【摘 要】目前,全空氣空調(diào)系統(tǒng)以其美觀、安靜、送風量和新風量充足以及衛(wèi)生等諸多優(yōu)勢被廣泛應用于商場、影劇院等大空間建筑內(nèi)部。這種空調(diào)系統(tǒng)的空氣處理方式及送風方式有多種類型,以往諸多研究中,多是針對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、空氣處理過程及系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計等方面進行分析,從中尋找節(jié)能途徑和方式。對全空氣空調(diào)系統(tǒng)中定風量和變風量空氣處理及送風方式進行分析,讓大家在設(shè)計中注意節(jié)能措施。
【關(guān)鍵詞】空調(diào);全空氣系統(tǒng);自動控制;節(jié)能
0 引言
現(xiàn)代的辦公建筑的圍護結(jié)構(gòu)一般會采用幕墻等全封閉形式的,所以需要的配套的空調(diào)系統(tǒng)要向室內(nèi)的空間來提供新風以稀釋房間內(nèi)不良空氣的濃度,提供冷量(熱量)來滿足房間內(nèi)冷(熱)負荷的需要,改善室內(nèi)的空氣質(zhì)量通常主要以機械換氣,輔助自然通風的形式來進行?諝獾奶幚硐到y(tǒng)通常有風機盤管加獨立新風系統(tǒng)、全空氣的定風量的空調(diào)系統(tǒng)以及全空氣的變風量的空調(diào)系統(tǒng)。我國常用的為風機盤管加獨立新風系統(tǒng),此系統(tǒng)的風機能耗較小、其自控系統(tǒng)比較簡單實用,同時也存在著一些缺點,如對空氣的過濾效果較差、去濕能力較差以及溫度波動大,已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代對高標準的空氣環(huán)境品質(zhì)的辦公建筑的要求。全空氣的的空調(diào)系統(tǒng)能夠保證新風量和換氣次數(shù)以及空氣過濾的效果,同時也避免了水害和潮濕的問題。
1 中央空調(diào)系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)的必要性
中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備的選擇、管道的尺寸、機組的容量等設(shè)計都是根據(jù)夏、冬季節(jié)室內(nèi)外設(shè)計計算參數(shù)和相應室內(nèi)最大負荷確定的,系統(tǒng)設(shè)備經(jīng)過了安裝調(diào)試與運行后達到設(shè)計要求,但在使用空調(diào)時,室外的空氣參數(shù)都會隨季節(jié)氣候的變化而變化,實際的計算最大值不一定與最大負荷相一致,因此需要對中央空調(diào)系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)滿足用戶的空調(diào)要求。
2 對全空氣一次回風系統(tǒng)的的運行調(diào)節(jié)研究
目前,大型中央空調(diào)一般采用全空氣一次回風空調(diào)系統(tǒng),如大型商場、餐飲中心等全空氣一次回風空調(diào)系統(tǒng)沒有單獨設(shè)置獨立新風系統(tǒng),設(shè)備采用單風管低速送風,空調(diào)房間的冷、熱、濕負荷經(jīng)過空氣處理機處理后送入空調(diào)房間,對于民用中央空調(diào)大多是舒適性空調(diào),其運行調(diào)節(jié)主要考慮室內(nèi)空調(diào)冷熱負荷變化引起的室溫變化,濕負荷變化影響很小,為了分析和調(diào)節(jié)方便,通常不考慮濕負荷變化影響,空調(diào)工程上的全空氣一次回風系統(tǒng)運行常用的調(diào)節(jié)方式可分為質(zhì)調(diào)節(jié)、量調(diào)節(jié)以及混合調(diào)節(jié)三種。
3 全空氣定風量的空調(diào)系統(tǒng)
在全空氣空調(diào)系統(tǒng)中,定風量系統(tǒng)一般維持全年的風量固定不變,并且是按房間最大熱、濕負荷確定的送風量。但在實際上,大多數(shù)情況下,空調(diào)房間的負荷低于最大負荷。當實際負荷低于最大負荷時,為了維持室溫設(shè)計水平,必須減少送風溫差,其方法是通過再熱或混合,以熱量抵消部分冷量,形成冷熱能量抵消。其次,當室內(nèi)負荷不是最大負荷時,送風量大于實際需要量,為了輸送多余風量,風機需要多消耗電能。
4 全空氣變風量空調(diào)系統(tǒng)
在全空氣變風量空調(diào)系統(tǒng)中,變風量空調(diào)系統(tǒng)可以根據(jù)空調(diào)負荷的變化及室內(nèi)參數(shù)要求的變化通過改變送風量來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度以滿足要求。采用變頻風機作為送風機,采用VAV BOX作為末端裝置,采用VAV控制器取代三速開關(guān)+溫控器。VAV末端不以冷熱水閥為溫度調(diào)節(jié)工具,而是以送風量作為控制參數(shù)。送風機則采用變頻技術(shù)對混合新風實現(xiàn)變風量調(diào)節(jié),采用一級溫度調(diào)節(jié)控制,配合VAV末端實現(xiàn)變風量供應。因此,變風量空調(diào)系統(tǒng)可以按需提供風量,避免了定風量風機的額外耗能,實現(xiàn)了節(jié)能,同時又保留了全空氣空調(diào)系統(tǒng)回收利用室內(nèi)濕冷負荷的環(huán)保技術(shù),比全空氣定風量空調(diào)系統(tǒng)更為先進。但是,為了實現(xiàn)VAV末端裝置的變風量調(diào)節(jié)功能,就需要保持送風機的變風量運行,末端裝置調(diào)節(jié)與空氣處理機變頻調(diào)節(jié)通過混合新風而發(fā)生串級耦合,新風量與冷負荷兩個原本非相關(guān)性控制參數(shù)通過混合新風而發(fā)生間接耦合,在自控工藝中必須增加去耦措施而變得復雜。VAV系統(tǒng)的性價比表現(xiàn)在系統(tǒng)的規(guī)模性上,多風口之間、多支路之間通過風管靜壓變化相互干擾引起系統(tǒng)波動甚至失穩(wěn),對自控工藝的動態(tài)穩(wěn)定性提出了更高的要求。相應初投資會比較高。
5 存在的問題及看法
5.1 新回風固定比例是否可行
由于風閥控制較困難,許多人不愿意控制新風閥,一種說法認為,客流量越大,負荷越大,總送風量和新風量相應增大,可以固定新回風比例。在夏季設(shè)計條件下客流量與新風量成正比關(guān)系,客流量與總風量接近正比關(guān)系,固定新風比例對新風量影響較小。但隨著室外氣象條件的變化,如當室內(nèi)負荷為熱負荷時,熱負荷的變化與客流量的變化呈相反的趨勢,隨著客流量增加,室內(nèi)熱負荷減小,總風量相應減少,造成新風量不足。
5.2 如何保證最小新風量
為保證稀釋建筑材料等其它污染源散發(fā)的有害物及維持室內(nèi)正壓,空調(diào)系統(tǒng)應保證最小新風量,這可以通過限定變頻器的最小頻率以及限定新風閥的最小開度來實現(xiàn)。當風機在設(shè)定的最小頻率下工作時,送風量不能再減少,自控系統(tǒng)應自動切換,由二通閥調(diào)節(jié)水量來控制室溫;當二通閥全開時,再切換至風量控制。
5.3 如何做到制冷機節(jié)能與風機節(jié)能的統(tǒng)一
在過渡季,室外溫度低于室溫,充分利用自然能源是有效節(jié)能的重要方式,此時在最大新風狀態(tài)下利用自然能源最充分。
6 空調(diào)系統(tǒng)運行中可采取的節(jié)能措施
6.1 充分季節(jié)特點
空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計對于節(jié)能雖然重要,但是一個好的運行的方案同樣可以實現(xiàn)節(jié)能的目的。對于全空氣系統(tǒng),當在春、秋兩個季節(jié)運行的時候可以充分的利用春季和秋季的涼爽的室外的空氣,來加大新風系統(tǒng)的使用量,就可以實現(xiàn)了節(jié)能的目的,與此同時還可以有效的改善房間內(nèi)空氣的品質(zhì)。
6.2 靈活的掌握空調(diào)設(shè)備節(jié)能措施?
。1)離心式冷水機組、空調(diào)循環(huán)水泵采用變頻器,按照所需冷負荷量提供凍冷水流量,有利節(jié)能。
。2)利用電腦進行負荷分析,決定制冷機組最佳匹配或進行負荷自動調(diào)節(jié),盡量提高機組的效率。
。3)制冷主機采用R134a或其它環(huán)保冷媒,以減低臭氧層的破壞及防加劇大氣層的溫室效應。
。4)機械設(shè)備選用低噪音低震動設(shè)備。制冷機組、冷卻塔、水泵及空調(diào)風機設(shè)置減震器。
。5)選用耗能低,效率高的機電設(shè)備包括制冷機組、冷卻塔、水泵及空調(diào)機組。
。6)合理選用空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)室內(nèi)設(shè)計參數(shù)。
。7)若空調(diào)機房有足夠位置式條件許可時,如辦公區(qū)過渡季節(jié)采用全新風運行,從而節(jié)約能源。
。8)風管和水管的絕源材料及厚度符合節(jié)能規(guī)范要求。
。9)機房通風機按照機房內(nèi)溫度制風機系統(tǒng)開關(guān)來節(jié)約能源。
7 結(jié)語
如何既能滿足人們的舒適與健康性要求,又最大限度地節(jié)省能源,是空調(diào)業(yè)人士孜孜以求的目標。通常采用根據(jù)室內(nèi)參數(shù)調(diào)節(jié)冷(熱)媒流量的方式,達到室內(nèi)需要的溫濕度,滿足人們一定的舒適性要求。負荷側(cè)水系統(tǒng)的變流量方式為冷源側(cè)水系統(tǒng)的運行調(diào)節(jié)提供了一種調(diào)節(jié)方式,但其本身并不是節(jié)能的主要手段。因為定流量系統(tǒng)也可以通過負荷計算,使主機根據(jù)需要在部分負荷下運行,達到節(jié)能,變流量水系統(tǒng)僅對二級泵水系統(tǒng)的負荷側(cè)水泵的調(diào)節(jié)提供了條件,還遠不能滿足節(jié)能的需要。在系統(tǒng)設(shè)計過程中,應廣泛考慮節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟、健康、舒適等優(yōu)點空調(diào)系統(tǒng),為國家的節(jié)能減排出微薄之力。
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