談?wù)効照{系統的節能問(wèn)題

工藝與設備廣東建材2009年第6期談?wù)効照{系統的節能問(wèn)題李世強(廣東省工業(yè)設備安裝公司)摘要:通過(guò)空調節能問(wèn)題的探討引起各行業(yè)對能源浪費的重視希望廣大設計者在設計過(guò)程中多考慮能耗的節省,為國為民做出有意義的貢獻。關(guān)鍵詞:能源;能耗;空調節能;節能措施隨著(zhù)經(jīng)濟的快速發(fā)展與人民生活水平的不斷提高,能耗是空調設計選型的重要因素。制冷機組的能效比越城市建設中現代化建筑的不斷增多與新型住宅的蓬勃高耗電量越少,特別是大容量空調系統空調制冷機組發(fā)展能源的供給必將大幅度提高。但由于我國目前的耗電量更是驚人。所以選型時(shí)根據容量大小盡量選擇能能源儲存有限與利用率較低,造成能源的極大浪費能效比高的機組。如螺桿式、離心式冷水機組等此類(lèi)制冷源供給不足。特別是暖通空調能耗,可占到整個(gè)建筑物機組的能效比一般都在4.5~5.8之間總能耗的50%,如果我們不采取節能措施,必將給供電(2)根據計算的負荷大小選擇容量相同的機組,不要系統造成很大的壓力,也會(huì )對我國經(jīng)濟的發(fā)展產(chǎn)生影選用容量過(guò)大的主機。容量過(guò)大的主機不能全負荷運響。近年國家一系列建筑節能研討會(huì )的召開(kāi)、相關(guān)建筑轉,一來(lái)增加設備的投資,二來(lái)浪費運轉能耗。曾對一些節能與設計標準的頒發(fā),已經(jīng)證明我國能源的緊張性?？照{建筑作過(guò)調查,發(fā)現不少工程空調設備選型過(guò)大,要改善能源問(wèn)題特別是空調系統能耗問(wèn)題,必須要有選用臺數過(guò)多,有的甚至超出將近一倍以上,在使用時(shí)待設計者在設計時(shí)綜合考慮。出現長(cháng)期大馬拉小車(chē)現象造成能源的極大浪費。所以空調系統能耗的大小,與建筑物的節能設計、空調設計師在設計時(shí),能滿(mǎn)足使用功能的前提下,力爭能耗節能設計的考慮有非常大的密切關(guān)系。以下就有關(guān)空調不超標。節能的問(wèn)題進(jìn)行探討:空調是建筑中能耗最大的一個(gè)組成設備,其節能性3空調系統的過(guò)程設計對整個(gè)建筑的節能產(chǎn)生重要的影響特別是近年來(lái)旅游空調系統的節能設計,需要根據工程具體情況對空賓館、大商場(chǎng)辦公樓及公用建筑越來(lái)越多加上家庭用調運行季節進(jìn)行全工況、全過(guò)程的分析,找出一個(gè)比較空調的劇增,使空調能耗激增夏季空調耗電已日漸成合理的方案,使空調系統在不同的室外氣象參數或室內為能耗大戶(hù),空調節能已日漸成為刻不容緩的大事?tīng)顩r下都能經(jīng)濟的合理運行,為在運行中節能創(chuàng )造良好空調節能不是獨立的,需要結合整個(gè)建筑的結構、的條件布局、功能等方面的全盤(pán)考慮。主要表現在以下幾個(gè)方3.1空調水系統的節能設計面。3.11利用變頻技術(shù)的節能設計1設計參數的確定空調冷凍水泵與冷卻水泵也是空調系統的主要能耗設備之一,約占空調系統總能耗的15%~20%。因而水暖通空調工程設計參數的取值,不僅直接影響系統系統的節能十分重要。的造價(jià),也影響著(zhù)系統的運行效率及運行能耗。在滿(mǎn)足首先分析泵的特性及節能原理,泵的軸功率與其轉要求的前提盡量降低設計標準,在舒適度相同的情況速的關(guān)系如下式所示下,根據實(shí)際情況在允許范圍內調整室內溫濕度的取值,考慮利用熱濕環(huán)境的各個(gè)因素,減少空調系統能耗。N2{n1/n2)(式1)上式表明,泵的軸功率與其轉速的立方成正比。很2空調設備的選用明顯,由于泵的軸功率與轉速的成立方關(guān)系,因而通過(guò)(1)在空調系統中制冷機組是主要的能耗設備,其能對水中國煤化工率將隨著(zhù)轉速的變慢耗量約占整個(gè)空調系統的55%-65%,因此制冷機組的而大中CNMHG266廣東建材200年第6期工藝與設備當電動(dòng)機驅動(dòng)泵時(shí),電動(dòng)機的軸功率可按下式計用定轉速變流量方法與變頻調速變流量方法都可以達算:到節能的目的。根據水泵運轉性分析,定轉速變流量方P=pQH/ncnF×102(式2)法節能不明顯變頻調速變流量是水系統能量調節的最式中:合理方法。變頻調速可使水泵工作效率提高,能源利用P一電動(dòng)機的軸功率(KW);合理,可大幅度節約水泵的電耗。p一液體的密度(Kg/m隨著(zhù)變頻技術(shù)的日益成熟,利用變頻器、PLC數模Q流量m/s;轉換模塊、溫度傳感器溫度模塊等器件的有機結合,構H泵的揚程(m成溫差閉環(huán)自動(dòng)控制系統,自動(dòng)調節水泵的輸出流量nc一傳動(dòng)裝置效率為達到節能目的提供可靠的技術(shù)條件。nF一泵的效率。水泵變頻控制原理:PLC控制器通過(guò)溫度模塊及溫調節泵流量的方法:度傳感器將空調主機冷凍水(或冷卻水)的回水溫度和如圖1所示,曲線(xiàn)1是閥門(mén)全部打開(kāi)時(shí),供水系統出水溫度讀入控制器內存,并計算出溫差值,然后與空的阻力特性;曲線(xiàn)2是額定轉速時(shí),泵的揚程特性。這時(shí)調主機冷凍水(或冷卻水)的回水溫度及出水溫度的溫供水系統的工作點(diǎn)為A點(diǎn)流量Q,揚程H;由(2)式可差的設定值進(jìn)行比較,溫差大,說(shuō)明系統負荷大,應提高知,電動(dòng)機的軸功率與面積0QAH成正比水泵的轉速,加快冷凍水(或冷卻水)的循環(huán)速度和流量,加快熱交換的速度;反之,溫差小,則說(shuō)明系統的負荷小,可降低水泵的轉速,減緩冷凍水(或冷卻水)的循環(huán)速度和流量,減緩熱交換的速度,以節約電能。3.12利用地源的節能設計地下水源的溫度常年基本上保持不變,與室外氣溫通常存在溫差,具有冬暖夏涼的特點(diǎn)。根據地質(zhì)資料顯示,地下15m以下水源的溫度保持在16℃左右。因而空調系統若采用地源熱泵系統,將地下水源的溫度帶到地上,作為空調系統的冷卻源和熱源,達到夏天制冷、冬天圖制熱的效果。今欲將流量減少為Q,主要調節方法有兩種通常的做法是,在地下挖多個(gè)約15m的深井,將管(1)轉速不變,將閥門(mén)關(guān)小,這時(shí)阻力特性如曲線(xiàn)3道做成U型管,然后將U型管伸入到井里。系統流程圖所示,工作點(diǎn)移至B點(diǎn):流量Q,揚程H,電動(dòng)機的軸功如圖2所示率與面積0QBH4成正比(2)閥門(mén)開(kāi)度不變,降低轉速,這時(shí)揚程特性曲線(xiàn)如立曲線(xiàn)4所示,工作點(diǎn)移至C點(diǎn):流量仍為Q,但揚程為H,電動(dòng)機的軸功率與面積0QCH成正比通過(guò)對比以上兩種調節方法,可以明顯看出,采用調節轉速的方法調節流量,電動(dòng)機所用的功率將大為減少,是一種能夠顯著(zhù)節約能源的方法。隨著(zhù)季節性的變化,在實(shí)際的運轉中空調制冷主機是長(cháng)期處于部分負荷下運行的,通常中央空調系統中冷2凍主機的負荷能隨季節氣溫變化自動(dòng)調節負載,而與冷由圖2可知,將地下16℃左右的水源溫度帶到地凍主機相匹配的冷凍泵、冷卻泵卻不能自動(dòng)調節負載,上水系統有隨著(zhù)負荷變化而改變流量的能力是水系統節所需中國煤化工直接調節大氣溫度能的主要關(guān)健,這就要求水泵具有良好的調節性能。采同時(shí)YHsNMHG用大地作為冷熱源,1而質(zhì),成為一種環(huán)保的267工藝與設備廣東建材200年第6期空調節能新技術(shù)。34空調末端裝置的節能設計地源熱泵系統大大提高一次能源的利用率,比傳統在智能建筑中,采用樓宇設備自動(dòng)化系統BAS)對的空調系統運行效率要高約40%~60%,能夠節省30%~空調末端裝置進(jìn)行控制,對中央空調系統末端的新風(fēng)40%的費用機、回風(fēng)機、變風(fēng)量風(fēng)機、風(fēng)機盤(pán)管等裝置進(jìn)行狀態(tài)監視3.2直冷式空調系統的節能設計和使用的“精細化”控制。直冷式空調大部分應用于中小型辦公樓、餐館、商樓宇自動(dòng)系統(BAS)控制的核心是變流量控制器,店等商業(yè)性場(chǎng)所及家庭住宅,在空調用電量方面敢占較在控制器中建立知識庫、模糊控制模型和模糊運算規大的比例。釆用變頻技術(shù)是最合理的節能措施,室內溫則,形成智能模糊控制。通過(guò)DC(直接數字控制器)采度達到設定值時(shí)壓縮機保持低頻率運轉,以達到節能的集空調末端設備運行的各種參數將檢測到的相關(guān)量進(jìn)目的。行PID(比例、積分微分)運算,根據控制參數的變化,3.3新風(fēng)系統的節能設計利用空調末端設備的控制執行機構進(jìn)行控制新風(fēng)系統的合理使用,可以有效控制能耗的使用通過(guò)對空調末端設備進(jìn)行自動(dòng)化控制,達到一定的量。新風(fēng)負荷一般占整個(gè)空調負荷20%40%,在滿(mǎn)足衛節能效果,可節能10%-15%生條件的情況下減少新風(fēng)量,根據實(shí)際類(lèi)采用變風(fēng)量4空調使用的節能措施進(jìn)行調節,有排風(fēng)系統的利用宰內能量對新風(fēng)進(jìn)行預熱與預冷處理(即熱回收技術(shù))等都能夠有效的減少空調(1)正確設置室內參數對于舒適性空調而言,人的舒適感有一個(gè)較寬的范圍。在運行過(guò)程中,室內參數設置系統的能耗不必過(guò)低,根據資料介紹,夏季室內溫度提高1℃,可以在傳統的組合式空氣處理機組(AHU中加入各種能量回收功能段的辦法,已經(jīng)成為一種標準的組合,已經(jīng)節約能耗10%~15%,由此可以看出,夏季適當提高室內設置溫度與冬季適當降低室內設置溫度,都獲得良好的是實(shí)際應用多年的成熟產(chǎn)品。節能效果HOG(2)合理利用環(huán)境囚素,也能夠節約能耗。如果在室外溫度比較低時(shí)(尤其在夜間)注意房間的通風(fēng)、白天注意采用遮陽(yáng)措施、空調運行時(shí)盡量關(guān)閉門(mén)窗等都是節能的有效措施圖3帶轉輪熱交換器的全新風(fēng)空氣處理機組總之,空調系統節能是一項比較艱巨的綜合性工1)當室外溫度在2℃以上時(shí),可以啟用能量回收作,不但與空調工程設計的合理性相關(guān),同時(shí)與建筑設裝置問(wèn)收排風(fēng)中的冷量,用以預冷從室外引進(jìn)的新風(fēng),計方面有著(zhù)密切的關(guān)系?？照{節能是每一個(gè)設計者都應降低對制冷主機的冷量要求負起的責任。我國現在是一個(gè)能源緊張的國家,采用合(2)當室外氣溫在12~24℃之間時(shí),建筑物內一般理的節能方式節約空調能耗,對國家來(lái)說(shuō),可以節約資有余熱,此時(shí)完全可以充分利用室外的新風(fēng)消除余熱,源、保護環(huán)境,并且可以避免不必要的電力投資;對用戶(hù)從而減少對制冷主機提供冷量的需求亦即所謂的過(guò)渡來(lái)說(shuō)可以減少運行費用的開(kāi)支。因此空調節能對國對季節。當室外溫度在12-24℃的上限,全新風(fēng)仍無(wú)法滿(mǎn)民都具有非常重要的意義?！褡闳肯覂扔酂釙r(shí),可依靠空調系統的制冷主機再提供少量的冷源;而當室外溫度在12~24℃的中低范【參考文獻】圍時(shí),可以采用全新風(fēng)或者新風(fēng)與部分回風(fēng)相混合的方[1陸耀慶主編(用供熱空調設計手冊》中國建筑業(yè)出版社式制冷主機完全可以停止使用,此時(shí)的能耗只為機械2楊呂智等主編暖通空調工程設計力法與系統分析中國建送風(fēng)及排風(fēng)所需的電量[3]《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》JGJ26-95.(3)當室外氣溫降到12℃以下時(shí),空調系統有供熱1995需求。重新啟用能量回收裝置回收排風(fēng)中的熱量用以,4華1996中國煤化工技術(shù)同濟大學(xué)出版社加熱室外引入的新風(fēng)降低對空調系統熱源供熱量的需朱CNMHG用》華南理工大學(xué)出版