中央空調(diào)系統(tǒng)運行中的節(jié)能措施探究
中央空調(diào)系統(tǒng)運行中的節(jié)能措施探究
摘要本文針對中央空調(diào)系統(tǒng)運行管理中存在的問題,例如：制冷主機，水泵，冷卻塔的節(jié)能運行，水系統(tǒng)的隱性能耗，減少水污垢、腐蝕影響，新的節(jié)能技術的應用等方面，進行了深入探究，并提出意見和建議。
關鍵詞中央空調(diào) 能耗 節(jié)能 管理
Abstract: In this paper, the central air conditioning system problems existing in operation management, for example: refrigeration host, water pump, cooling tower running, and the water system of the implicit energy consumption and reduce water dirt, corrosion effects, new energy conservation technology application, further explored, and the Suggestions and opinions.
Keywords: central air conditioning, energy saving, energy consumption, management.
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一、前言
中央空調(diào)，作為一種消耗一定量的電能來推動制冷壓縮機、冷卻系統(tǒng)、和冷媒傳遞系統(tǒng)，快速調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣溫度、濕度的設備，以其制冷效果好、房間噪音低等優(yōu)點，越來越多地應用到人們的日常生活中。而由此帶來的用電量也在不斷攀升。當前，能源危機已成為現(xiàn)實，人們的環(huán)保意識亦越來越強烈，因此，如何使中央空調(diào)在提高人們舒適程度的同時最大限度地節(jié)能意義重大。據(jù)統(tǒng)計，空調(diào)在實際運行中很少達到設計生產(chǎn)時的最大負荷，有時甚至不到設計負荷的十分之一，存在很大的能源浪費現(xiàn)象�？照{(diào)系統(tǒng)在正常使用幾年后,普遍存在以下問題: 機組故障頻繁、冷熱量衰減、能耗增加等。究其愿意，主要是缺乏良好的運行管理。本文結合實際，就空調(diào)運行節(jié)能措施進行了幾點探討。
二、制冷主機的節(jié)能運行
在空調(diào)系統(tǒng)中,主機能耗占總能耗60%以上, 因此主機的節(jié)能運行是整個系統(tǒng)節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。在空調(diào)系統(tǒng)設計中,主機都要按最大負荷進行設計,而空調(diào)系統(tǒng)對每個具體工況而言,都有一條最佳的特性曲線,滿足這條曲線工作,主機效率最高,能耗最小，控制主機盡量滿足其特性曲線,則可以達到節(jié)能的目的，常見的節(jié)能控制方法有:
1終端的開停控制。
空調(diào)裝置消耗的電能等于裝置運行的時間和裝置的容量的乘積,如果運行時間減少,消耗的電能就會按比例下降，對大樓不同場所的空調(diào)負荷進行詳細的調(diào)查分析,尋找最佳開�？刂品绞�,既能滿足人們對空調(diào)環(huán)境的要求,又能符合節(jié)能的要求。管理人員可以針對辦公室環(huán)境因素，制定多套節(jié)能運行方案。
2針對負荷分別選擇主機功率,即根據(jù)空調(diào)實際負荷調(diào)節(jié)主機臺數(shù)或選擇主機功率。例如：某單位采用了空調(diào)大主機和小主機組合的辦法,即正常白天負荷高峰時使用大主機,下午18點以后負荷減小就改用空調(diào)小主機,其節(jié)電效果顯著。
3 溫度參數(shù)選擇。
在中央空調(diào)設計時合理設定室內(nèi)設計計算溫度和濕度，避免夏季采用過低溫度和冬季采用過高溫度，設計中避免送風溫度過低，因為當送風溫度由18℃降到14℃時，在同樣的房間溫度下( 26℃，相對濕度50 % )，處理新風的能耗會增加25% 。因此，從健康、舒適、節(jié)能考慮，舒適性空調(diào)夏季室內(nèi)設計溫度確定取比室外環(huán)境溫度低5℃一8℃為好，同時室內(nèi)外相對濕度差也不宜太大。
三、冷媒水泵和冷卻水泵的節(jié)能運行
由于水泵在設備選型時大都留有余量,因此水泵的出水側閥門都不會全開,有的僅能開到1/2，這就造成了閥門的節(jié)流損失,同時由于閥門限制水量,使主機的制冷效果不理想,往往造成單機供冷不夠,雙機或多機時卻在部分負荷下工作造成大量的電能浪費。在此，變頻調(diào)速技術能使閥門全開,其節(jié)流效果良好。設計負荷運行時間約占總運行時間的6-8%，水泵的能耗很大，約占空調(diào)系統(tǒng)總能耗量的15-20% 。為此，采用變頻變流量系統(tǒng)，使輸送能耗隨流量的增減而增減，具有顯著的節(jié)能效益。但須注意的是，設計變流量水系統(tǒng)時，必須注意到各末端裝置的流量變化與負荷的改變并不是線性關系，所以應考慮系統(tǒng)的動態(tài)平衡和穩(wěn)定的問題，才能達到節(jié)能的最佳效果。
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四、冷卻塔的節(jié)能運行
冷卻塔的能耗在空調(diào)系統(tǒng)中所占的比例雖然并不大,但由于其使用頻率高,累計能耗還是十分大的。冷卻塔的設計也是按全年最不利工況進行設計的,如何改善其工作狀況,實現(xiàn)節(jié)能的目的,同樣具有重要的意義。
冷卻塔冷卻能力的影響因素有循環(huán)水量，水溫，誘導風量，當?shù)乜諝飧蓾袂驕囟群涂諝庵谢覊m濃度等,在這些因素中,除空氣中灰塵濃度無法控制(要靠管理人員勤于清洗)外,其它因素可以通過一些控制手段來改變冷卻塔的工作狀態(tài),找出適合這些因素變化的最佳工作狀況,從而達到節(jié)能目的。
1溫度控制:利用熱敏電阻聯(lián)接溫度調(diào)節(jié)器,控制冷卻塔風機電源的通斷,熱負荷變化時,通過熱敏電阻的檢測,發(fā)信號給調(diào)溫計,控制風機的開停,熱負荷低于某種程度,命令風機停止運轉,熱負荷升高,則
2風機臺數(shù)的控制:對并聯(lián)配置的冷卻塔而言,風量的調(diào)節(jié)可以通過風機臺數(shù)控制來實現(xiàn),根據(jù)實際需要來確定風機開啟的臺數(shù)。
五、降低水系統(tǒng)的隱性能耗
在空調(diào)系統(tǒng)中,冷卻水，冷凍水兩大水系統(tǒng)的節(jié)能,即如何降低水系統(tǒng)的隱性能耗,往往被人們所忽視。實際上,這兩大水系統(tǒng)水的耗失量是相當大的,水的大量耗失,一者增大水資源的壓力,二者也增加冷水機組，水泵和冷卻塔的電能消耗,即隱性能耗。
1冷凍水系統(tǒng)的節(jié)能
冷凍水在空調(diào)系統(tǒng)中主要起著中間載冷作用在隱性能耗方面主要表現(xiàn)在,管路保溫的冷量損失及冷凍水流失方面,其中后者往往被忽視，冷凍水流失絕大部分是因為排污閥，旁通閥失效或關不死所致。
2冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能
冷卻水系統(tǒng)中水的流失主要在如下三個方面:(a)蒸發(fā)耗水。冷卻塔內(nèi)熱水通過蒸發(fā)釋放潛熱而達到自身的冷卻,在設計工況下,冷卻塔內(nèi)空氣呈等溫加濕變化,而空氣吸收了冷卻水的蒸發(fā)水分,從而冷卻水水溫降低。然而當冷卻負荷減少而風量不變時,水分蒸發(fā)吸收的熱量一部分來自空氣,使空氣的干球溫度較之進口溫度值下降。從系統(tǒng)的角度來講,通過風機大量送風能降低冷卻塔出水溫度,有利于提高機組的性能,卻增加了冷卻塔的風機和水泵的電能消耗，機組冷凝溫度的降低并不總是導致機組性能的提高,實際上機組的耗電指標隨著冷凝壓力的進一步降低有升高的趨勢, 因而大風量導致的出水溫度降低,并不能達到節(jié)能的目的。(b)控制飛水,節(jié)約水耗。空氣將水(滴)帶出冷卻塔,造成水耗稱為冷卻水飛水,這是冷卻水系統(tǒng)的另一種隱性能耗,其產(chǎn)生的原因主要在于循環(huán)水量過大。因此，在滿足冷卻水機組負荷的情況下,應適當調(diào)整循環(huán)水流量,調(diào)整播水器角度,清掃散水槽,適當調(diào)整風機葉片的角度是可以將飛水降至最低程度的。(c)排污換水消耗。盡管排污換水消耗是不可避免的,但是保持水系統(tǒng)清潔卻可以減小換水的頻率。
六、結論
以上是中央空調(diào)節(jié)能降耗的部分措施，隨著科學技術的發(fā)展，越來越多的技術將應用到空調(diào)節(jié)能中來。但是，對節(jié)能的認識應該有一個正確的觀點即不能因節(jié)能而降低人的舒適性水平和抑制合理需求，而應該從提高能源利用效率來采取對策解決問題。每個從事中央空調(diào)管理人員更應該在空調(diào)節(jié)能領域積極地爭取所有可能挽回的能量。
注：文章內(nèi)所有公式及圖表請用PDF形式查看。
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