空調系統節能技術論文

  空調系統消耗的大部分能量是在冷熱源系統中消耗的。所以合理選擇冷熱源系統對空調系統節能至關重要。下面是小編為大家精心推薦的,希望能夠對您有所幫助。

  篇一

  探討空調系統中的節能技術

  摘要:我國建築能耗已佔社會總能耗的20%~25%,正逐步上升到30%。空調系統能耗佔建築總能耗的50%左右,因此,空調節能是有必要的且具有重要的現實意義。

  關鍵詞:空調;節能技術;

  中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號:

  1. 冷熱源節能

  空調系統消耗的大部分能量是在冷熱源系統中消耗的。所以合理選擇冷熱源系統對空調系統節能至關重要。空調系統常採用的冷熱源方式是:

  ***1***水冷冷水機組+鍋爐;***2***熱泵;***3***溴化鋰吸收式+鍋爐。夏季用水冷冷水機組製冷, 冬季用鍋爐供熱。水冷冷水機組製冷消耗電能。設計工況下的能效比***製冷量/耗電量***比較高,一般為3.7~5,一般空調製冷量在300 RT***1RT=3.517 kW***以上選用離心式壓縮機,空調製冷量在150 RT~300 RT的製冷量範圍內選用螺桿式壓縮機比較合適,當空調製冷量小於150 RT時選用活塞式壓縮機較為合適。在水源比較充足的地區使用水冷冷水機組比較合適。熱泵型機組的使用對節能是很有利的,其中風冷熱泵冷熱水機組在中央空調中使用的較多,這種機組一機兩用,夏季製冷,冬季供熱。特別適用於缺水地區。

  溴化鋰機組的能效比***製冷量/消耗的熱能***比較低,外燃式為1.0~1.2,直燃式機組稍高。溴化鋰機組節電不節能。外燃式溴化鋰機組主要用於有廢熱、餘熱的地方,如熱電廠、鋼鐵廠等,既利用了廢熱、餘熱,又達到了製冷的目的。對於缺電而無廢熱或餘熱的地區可考慮使用直燃式機組。

  2 水系統節能

  2.1 採用大溫差

  如果系統中輸送冷熱能用的水***或空氣***的供回水***或送回風***溫差採用較大值, 那麼當它與原有溫差的比值為m, 從流量計算公式知道, 採用大溫差時的流量降為原來流量的***1/m*** 3。這時, 水泵或風機要求的功率將減小到原來的***1/m*** 3。可見, 加大溫差的節能效果是明顯的。在滿足中央空調精度、人員舒適和工藝要求的前提下, 在支管不算多, 大部分末端是全空氣系統的條件下應儘可能加大送風溫差。目前採用供、回水的溫度差為8℃工況時, 從主機到末端裝置的匹配都已成熟。

  2.2 選用低流速

  因為水泵和風機要求的功耗大致與管路系統中的流速成正比關係, 因此, 要取得節能的執行效果, 在設計和執行時不要採用高流速。此外, 幹管中採用低流速還有利於系統的水力工況穩定性。例如: 改變風機的轉速可以改變風機的效能引數, 風機的功率與轉速成三次方的關係, 而流量與轉速成一次方的關係, 降低轉速以降低流量的同時可以大幅度降低能耗。當流量減少1/3時, 能耗可減少約70.4%, 當流量減少1/2時, 能耗可減少約87.5%, 且風機的效率基本不變, 仍可穩定高效地工作。

  2.3 變流量控制

  冷凍水和熱水迴圈系統採用變流量控制, 並且對二次迴圈水泵採用變頻調速和臺數控制。冷水機組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔、電動水閥一一對應聯鎖執行, 冷源系統根據冷量***用自動監測流量、溫度等引數計算出冷量, 自動發出訊號*** 控制冷水機組的啟停數量及其對應水泵、冷卻塔的啟停臺數。風機盤管採用電動溫控閥和三擋風速結合的控制方式等。

  2.4 水系統設計

  設計人員應重視水系統設計, 認真進行水系統各環路的設計計算, 並採取相應措施保證各環路水力平衡。認真核對和計算空調水系統相關係數, 切實落實節能設計標準的要求值。

  2.5 風管和水管的絕熱材料和厚度

  風管和水管的絕熱材料和厚度要符合節能規範的要求, 絕熱材料儘可能選擇傳熱係數小, 氣密性好的材料; 空調供冷水管與風管設定隔汽層與保護層以進一步達到絕熱效果。

  3 空調機組及末端裝置的節能措施

  國產風機盤管從總體水平看與國外同類產品相比差不多,但與國外先進水平比較,主要差距是耗電量、盤管重量和噪聲方面。因此設計中一定注意選用重量輕、單位風機功率供冷***熱***量大的機組。空調機組應該選用機組風機風量、風壓匹配合理,漏風量少,空氣輸送係數大的機組。

  4 提高送風溫差及合理調節新風比

  人們對舒適感的要求差別很大,故舒適區範圍較寬。在舒適區內,雖然人體的熱舒適感覺沒有明顯改變,但系統的耗能卻有大幅度的變化。在滿足空調精度要求的前提下,我們可以提高送風溫差來提高節能效率,利用最少的耗能實現舒適性空調要求的空氣環境。為了節能,在夏天取較高的乾球溫度和相對溼度,冬季取較低的乾球溫度和相對溼度。就可減少圍護結構的傳熱負荷和新風負荷,從而降低空調系統能耗。

  在建築物的空調負荷中的新風負荷佔的比例很大,一般佔總負荷的20%~30%,因此在滿足衛生條件下,冬、夏季儘量減少新風量,而在過渡季節,儘量較多采用新風甚至採用全新風。對大型商場,在早晨對室內空氣的預冷或預熱,由於室內無人。可以把新風閥全部關閉等等。

  5 利用冷卻塔供冷技術

  冷卻塔供冷技術是指在室外空氣溼球溫度較低時,關閉製冷機組,利用流經冷卻塔的迴圈水直接或間接地向空調系統供冷,提供建築物所需的冷量,從而節約冷水機組的能耗,是近年來國外發展較快的節能技術。如當室外溼球溫度降至某個值以下時,冷卻塔出水水溫與空調末端裝置***如風機盤管***所需水溫接近,此時可關閉人工冷源,以流經冷卻塔的迴圈冷卻水向空調系統供冷,從而達到節能的目的。

  6 蓄冷技術

  在實施峰谷電價的地區,可利用低電價時段採用冰蓄冷系統將水製成冰來儲存冷量,高電價時段再將冷量釋放出來。採用冰蓄冷技術有利於減少國家對電力建設的投資及壓力;有利於均衡電力負荷、提高現有發電裝置與供電電網的利用率和改善電力建設的投資效益;有利於降低系統的執行費用;還有助於調節送風溫差,是一舉多得的節能好舉措。

  7 採用熱回收與熱交換裝置

  新風的引入必然要求排出一部分空氣,而大氣溫度與排氣溫度有一定的溫差,如製冷時若室內溫度為27℃,室外溫度為35℃,則將27℃的氣體排入大氣會帶來能量損失,採用熱回收交換裝置使新風在被處理前與排氣進行熱交換,新風溫度便有所降低,就可減少新風機組的負荷,減少了能耗,這種裝置一般用於可集中排風而需新風量較大的場合。

  8 風系統節能

  8.1 空調末端

  末端裝置, 要選用重量輕, 單位風機功率供冷*** 熱*** 量大, 噪聲低的裝置。風機盤管採用電動溫控閥和三擋風速結合的控制方式。如採用定風量全空氣空調系統, 採用變新風比焓值控制方式, 新風量可按不同季節作調整, 甚至全新風執行, 以節省執行費用。如有可能採用變風量系統, 從而系統的總設計風量可以減少。這樣, 空調裝置的容量也可以減小, 既可節省裝置費的投資, 也進一步降低了系統的執行能耗。另外, 空調和通風風機採用變頻調速控制, 也降低了執行能耗。

  8.2 熱回收技術

  8.2.1 新風利用

  過渡季節儘量利用新風, 可進行全新風執行,減少空調的執行。冬季內區的消除餘熱, 可採用室外新風, 減少能源的浪費。

  8.2.2 分層空調和置換通風

  在大空間採用分層空調和置換通風, 儘量減少無效空間區域的能量消耗, 只滿足有效區域的舒適度。

  參考文獻

  [1] 李曉雲. 淺談空調節能新技術[J]. 中國勘察設計. 2010***09***

  [2] 鄒玉東. 中央空調節能技術研究[J]. 科技風. 2010***09***

  [3] 李佳明. 中央空調節能控制技術探討[J]. 經營管理者. 2010***04***

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