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(qiáng)(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(duì)能源浪費(fèi)的重視希望廣大設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過程中多考慮能耗的節(jié)省,為國(guó)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(jì)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(jì)選型的重要因素。制冷機(jī)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(jī)組發(fā)展能源的供給必將大幅度提高。但由于我國(guó)目前的耗電量更是驚人。所以選型時(shí)根據(jù)容量大小盡量選擇能能源儲(chǔ)存有限與利用率較低,造成能源的極大浪費(fèi)能效比高的機(jī)組。如螺桿式、離心式冷水機(jī)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(gè)建筑物機(jī)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(jì)算的負(fù)荷大小選擇容量相同的機(jī)組,不要系統(tǒng)造成很大的壓力,也會(huì)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生影選用容量過大的主機(jī)。容量過大的主機(jī)不能全負(fù)荷運(yùn)響。近年國(guó)家一系列建筑節(jié)能研討會(huì)的召開、相關(guān)建筑轉(zhuǎn),一來增加設(shè)備的投資,二來浪費(fèi)運(yùn)轉(zhuǎn)能耗。曾對(duì)一些節(jié)能與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的頒發(fā),已經(jīng)證明我國(guó)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(tái)數(shù)過多,有的甚至超出將近一倍以上,在使用時(shí)待設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)綜合考慮。出現(xiàn)長(zhǎng)期大馬拉小車現(xiàn)象造成能源的極大浪費(fèi)。所以空調(diào)系統(tǒng)能耗的大小,與建筑物的節(jié)能設(shè)計(jì)、空調(diào)設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)時(shí),能滿足使用功能的前提下,力爭(zhēng)能耗節(jié)能設(shè)計(jì)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(gè)組成設(shè)備,其節(jié)能性3空調(diào)系統(tǒng)的過程設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)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(jì),需要根據(jù)工程具體情況對(duì)空賓館、大商場(chǎng)辦公樓及公用建筑越來越多加上家庭用調(diào)運(yùn)行季節(jié)進(jìn)行全工況、全過程的分析,找出一個(gè)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(jì)的合理運(yùn)行,為在運(yùn)行中節(jié)能創(chuàng)造良好空調(diào)節(jié)能不是獨(dú)立的,需要結(jié)合整個(gè)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(gè)方3.1空調(diào)水系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)面。3.11利用變頻技術(shù)的節(jié)能設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)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(jì)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(jià),也影響著系統(tǒng)的運(yùn)行效率及運(yùn)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(jì)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(shí)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(gè)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(jī)組是主要的能耗設(shè)備,其能對(duì)水中國(guó)煤化工率將隨著轉(zhuǎn)速的變慢耗量約占整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的55%-65%,因此制冷機(jī)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(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)泵時(shí),電動(dòng)機(jī)的軸功率可按下式計(jì)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(yùn)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(dòng)機(jī)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(jī)結(jié)合,構(gòu)H泵的揚(yáng)程(m成溫差閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng),自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵的輸出流量nc一傳動(dòng)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(jī)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(shí),供水系統(tǒng)出水溫度讀入控制器內(nèi)存,并計(jì)算出溫差值,然后與空的阻力特性;曲線2是額定轉(zhuǎn)速時(shí),泵的揚(yáng)程特性。這時(shí)調(diào)主機(jī)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(diǎn)為A點(diǎn)流量Q,揚(yáng)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(dòng)機(jī)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(jì)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(diǎn)。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(gè)約15m的深井,將管(1)轉(zhuǎn)速不變,將閥門關(guān)小,這時(shí)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(diǎn)移至B點(diǎn):流量Q,揚(yáng)程H,電動(dòng)機(jī)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(shí)揚(yáng)程特性曲線如立曲線4所示,工作點(diǎn)移至C點(diǎn):流量仍為Q,但揚(yáng)程為H,電動(dòng)機(jī)的軸功率與面積0QCH成正比通過對(duì)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(dòng)機(jī)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(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)中空調(diào)制冷主機(jī)是長(zhǎng)期處于部分負(fù)荷下運(yùn)行的,通常中央空調(diào)系統(tǒng)中冷2凍主機(jī)的負(fù)荷能隨季節(jié)氣溫變化自動(dòng)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(jī)相匹配的冷凍泵、冷卻泵卻不能自動(dòng)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(guó)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(shí)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(jì)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(dòng)化系統(tǒng)BAS)對(duì)的空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)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(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)末端的新風(fēng)40%的費(fèi)用機(jī)、回風(fēng)機(jī)、變風(fēng)量風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)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(jì)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(dòng)系統(tǒng)(BAS)控制的核心是變流量控制器,店等商業(yè)性場(chǎng)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(shí)庫(kù)、模糊控制模型和模糊運(yùn)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(shí)壓縮機(jī)保持低頻率運(yùn)轉(zhuǎn),以達(dá)到節(jié)能的集空調(diào)末端設(shè)備運(yùn)行的各種參數(shù)將檢測(cè)到的相關(guān)量進(jìn)目的。行PID(比例、積分微分)運(yùn)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(jì)利用空調(diào)末端設(shè)備的控制執(zhí)行機(jī)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(duì)空調(diào)末端設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化控制,達(dá)到一定的量。新風(fēng)負(fù)荷一般占整個(gè)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(shí)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(duì)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(duì)于舒適性空調(diào)而言,人的舒適感有一個(gè)較寬的范圍。在運(yùn)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(jī)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(shí)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(shí)(尤其在夜間)注意房間的通風(fēng)、白天注意采用遮陽(yáng)措施、空調(diào)運(yùn)行時(shí)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(jī)組總之,空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能是一項(xiàng)比較艱巨的綜合性工1)當(dāng)室外溫度在2℃以上時(shí),可以啟用能量回收作,不但與空調(diào)工程設(shè)計(jì)的合理性相關(guān),同時(shí)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(jì)方面有著密切的關(guān)系。空調(diào)節(jié)能是每一個(gè)設(shè)計(jì)者都應(yīng)降低對(duì)制冷主機(jī)的冷量要求負(fù)起的責(zé)任。我國(guó)現(xiàn)在是一個(gè)能源緊張的國(guó)家,采用合(2)當(dāng)室外氣溫在12~24℃之間時(shí),建筑物內(nèi)一般理的節(jié)能方式節(jié)約空調(diào)能耗,對(duì)國(guó)家來說,可以節(jié)約資有余熱,此時(shí)完全可以充分利用室外的新風(fēng)消除余熱,源、保護(hù)環(huán)境,并且可以避免不必要的電力投資;對(duì)用戶從而減少對(duì)制冷主機(jī)提供冷量的需求亦即所謂的過渡來說可以減少運(yùn)行費(fèi)用的開支。因此空調(diào)節(jié)能對(duì)國(guó)對(duì)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(shí),可依靠空調(diào)系統(tǒng)的制冷主機(jī)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(shí),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(jì)手冊(cè)》中國(guó)建筑業(yè)出版社式制冷主機(jī)完全可以停止使用,此時(shí)的能耗只為機(jī)械2楊呂智等主編暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)力法與系統(tǒng)分析中國(guó)建送風(fēng)及排風(fēng)所需的電量[3]《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)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(shí),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(guó)煤化工技術(shù)同濟(jì)大學(xué)出版社加熱室外引入的新風(fēng)降低對(duì)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