (1)參數選擇

  若空調室外計算參數為定值時,夏季空調室內空氣計算溫度和濕度越低,房間的計算冷負荷就越大。系統耗能也越大。在滿足舒適要求的條件下,要盡量提高夏季的室內設計溫度和相對濕度,盡量降低冬季的室內設計溫度和相對濕度,不要盲目追求夏季室內空氣溫度過低、過干,冬季室內設計溫度過高。

  (2)空調冷負荷的計算

  我國在1982年經評議通過了兩種新的冷負荷計算方法:諧波反應法和冷負荷系數法。兩種方法都合理地考慮了顯熱得熱中輻射成分轉化為冷負荷時的幅度衰減和時間延遲作用,這對于正確計算空調設計負荷,從而節能降耗具有重要意義。但是,該方法提供的數據適用于傳統重型和中型結構,而缺少新型建筑墻體的數據。設計時最好應充分考慮并合理采用相近數據。還可以采用計算軟件使計算更加快速準確。另外,目前我國的現狀造成很多設計都依靠估算。盡管各種估算的方法都有一定的理論或經驗依據,但是估算本身的實質就是將各項冷負荷峰值與圍護結構冷負荷峰值簡單相加,從而使計算結果過于安全。因此,建筑物冷負荷的最大值應為每個房間逐時負荷疊加的最大值,而不是簡單地將每個房間的最大冷負荷進行益加,還應考慮同時使用系數,以減少主機的設計容量,達到減少運行能耗的目的。同時使用系數應按實際情況定,設計者可根據工程規模、用途等特點,參照已建工程經驗確定,一般為0.75-0.85.

  2.4冷源效率控制

  (1)降低冷卻水溫度

  由于冷卻水溫度越低,冷機的制冷系數就越高。冷卻水的供水溫度每上升1攝氏度,冷機的COP下降近4%.降低冷卻水溫度就需要加強冷卻塔的運行管理。首先,對于停止運行的冷卻塔,其進出水管的閥門應該關閉。否則,因為來自停開的冷卻塔的水溫度較高,混合后的冷卻水水溫就會提高,冷機的制冷系數就減低了。其次,冷卻塔使用一段時間后,應及時檢修,否則冷卻塔的效率會下降,不能充分地為冷卻水降溫。

  2)提高冷凍水溫度

  由于冷凍水溫度越高,冷機的制冷效率就越高。冷凍水供水溫度提高1攝氏度,冷機的制冷系數可提高3%,所以在日常運行中不要盲目降低冷凍水溫度。首先,不要設置過低的冷機冷凍水設定溫度。其次,一定要關閉停止運行的冷機的水閥,防止部分冷凍水走旁通管路,否則,經過運行中的冷機的水量就會減少,導致冷凍水的溫度被冷機降到過低的水平。

  2.5動力節能

  (1)采用大溫差

  如果系統中輸送冷熱能用的水(或空氣)的供回水(或送回風)溫差采用較大值,那么當它與原有溫差的比值為m,從流量計算公式知道,采用大溫差時的流量降為原來流量的1/m3.這時,水泵或風機要求的功率將減小到原來的1/m3.可見,加大溫差的節能效果是明顯的。

  在滿足中央空調精度、人員舒適和工藝要求的前提下,應盡可能加大送風溫差。要注意的是:供、回水的溫度差不宜大于8攝氏度。

  (2)選用低流速

  因為水泵和風機要求的功耗大致與管路系統中的流速成正比關系,因此,要取得節能的運行效果,在設計和運行時不要采用高流速。此外,干管中采用低流速還有利于系統的水力工況穩定性。例如:改變風機的轉速可以改變風機的性能參數,風機的功率與轉速成三次方的關系,而流量與轉速成一次方的關系,降低轉速以降低流量的同時可以大幅度降低能耗。當流量減少1/3時,能耗可減少約70.4%,當流量減少1/2時,能耗可減少約87.5%,且風機的效率基本不變,仍可穩定高效地工作。

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