摘 要:隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,能源成為最為現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題,只有全面解決節(jié)能問(wèn)題,才能推動(dòng)城市快速發(fā)展。文章主要談到了用電較大的中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能措施與方法。
關(guān)鍵詞:中央空調(diào);節(jié)能;大型建筑
城鎮(zhèn)化發(fā)展、人口的增多,對(duì)能源供應(yīng)提出了更大的挑戰(zhàn),特別是在用電量較大的區(qū)域,能源問(wèn)題成為全社會(huì)的關(guān)注焦點(diǎn)。城鎮(zhèn)中大型建筑越來(lái)越多,大型建筑消耗電量巨大,只有全面解決好節(jié)能問(wèn)題,才能有效提高能源利用率,確保城鎮(zhèn)健康快速發(fā)展。大型建筑中的空調(diào)系統(tǒng)用電量大,解決好節(jié)能減排問(wèn)題十分關(guān)鍵。大型建筑內(nèi)的空調(diào)設(shè)備設(shè)計(jì)非常重要,要保證容量的基礎(chǔ)上,提出節(jié)能措施,這樣才能保證節(jié)能質(zhì)量與效果。中央空調(diào)需要不斷的運(yùn)行,全面滿足不同用戶的需要,一般來(lái)講,中央空調(diào)都是按最大負(fù)荷設(shè)計(jì)的,其承載能力較大,但在實(shí)際使用過(guò)程中,往往并不能達(dá)到最大設(shè)計(jì)量,而是多數(shù)時(shí)間都在低負(fù)荷運(yùn)行,如果用戶過(guò)少,往往還會(huì)造成在設(shè)計(jì)負(fù)荷10%以下運(yùn)行的狀態(tài),但不論多少用戶使用,只要有一個(gè)需要的,就要整體運(yùn)行,這也就導(dǎo)致了電量的最大消耗。就是說(shuō),空調(diào)如果長(zhǎng)期在低負(fù)荷下運(yùn)行,但卻要承擔(dān)高負(fù)荷的配套,不但中央空調(diào)運(yùn)行效率下降,而且對(duì)資源也是極大的浪費(fèi)。
為了達(dá)到節(jié)能效果,當(dāng)前,中央空調(diào)系統(tǒng)一般都已經(jīng)按照溫度控制冷凍水系統(tǒng)流量自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié),確保溫度達(dá)到合理狀態(tài),這種設(shè)計(jì)已經(jīng)充分考慮到了節(jié)能的問(wèn)題,但是節(jié)能卻不是其主要目標(biāo),真正決定建筑物內(nèi)溫度的則是中央空調(diào)系統(tǒng)所傳遞的冷熱量累加。理論上看,中央空調(diào)系統(tǒng)由制冷機(jī)產(chǎn)生冷量,通過(guò)末端設(shè)備得到冷量,由此發(fā)揮其空調(diào)的作用,這種流程一般存在延遲,有些特殊類的建筑物,冷負(fù)荷變化大,傳統(tǒng)控制模型節(jié)能效果不好,整體耗能大,只有全面創(chuàng)新思路,才能設(shè)計(jì)出良好的節(jié)能措施與方法,全面實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。
1 中央空調(diào)冷熱源節(jié)能措施
建筑都裝有空調(diào)系統(tǒng),在建筑當(dāng)中,耗能最大的就是空調(diào)系統(tǒng),整體消耗的電量較多,而空調(diào)冷熱源機(jī)組能耗又占整個(gè)空調(diào)大部,節(jié)能第一步,就是要解決好機(jī)組的問(wèn)題。目前市場(chǎng)中的空調(diào)多種多樣,機(jī)組、設(shè)備品種非常齊全繁多,比如電制冷機(jī)組、溴化鋰吸收式機(jī)組及蓄冷設(shè)備等機(jī)組,不同的機(jī)組有不同的功能,各具特色、各有優(yōu)勢(shì)。不論是哪一種類型的機(jī)組,均需要受能源、環(huán)境、工程狀況、時(shí)間及要求等多因素制約,只有根據(jù)建筑形式與需求,才能客觀的做出正確選擇,中央空調(diào)常見(jiàn)冷熱源配置為:水冷冷水機(jī)組+鍋爐、熱泵型機(jī)組、嗅化銼吸收式機(jī)組、蓄冷空調(diào)。
1.1 水冷冷水機(jī)組+鍋爐
這種配置是當(dāng)前最多見(jiàn)的一種形式,主要是在水冷機(jī)組制冷時(shí)對(duì)電能產(chǎn)生大量的消耗。設(shè)計(jì)工況能效比(制冷量/耗電量)很高,也就是說(shuō),建立這種機(jī)組配置,必須要保證有水冷冷水機(jī)組冷卻水整體系統(tǒng),確保水冷效果,達(dá)到空調(diào)制冷的目的,冷水系統(tǒng)要有冷卻塔和水泵等基礎(chǔ)性設(shè)備,當(dāng)機(jī)組運(yùn)行時(shí),會(huì)消耗一定比例的水,這種配置多是用在水源充足的地區(qū),能夠消耗較少的電能,達(dá)到整體節(jié)能效果。
1.2 熱泵型機(jī)組
這種配置具備一定的節(jié)能效果,使用過(guò)程中可大大降低能耗,主要在風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組中用的較多,確保中央空調(diào)正常使用。機(jī)組能夠制冷,也可以供熱,對(duì)于北方地區(qū)尤其合適,一年四季都可以使用。夏季制冷的時(shí)候,主要使用的是風(fēng)冷冷卻制冷系統(tǒng)的冷凝器,不需要使用水冷機(jī)組水系統(tǒng)進(jìn)行冷卻,對(duì)于缺水地區(qū)較合適,能夠達(dá)到節(jié)能效果。
1.3 溴化鋰吸收式機(jī)組
這種機(jī)組主要有兩種,一種是外燃式、一種是直燃式,兩種機(jī)組適合的區(qū)域不同,根據(jù)實(shí)際情況可以自由選擇,外燃式機(jī)組制冷動(dòng)力主要是靠熱能,一般會(huì)在廢熱或余熱較多的地區(qū)使用,整體效果非常好。有廢余熱的區(qū)域使用這種方式,能夠有效利用廢熱、余熱,同時(shí),也解決了制冷問(wèn)題,達(dá)到節(jié)能效果;缺電而無(wú)廢熱或余熱的地區(qū),使用直燃式機(jī)組效果較好。
1.4 蓄冷空調(diào)系統(tǒng)
電力是當(dāng)前用量最大的能源,隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,電力在地區(qū)供應(yīng)出現(xiàn)了緊張狀況,特別是進(jìn)入夏季,一些地區(qū)的電力供需矛盾更加突出,空調(diào)用電負(fù)荷呈爆發(fā)增長(zhǎng),如果遇到用電的高峰,則矛盾更加突出,只有全面解決這一問(wèn)題,才能解決矛盾,達(dá)到節(jié)能目標(biāo)。蓄冷空調(diào)能夠在電網(wǎng)負(fù)荷低的夜間,采用水蓄冷或相變材料蓄冷,低谷期存電能,而在高峰時(shí)期則釋放使用,也就是說(shuō),電力負(fù)荷較高的白天,能夠通過(guò)釋放,把儲(chǔ)存的冷量輸送出來(lái),全面滿足建筑空調(diào)需求。
2 中央空調(diào)機(jī)組和末端設(shè)備節(jié)能措施
隨著技術(shù)的不斷成熟,國(guó)產(chǎn)風(fēng)機(jī)盤管與國(guó)外同類產(chǎn)品質(zhì)量相差不大,但是,從節(jié)能上看,還與國(guó)外先進(jìn)水平存在巨大的差距,國(guó)產(chǎn)設(shè)備整體耗電量大、盤管重、噪聲大,存在一定的缺點(diǎn)。要從問(wèn)題入手,全面優(yōu)化設(shè)計(jì),才能夠達(dá)到節(jié)能效果,設(shè)計(jì)時(shí)可以選用重量輕、單位風(fēng)機(jī)功率供冷(熱)量大的機(jī)組。通?照{(diào)機(jī)組應(yīng)選用機(jī)組風(fēng)機(jī)風(fēng)量、風(fēng)壓匹配合理,漏風(fēng)量少,空氣輸送系數(shù)大的機(jī)組,這樣,才能在使用中有效節(jié)能,保證質(zhì)量。
3 中央空調(diào)水系統(tǒng)節(jié)能措施
空調(diào)水系統(tǒng)是重要的系統(tǒng),其輸配用電量較大,特別進(jìn)入冬季供暖期,能達(dá)到整個(gè)建筑動(dòng)力20%到25%,夏季供冷期間約占12%到24%,全面研究解決好空調(diào)水系統(tǒng),也能夠達(dá)到節(jié)能的良好效果?照{(diào)水系統(tǒng)設(shè)備較多,主要通過(guò)水泵解決水的問(wèn)題,輸送環(huán)節(jié)復(fù)雜,過(guò)程中能耗較大,往往在傳熱過(guò)程中,還會(huì)產(chǎn)生大量的冷量損失,只有克服流動(dòng)阻力,才能避免冷量損失,保證空調(diào)效果。
3.1 減少閥門濾器阻力
水系統(tǒng)是重要的部分,各種閥門較多,合理控制好閥門是重點(diǎn),管路阻力主要是通過(guò)閥門控制的,閥門是水系統(tǒng)最主要的部件,通過(guò)閥門控制,能夠使阻力增大或者變小,水泵揚(yáng)程和電耗與閥門大小有直接關(guān)聯(lián),但是在實(shí)際使用過(guò)程中,閥門調(diào)節(jié)阻力并不能達(dá)到節(jié)能效果。
3.2 設(shè)定合適的水流量
空調(diào)水系統(tǒng)需要有水的調(diào)節(jié),水流量是與水泵電耗成正比,流量越大,則消耗的電量越大?照{(diào)系統(tǒng)中水流量主要由空調(diào)冷熱負(fù)荷和空調(diào)供回水溫差決定,也就是說(shuō),供回水溫差越大,則空調(diào)水流量就會(huì)變得越小,此時(shí)水泵電耗就變小,所以,設(shè)定合適的水流量能夠達(dá)到節(jié)能目的。
3.3 提高水泵效率
水泵效率是原動(dòng)機(jī)軸功率被流體利用的最大化程度。水泵效率在使用過(guò)程中,會(huì)隨時(shí)變化,根據(jù)水泵工作狀態(tài)點(diǎn)位置的不同,能夠由0到最大效率,這種變化存在于運(yùn)行的各個(gè)環(huán)節(jié)中。如果空調(diào)輸出功率相同,則需要看水泵效率,利用率低則水泵能耗會(huì)增大,只有全面選擇好空調(diào)系統(tǒng)合適的水泵,使水泵在最佳效率狀態(tài)點(diǎn)上,則會(huì)起到節(jié)能的良好效果。要想達(dá)到節(jié)能效果,則需要全面掌握現(xiàn)有空調(diào)水系統(tǒng)情況,從節(jié)能角度看,還存在大流量,小溫差現(xiàn)象。那么,只有全面提高設(shè)計(jì)能力,優(yōu)化設(shè)計(jì)思路,才能更加有效地起到節(jié)能效果,一般要求中供、回水溫差取5℃,但是達(dá)到節(jié)能目的,則需要采取加大供回水溫差的相關(guān)措施,徹底把供回水溫差加大到8℃,這樣就可以在保證換熱量不變的情況下減小水流量,水泵要求也不高能夠起到節(jié)能效果。優(yōu)化設(shè)計(jì)主要有兩種方法,一是低溫供水,把較高溫度的水溫降低,確保供水溫度在合理狀態(tài)。二是高溫回水,主要是保證供水溫度7℃時(shí),回水溫度有一定的提升,保持在15℃~17℃為最好。通過(guò)大溫差設(shè)計(jì),起到良好的節(jié)能效果,保證循環(huán)水量不變的情況下,也有效減輕了水泵揚(yáng)程及耗電量,這樣做對(duì)蒸發(fā)器要求提高了,需要更換或者進(jìn)行改造,確保高溫回水不出現(xiàn)蒸發(fā)問(wèn)題,保證溫度。
4 管理節(jié)能措施
通過(guò)一定的管理能夠達(dá)到節(jié)能效果,比如說(shuō),夏季早晨室外氣溫不高,此時(shí)就可以充分發(fā)揮空調(diào)新風(fēng)機(jī)及消防排煙系統(tǒng)抽、送風(fēng),保證空氣供給。這樣,空調(diào)開(kāi)機(jī)前,就能夠?qū)κ覝赜幸欢ǖ慕档停M(jìn)一步減少主機(jī)負(fù)荷,保證空氣質(zhì)量的同時(shí),達(dá)到節(jié)能目的。要隨時(shí)做好檢測(cè),隨時(shí)掌握各用冷場(chǎng)合的基本情況,通過(guò)開(kāi)、停風(fēng)柜、風(fēng)機(jī)盤管等設(shè)備,使系統(tǒng)熱負(fù)荷全面減輕,在保證了空調(diào)功能的基礎(chǔ)上,降低機(jī)組耗電量。要以室外宴席為標(biāo)準(zhǔn),全面控制好用冷場(chǎng)合情況,根據(jù)用冷狀態(tài),增開(kāi)或關(guān)停冷水機(jī)組,合理調(diào)節(jié)好溫度。只有全面提高管理能力,落實(shí)責(zé)任,才能夠更好地減少電能消耗,達(dá)到節(jié)能效果。對(duì)于國(guó)外進(jìn)口中央空調(diào)設(shè)備,其全自動(dòng)程度較高,管理人員容易放松,認(rèn)為自動(dòng)化程度高是電腦控制的,就不需要人來(lái)控制,這是錯(cuò)誤的想法,只有通過(guò)科學(xué)的管理,才能保證達(dá)到節(jié)能目標(biāo)。
5 結(jié)束語(yǔ)
節(jié)能和環(huán)保是當(dāng)前最主要的問(wèn)題,也是保證經(jīng)濟(jì)社會(huì)連續(xù)發(fā)展的需要,空調(diào)領(lǐng)域是用電大戶,也是電能消耗最多的設(shè)備,全面開(kāi)展空調(diào)的節(jié)能工作,對(duì)節(jié)能環(huán)保意義重大,只有全面提高空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力,不斷強(qiáng)化管理水平,合理用好空調(diào),才能夠在低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)下,達(dá)到高效節(jié)能運(yùn)行的總體目標(biāo),不斷推動(dòng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]孫來(lái)全,孫雪,張麗丹.論空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)采暖與通風(fēng)的節(jié)能[J].黑龍江科技信息,2008(31).
[2]陸紅.照明節(jié)能設(shè)計(jì)[J].今日科苑,2010(10).
[3]呂聞,永林,周娟,等.大型公共建筑節(jié)能檢測(cè)及分析[J].華東電力,2010(3).
[4]陸振偉.建筑中央空調(diào)節(jié)能技術(shù)要點(diǎn)探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2015(21):250.
[5]劉光林.關(guān)于中央空調(diào)設(shè)計(jì)與節(jié)能維護(hù)問(wèn)題分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2018(01):117-118.
[6]馬珊珊.中央空調(diào)節(jié)能控制技術(shù)體系的優(yōu)化[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013(34):242.