工藝與設(shè)備廣東建材2009年第6期談?wù)効照{(diào)系統(tǒng)的節(jié)能問題李世強(廣東省工業(yè)設(shè)備安裝公司)摘要:通過空調(diào)節(jié)能問題的探討引起各行業(yè)對能源浪費的重視希望廣大設(shè)計者在設(shè)計過程中多考慮能耗的節(jié)省,為國為民做出有意義的貢獻(xiàn)。關(guān)鍵詞:能源;能耗;空調(diào)節(jié)能;節(jié)能措施隨著經(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(diào)設(shè)計選型的重要因素。制冷機組的能效比越城市建設(shè)中現(xiàn)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(diào)系統(tǒng)空調(diào)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。所以選型時根據(jù)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制冷源供給不足。特別是暖通空調(diào)能耗,可占到整個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(jié)能措施,必將給供電(2)根據(jù)計算的負(fù)荷大小選擇容量相同的機組,不要系統(tǒng)造成很大的壓力,也會對我國經(jīng)濟的發(fā)展產(chǎn)生影選用容量過大的主機。容量過大的主機不能全負(fù)荷運響。近年國家一系列建筑節(jié)能研討會的召開、相關(guān)建筑轉(zhuǎn),一來增加設(shè)備的投資,二來浪費運轉(zhuǎn)能耗。曾對一些節(jié)能與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的頒發(fā),已經(jīng)證明我國能源的緊張性?？照{(diào)建筑作過調(diào)查,發(fā)現(xiàn)不少工程空調(diào)設(shè)備選型過大,要改善能源問題特別是空調(diào)系統(tǒng)能耗問題,必須要有選用臺數(shù)過多,有的甚至超出將近一倍以上,在使用時待設(shè)計者在設(shè)計時綜合考慮。出現(xiàn)長期大馬拉小車現(xiàn)象造成能源的極大浪費。所以空調(diào)系統(tǒng)能耗的大小,與建筑物的節(jié)能設(shè)計、空調(diào)設(shè)計師在設(shè)計時,能滿足使用功能的前提下,力爭能耗節(jié)能設(shè)計的考慮有非常大的密切關(guān)系。以下就有關(guān)空調(diào)不超標(biāo)。節(jié)能的問題進(jìn)行探討:空調(diào)是建筑中能耗最大的一個組成設(shè)備,其節(jié)能性3空調(diào)系統(tǒng)的過程設(shè)計對整個建筑的節(jié)能產(chǎn)生重要的影響特別是近年來旅游空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計,需要根據(jù)工程具體情況對空賓館、大商場辦公樓及公用建筑越來越多加上家庭用調(diào)運行季節(jié)進(jìn)行全工況、全過程的分析,找出一個比較空調(diào)的劇增,使空調(diào)能耗激增夏季空調(diào)耗電已日漸成合理的方案,使空調(diào)系統(tǒng)在不同的室外氣象參數(shù)或室內(nèi)為能耗大戶,空調(diào)節(jié)能已日漸成為刻不容緩的大事狀況下都能經(jīng)濟的合理運行,為在運行中節(jié)能創(chuàng)造良好空調(diào)節(jié)能不是獨立的,需要結(jié)合整個建筑的結(jié)構(gòu)、的條件布局、功能等方面的全盤考慮。主要表現(xiàn)在以下幾個方3.1空調(diào)水系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計面。3.11利用變頻技術(shù)的節(jié)能設(shè)計1設(shè)計參數(shù)的確定空調(diào)冷凍水泵與冷卻水泵也是空調(diào)系統(tǒng)的主要能耗設(shè)備之一,約占空調(diào)系統(tǒng)總能耗的15%~20%。因而水暖通空調(diào)工程設(shè)計參數(shù)的取值,不僅直接影響系統(tǒng)系統(tǒng)的節(jié)能十分重要。的造價,也影響著系統(tǒng)的運行效率及運行能耗。在滿足首先分析泵的特性及節(jié)能原理,泵的軸功率與其轉(zhuǎn)要求的前提盡量降低設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),在舒適度相同的情況速的關(guān)系如下式所示下,根據(jù)實際情況在允許范圍內(nèi)調(diào)整室內(nèi)溫濕度的取值,考慮利用熱濕環(huán)境的各個因素,減少空調(diào)系統(tǒng)能耗。N2{n1/n2)(式1)上式表明,泵的軸功率與其轉(zhuǎn)速的立方成正比。很2空調(diào)設(shè)備的選用明顯,由于泵的軸功率與轉(zhuǎn)速的成立方關(guān)系,因而通過(1)在空調(diào)系統(tǒng)中制冷機組是主要的能耗設(shè)備,其能對水中國煤化工率將隨著轉(zhuǎn)速的變慢耗量約占整個空調(diào)系統(tǒng)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(shè)備當(dāng)電動機驅(qū)動泵時,電動機的軸功率可按下式計用定轉(zhuǎn)速變流量方法與變頻調(diào)速變流量方法都可以達(dá)算:到節(jié)能的目的。根據(jù)水泵運轉(zhuǎn)性分析,定轉(zhuǎn)速變流量方P=pQH/ncnF×102(式2)法節(jié)能不明顯變頻調(diào)速變流量是水系統(tǒng)能量調(diào)節(jié)的最式中:合理方法。變頻調(diào)速可使水泵工作效率提高,能源利用P一電動機的軸功率(KW);合理,可大幅度節(jié)約水泵的電耗。p一液體的密度(Kg/m隨著變頻技術(shù)的日益成熟,利用變頻器、PLC數(shù)模Q流量m/s;轉(zhuǎn)換模塊、溫度傳感器溫度模塊等器件的有機結(jié)合,構(gòu)H泵的揚程(m成溫差閉環(huán)自動控制系統(tǒng),自動調(diào)節(jié)水泵的輸出流量nc一傳動裝置效率為達(dá)到節(jié)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控制器通過溫度模塊及溫調(diào)節(jié)泵流量的方法:度傳感器將空調(diào)主機冷凍水(或冷卻水)的回水溫度和如圖1所示,曲線1是閥門全部打開時,供水系統(tǒng)出水溫度讀入控制器內(nèi)存,并計算出溫差值,然后與空的阻力特性;曲線2是額定轉(zhuǎn)速時,泵的揚程特性。這時調(diào)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(tǒng)的工作點為A點流量Q,揚程H;由(2)式可差的設(shè)定值進(jìn)行比較,溫差大,說明系統(tǒng)負(fù)荷大,應(yīng)提高知,電動機的軸功率與面積0QAH成正比水泵的轉(zhuǎn)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,則說明系統(tǒng)的負(fù)荷小,可降低水泵的轉(zhuǎn)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(jié)約電能。3.12利用地源的節(jié)能設(shè)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。根據(jù)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(diào)系統(tǒng)若采用地源熱泵系統(tǒng),將地下水源的溫度帶到地上,作為空調(diào)系統(tǒng)的冷卻源和熱源,達(dá)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(diào)節(jié)方法有兩種通常的做法是,在地下挖多個約15m的深井,將管(1)轉(zhuǎn)速不變,將閥門關(guān)小,這時阻力特性如曲線3道做成U型管,然后將U型管伸入到井里。系統(tǒng)流程圖所示,工作點移至B點:流量Q,揚程H,電動機的軸功如圖2所示率與面積0QBH4成正比(2)閥門開度不變,降低轉(zhuǎn)速,這時揚程特性曲線如立曲線4所示,工作點移至C點:流量仍為Q,但揚程為H,電動機的軸功率與面積0QCH成正比通過對比以上兩種調(diào)節(jié)方法,可以明顯看出,采用調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的方法調(diào)節(jié)流量,電動機所用的功率將大為減少,是一種能夠顯著節(jié)約能源的方法。隨著季節(jié)性的變化,在實際的運轉(zhuǎn)中空調(diào)制冷主機是長期處于部分負(fù)荷下運行的,通常中央空調(diào)系統(tǒng)中冷2凍主機的負(fù)荷能隨季節(jié)氣溫變化自動調(diào)節(jié)負(fù)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、冷卻泵卻不能自動調(diào)節(jié)負(fù)載,上水系統(tǒng)有隨著負(fù)荷變化而改變流量的能力是水系統(tǒng)節(jié)所需中國煤化工直接調(diào)節(jié)大氣溫度能的主要關(guān)健,這就要求水泵具有良好的調(diào)節(jié)性能。采同時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(shè)備廣東建材200年第6期空調(diào)節(jié)能新技術(shù)。34空調(diào)末端裝置的節(jié)能設(shè)計地源熱泵系統(tǒng)大大提高一次能源的利用率,比傳統(tǒng)在智能建筑中,采用樓宇設(shè)備自動化系統(tǒng)BAS)對的空調(diào)系統(tǒng)運行效率要高約40%~60%,能夠節(jié)省30%~空調(diào)末端裝置進(jìn)行控制,對中央空調(diào)系統(tǒng)末端的新風(fēng)40%的費用機、回風(fēng)機、變風(fēng)量風(fēng)機、風(fēng)機盤管等裝置進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)視3.2直冷式空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計和使用的“精細(xì)化”控制。直冷式空調(diào)大部分應(yīng)用于中小型辦公樓、餐館、商樓宇自動系統(tǒng)(BAS)控制的核心是變流量控制器,店等商業(yè)性場所及家庭住宅,在空調(diào)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(guī)大的比例。釆用變頻技術(shù)是最合理的節(jié)能措施,室內(nèi)溫則,形成智能模糊控制。通過DC(直接數(shù)字控制器)采度達(dá)到設(shè)定值時壓縮機保持低頻率運轉(zhuǎn),以達(dá)到節(jié)能的集空調(diào)末端設(shè)備運行的各種參數(shù)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(jù)控制參數(shù)的變化,3.3新風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計利用空調(diào)末端設(shè)備的控制執(zhí)行機構(gòu)進(jìn)行控制新風(fēng)系統(tǒng)的合理使用,可以有效控制能耗的使用通過對空調(diào)末端設(shè)備進(jìn)行自動化控制,達(dá)到一定的量。新風(fēng)負(fù)荷一般占整個空調(diào)負(fù)荷20%40%,在滿足衛(wèi)節(jié)能效果,可節(jié)能10%-15%生條件的情況下減少新風(fēng)量,根據(jù)實際類采用變風(fēng)量4空調(diào)使用的節(jié)能措施進(jìn)行調(diào)節(jié),有排風(fēng)系統(tǒng)的利用宰內(nèi)能量對新風(fēng)進(jìn)行預(yù)熱與預(yù)冷處理(即熱回收技術(shù))等都能夠有效的減少空調(diào)(1)正確設(shè)置室內(nèi)參數(shù)對于舒適性空調(diào)而言,人的舒適感有一個較寬的范圍。在運行過程中,室內(nèi)參數(shù)設(shè)置系統(tǒng)的能耗不必過低,根據(jù)資料介紹,夏季室內(nèi)溫度提高1℃,可以在傳統(tǒng)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(biāo)準(zhǔn)的組合,已經(jīng)節(jié)約能耗10%~15%,由此可以看出,夏季適當(dāng)提高室內(nèi)設(shè)置溫度與冬季適當(dāng)降低室內(nèi)設(shè)置溫度,都獲得良好的是實際應(yīng)用多年的成熟產(chǎn)品。節(jié)能效果HOG(2)合理利用環(huán)境囚素,也能夠節(jié)約能耗。如果在室外溫度比較低時(尤其在夜間)注意房間的通風(fēng)、白天注意采用遮陽措施、空調(diào)運行時盡量關(guān)閉門窗等都是節(jié)能的有效措施圖3帶轉(zhuǎn)輪熱交換器的全新風(fēng)空氣處理機組總之,空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能是一項比較艱巨的綜合性工1)當(dāng)室外溫度在2℃以上時,可以啟用能量回收作,不但與空調(diào)工程設(shè)計的合理性相關(guān),同時與建筑設(shè)裝置問收排風(fēng)中的冷量,用以預(yù)冷從室外引進(jìn)的新風(fēng),計方面有著密切的關(guān)系。空調(diào)節(jié)能是每一個設(shè)計者都應(yīng)降低對制冷主機的冷量要求負(fù)起的責(zé)任。我國現(xiàn)在是一個能源緊張的國家,采用合(2)當(dāng)室外氣溫在12~24℃之間時,建筑物內(nèi)一般理的節(jié)能方式節(jié)約空調(diào)能耗,對國家來說,可以節(jié)約資有余熱,此時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;對用戶從而減少對制冷主機提供冷量的需求亦即所謂的過渡來說可以減少運行費用的開支。因此空調(diào)節(jié)能對國對季節(jié)。當(dāng)室外溫度在12-24℃的上限,全新風(fēng)仍無法滿民都具有非常重要的意義?！褡闳肯覂?nèi)余熱時,可依靠空調(diào)系統(tǒng)的制冷主機再提供少量的冷源;而當(dāng)室外溫度在12~24℃的中低范【參考文獻(xiàn)】圍時,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(diào)設(shè)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,此時的能耗只為機械2楊呂智等主編暖通空調(diào)工程設(shè)計力法與系統(tǒng)分析中國建送風(fēng)及排風(fēng)所需的電量[3]《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)》JGJ26-95.(3)當(dāng)室外氣溫降到12℃以下時,空調(diào)系統(tǒng)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(diào)系統(tǒng)熱源供熱量的需朱CNMHG用》華南理工大學(xué)出版