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中央空調(diào)運(yùn)行管理節(jié)能問題的研究

更新時(shí)間:2016-04-06  |  點(diǎn)擊率:4656

1、制冷主機(jī)的節(jié)能運(yùn)行
在空調(diào)系統(tǒng)中,主機(jī)能耗占總能耗60%以上,因此主機(jī)的節(jié)能運(yùn)行是整個(gè)系統(tǒng)節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,主機(jī)都要按zui大負(fù)荷進(jìn)行設(shè)計(jì),而空調(diào)系統(tǒng)對(duì)每個(gè)具體工況而言,都有一條*的特性曲線,滿足這條曲線工作,主機(jī)效率zui高,能耗zui小,控制主機(jī)盡量滿足其特性曲線,則可以達(dá)到節(jié)能的目的。
常見的節(jié)能控制方法有:
(1)啟停*控制
空調(diào)裝置消耗的電能等于裝置運(yùn)行的時(shí)間和裝置的容量的乘積,如果運(yùn)行時(shí)間減少,消耗的電能就會(huì)按比例下降。對(duì)大樓不同場所的空調(diào)負(fù)荷進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查分析,尋找*啟停控制方式,將既能滿足人們對(duì)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(duì)辦公室環(huán)境因素,制定多套節(jié)能運(yùn)行方案。
(2)合理選擇主機(jī)功率
針對(duì)負(fù)荷分別選擇主機(jī)功率,即根據(jù)空調(diào)實(shí)際負(fù)荷調(diào)節(jié)主機(jī)臺(tái)數(shù)或選擇主機(jī)功率。例如:廣東某大廈采用了空調(diào)大主機(jī)和小主機(jī)組合的辦法,即正常白天負(fù)荷高峰時(shí)使用大主機(jī),18:00以后小負(fù)荷就改用空調(diào)小主機(jī),其節(jié)電情況非常顯著。
(3)參數(shù)選擇
在中央空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)合理設(shè)定室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)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(shè)計(jì)中避免送風(fēng)溫度過低,因?yàn)楫?dāng)送風(fēng)溫度由18℃降到14℃時(shí),在同樣的房間溫度下(26℃,相對(duì)濕度50%),處理新風(fēng)的能耗會(huì)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(shè)計(jì)溫度確定取比室外環(huán)境溫度低5~8℃為好,同時(shí)室內(nèi)外相對(duì)濕度差也不宜太大。
2、水泵的節(jié)能運(yùn)行
由于水泵在設(shè)備選型時(shí)大都留有余量,因此水泵的出水側(cè)閥門都不會(huì)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(shí)由于閥門限制水量,使主機(jī)的制冷效果不理想,往往造成單機(jī)供冷不夠,雙機(jī)或多機(jī)時(shí)卻在部分負(fù)荷下工作,造成大量的電能浪費(fèi)。設(shè)計(jì)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間約占總運(yùn)行時(shí)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%[4]。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(shè)計(jì)變流量水系統(tǒng)時(shí),必須注意到各末端裝置的流量變化與負(fù)荷的改變并不是線性關(guān)系,所以應(yīng)考慮系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡和穩(wěn)定的問題,才能達(dá)到節(jié)能的*效果。
3、冷卻塔的節(jié)能運(yùn)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(jì)能耗還是十分可觀的。冷卻塔的設(shè)計(jì)是按全年zui不利工況進(jìn)行設(shè)計(jì)的,如何改善其工作狀況,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的,同樣具有重要意義。
冷卻塔冷卻能力的影響因素有循環(huán)水量,水溫,誘導(dǎo)風(fēng)量,當(dāng)?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*工作狀況,從而達(dá)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(fēng)機(jī)電源的通斷。熱負(fù)荷變化時(shí),通過熱敏電阻的檢測(cè),發(fā)信號(hào)給調(diào)溫計(jì),控制風(fēng)機(jī)的開停。熱負(fù)荷低于某種程度,命令風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),熱負(fù)荷升高,則再讓風(fēng)機(jī)啟動(dòng),從而達(dá)到節(jié)能目的。此方法目前應(yīng)用zui普遍。
(2)風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)的控制:對(duì)并聯(lián)配置的冷卻塔而言,風(fēng)量的調(diào)節(jié)可以通過風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)控制來實(shí)現(xiàn),根據(jù)實(shí)際需要來確定風(fēng)機(jī)開啟的臺(tái)數(shù)。
4、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(shí)際上,這兩大水系統(tǒng)水的耗失量是相當(dāng)大的,水的大量耗失,一則增大水資源的壓力,二則也增加冷水機(jī)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?yàn)榕盼坶y、旁通閥失效或關(guān)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(gè)方面:
(1)蒸發(fā)耗水。冷卻塔內(nèi)熱水通過蒸發(fā)釋放潛熱而達(dá)到自身的冷卻。在設(shè)計(jì)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(dāng)冷卻負(fù)荷減少而風(fēng)量不變時(shí),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(jìn)口溫度值下降。從系統(tǒng)的角度來講,通過風(fēng)機(jī)大量送風(fēng)能降低冷卻塔出水溫度,有利于提高機(jī)組的性能,但卻增加了冷卻塔的風(fēng)機(jī)和水泵的電能消耗,機(jī)組冷凝溫度的降低并不總是導(dǎo)致機(jī)組性能的提高,實(shí)際上機(jī)組的耗電指標(biāo)隨著冷凝壓力的進(jìn)一步降低有升高的趨勢(shì)[5],因而大風(fēng)量導(dǎo)致的出水溫度降低,并不能達(dá)到節(jié)能的目的。
(2)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(jī)組負(fù)荷的情況下,應(yīng)適當(dāng)調(diào)整循環(huán)水流量,調(diào)整播水器角度,清掃散水槽,適當(dāng)調(diào)整風(fēng)機(jī)葉片的角度是可以將飛水降至zui低程度的。
(3)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。
5、減少水質(zhì)污垢、腐蝕及青苔影響
水質(zhì)的水垢、腐蝕及青苔對(duì)制冷系統(tǒng)影響極大,這也是空調(diào)系統(tǒng)能耗高的重要原因。[6]為了減少水垢、腐蝕及青苔對(duì)水系統(tǒng)的影響,除設(shè)備生產(chǎn)廠家應(yīng)采取措施外,應(yīng)增設(shè)水處理裝置。國內(nèi)外的實(shí)踐證明,高頻多段磁場能很好的對(duì)水質(zhì)進(jìn)行處理,因此空調(diào)設(shè)計(jì)應(yīng)增設(shè)、提倡選用高頻電磁多功能水處理裝置。
6、新的節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用
為了使得空調(diào)系統(tǒng)更加節(jié)能,近年來國內(nèi)外也有采用分散式機(jī)組中央空調(diào)系統(tǒng)和冰蓄冷中央空調(diào)系統(tǒng)的趨勢(shì),例如戶式中央空調(diào)VRV系統(tǒng)等,在這些新系統(tǒng)中,采用了大量的新的節(jié)能技術(shù),數(shù)碼變?nèi)轀u旋壓縮機(jī)技術(shù),雙壓縮機(jī)技術(shù),制冷劑直接輸送技術(shù),制冷劑的智能分配技術(shù),風(fēng)機(jī)調(diào)速技術(shù),高智能化控制技術(shù)等。但由于使用這些新技術(shù)的中央空調(diào)系統(tǒng)的初期投資大和各個(gè)城市分時(shí)電價(jià)實(shí)施情況不同等原因,故至今仍在全面推廣之中。
7、結(jié)論
以上是中央空調(diào)節(jié)能的部分措施,隨著技術(shù)的發(fā)展,越來越多的技術(shù)將應(yīng)用到空調(diào)節(jié)能中來。但是,對(duì)節(jié)能的認(rèn)識(shí)應(yīng)該有一個(gè)正確的觀點(diǎn)即不能因節(jié)能而降低使用水平和抑制合理需求,而應(yīng)該從提高能源利用效率來采取對(duì)策解決問題。每個(gè)從事中央空調(diào)管理的人員更應(yīng)該在空調(diào)節(jié)能領(lǐng)域積極地爭取挽回所有可能挽回的能量。

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