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中央空调节能改造

浅谈中央空调系统节能改造和运行管理

    合理的方式来节约空调的能耗,既节约资源、保护环境,又可以避免不必要的电力建设投资;对用户来说则可以减少空调运行费用的开支,空调节能是一件利国利民的好事。

    1 中央空调系统简述

    我国是一个人均能源相对贫乏的国家,人均能源占有量不足世界水平的一半,随着我国经济的快速发展,我国已成为世界第二耗能大国,但能源使用效率普通偏低, 造成电能浪费现象十分严重。尽管我国电网总装机容量和发电量快速扩容,但仍赶不上用电量增加的速度,供电形势严峻, 节能节电已迫在眉睫,在当今世界上充满着“能源紧缺”的时刻,“节能”问题已成为世界各国最关心的首要问题,也是我国政府和研究部门广大科学工作者探计中最注重的一环,各国政府都积极地颁布“节能”的法令、法规,已把节能问题列入考察监定和衡量一个建筑工程优劣的首要标准之一。一些发达国家空调工程的能耗,已占据建筑物总能耗的6O~70%。我国也占据50~60%,所以,如何在空调工程设计与运行中节能,已成为广大暖通空调与建筑专业设计工程师和运行管理人员的迫切任务。我国能源方针是“节能,与能源开发并重,并把节约能源放大优先的地位。空调工程的节能主要包括:节电、节水、节省冷量和热量.而空调制冷系统的能耗据考核已占空调工程能耗的一半以上,中央空调系统 有主机和末段系统。按负担室内热湿负荷所用的介质可分为全空气系统 、全水系统 、空气-水系统 、冷剂系统 。按空气处理设备的集中程度可分为集中式和半集中式。按被处理空气的来源可分为封闭式、直流式 、混合式(一次回风 二次回风)。主要组成设备有空调主机(冷热源) 风柜 风机盘管等等;中央空调是现代建筑中不可缺少的能耗运行系统,中央空调系统在给人们提供舒适的生活和工作环境的同时,又消耗掉了大量的能源。据统计,我国建筑物能耗约占能源总消耗量的30%。能源是发展国民经济的重要因素,我国近年来能源短缺的现实,已经迫使我们要把节能问题提到一个重要的位置上来。我们已经进入了一个可持续发展的新世纪-21世纪,人类的生活更加依赖于技术的进步,建筑作为人类生活息息相关的物质产品,每一次变革和技术进步都伴随着新材料、新技术的成功应用,空调系统的产生及发展就是这种技术进步的直接产物。而人类高质量的生活环境总是以牺牲现有的能源为前提。我国的建筑能耗约占总能耗的四分之一,居能耗之首,而建筑能耗的大部分又被建筑内部的采暖和空调系统所消耗。所以采暖空调系统的节能问题已经迫在眉睫,在有中央空调的建筑物中,中央空调的能耗约占总能耗的70%,而且呈逐年增长的趋势。因此,如何高效利用中央空调系统的能源和节能就成为迫切需要解决的问题。

    2 中央空调系统的节能优点

    经济节能:主机由微电脑控制,每个区间末端风机盘管可自行调节温度,区间无人时可关闭,系统根据实际负荷做自动化运行,开机计费,不开机不计费,有效节约能源和运行费用。

    环保:主机采用水源热泵型机组,电制冷,没有燃烧过程,避免了排污;整个系统为密闭式管路系统,可避免霉菌灰尘等杂质对系统的污染,使环境清新优美,特别适于高档别墅、高级公寓与写字楼的使用。

    节约空间:主机体积小巧,不设机房,无需占用设备层,减少公用设施 和土建投资,室内末端暗藏在吊顶内,极易配合屋内装修。

    个性化:中央空调系统以区间为单元,满足用户不同区间需求,室内末端安装采用暗藏方式,不影响室内的审美观,不占据室内空间,适应用户的个性化需求。

    简化管理:于采用不同区间单独控制系统为用户所有,产权关系明确,可简化空调设施管理。

    提升档次:中央空调主机可以避免破坏楼体的整体外观,使用户充分享受高档综合环境的同时,提升产品质量及量贩档次。

    投资方便:可根据量贩发展情况,分期分批投资添置空调系统,同时量贩档次提升,因此资金周转快,有效地利用资金更进一步开发。

    3 中央空调系统的节能措施

    目前空调冷水系统大都采用 1 级泵定流量系统。水泵容量是按冷水机组最大负荷时选定的,且全年在固定的水流量下工作。当一些空调末端停机时,水阀不能关闭,回水温度随着降低,使得供回水间温差减小。由于季节昼夜和建筑物使用功能的不同,实际空调负荷在一年绝大部分时间内远比设计负荷低 ( 前面也谈到过 ) ,全年有 60 %的时间实际负荷是在设计负荷的 50 %~ 70 % 以下运行,而冷水流量不变情况下,供回水间温差由设计的 5~ 7 ℃ 降为 0.5~1.0℃ ,即系统在大流量小温差的情况下工作,从而浪费了水泵运行的输送能量,且增大了管路系统的冷热量损失,从中央空调系统空气处理过程可以看出,夏季室内温度越低、相对湿度愈低,系统设备耗能愈大;冬季室内温度越高、相对湿度愈高,系统设备耗能愈大,相应地初投资和运行费用也随之增大,由于每个人对舒适感的要求标准差别很大,故对民用中央空调可有一个范围较宽的舒适区。在该舒适区范围内,夏季降温时,取较高的温湿度值;冬季采暖时,取较低的温湿度值,可获得一定的节能效果。建筑内温湿度的变化与建筑节能有着紧密的相关性,根据经验统计资料表明,如果在夏季将设定值温度下调1℃,将增加9%的能耗;如果在冬季将设定值温度上调1℃,将增加12%的能耗,因此将建筑内温湿度控制在设定值精度范围内是大楼中央空调节能的有效措施,为降低能耗,空调房间室内温湿度基数,在满足生产需要和人体健康的情况下,夏季尽可能提高,冬季应尽可能降低。现在有些业主盲目追求“够冷”境界,大幅度提高室内温湿度设计标准,这样做,不仅无谓地浪费大量能源,而且还会产生舒适感的负面效应,空调系统温湿度控制精度越高,舒适性越好,同时节能效果也越明显。而空调系统前端所测信号准确性直接影响到中央空调系统的精确控制程度。所以,所测信号,尤其是温湿度这样的模拟信号,必须尽可能准确,还有,一定要选用高控制精度的BAS对中央空调进行控制。因为,BAS采用DDC(直接数字控制器)直接控制电动水阀阀门的开度,而无须中间调节器;另外,DDC内含有丰富的计算控制软件,如比例积分微分(PID)算法、模糊控制算法、遗传算法等,来保证控制的精确度。

    3 总结:

    合理的设计方案、精心的施工和科学的运行管理对中央空调节能都是至关重要的。业主宜在建设初期就进行管理人员的选择和培训.必要时可以聘请专家加强建设过程各个环节甚至全过程(从设计方案的确定到系统的运行)的监督管理,确保建成的中央空调系统起码能够正常运行,进而追求实现一定程度的节能,在此基础上再实现运行的全面优化,以便达到最大限度的节能效果。


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点击次数:  更新时间:2016-04-26 00:10:07  【打印此页】  【关闭