论文部分内容阅读
摘要:近年来,随着我国经济的持续快速发展,建筑行业在不断蓬勃发展的。同时,中央空调系统的应用逐日普及,由其导致的能源消耗已成为影响国家能源战略的重要方面。因此,研究节约能源、提高能效的技术手段和方法迫在眉睫。本文对中央空调的节能技术进行了分析。
关键词:中央空调;节能技术;影响因素
中图分类号:TE08文献标识码: A
一、中央空调系统节能的现实意义
1、建筑节能法规要求空调系统降低能耗
长期以来,当季节变化、昼夜温差变化、温室效应和空调实际使用工况发生变化时,中央空调系统在传统的运行模式下,能源浪费很大。就我国情况而言,现代建筑中采用中央空调的民用、公用及商用建筑,中央空调能耗约占整个建筑总能耗的50%左右,商场和综合大楼等的能耗甚至可能高达60%以上。我国属能源消耗大国,能源有限,利用率不高且依赖性强。近年来能源短缺的现实迫使国家把公共建筑节能提升到战略高度,相应制定了节约能源法,对公共建筑能耗国家发布实施国家节能标准。
产业办公楼宇的发展对空调系统节能提出了更高的要求
现阶段,产业办公楼从发展初期的以“产权式商铺”为主要销售模式逐渐被经营持有型物业所取代,从投资者的经济效益来说,过去一段时间由于利润的实现,产业办公楼多以出售为主,受短期利益的驱动,往往只追求建设阶段的低成本和销售时的高收益,对后期实际使用阶段的效果和运营成本很少考虑,后期往往中央空调系统效率低、能耗大。而目前越来越多的项目——主要为商业办公地产,以持有物业持续经营为主要赢利模式,这势必使投资者及发展商从一开始就关注能耗问题。现阶段我国中央空调能耗现状概述我国现阶段中央空调系统的应用中,更多的关注的是空调系统温湿度控制效果及空气品质控制效果,往往忽略了空调系统的能耗情况。
二、影响中央空调节能的因素
1、设计过程重投资成本核算,轻能耗指标计算缺乏节能引导中央空调系统的经济性分析。在系统方案设计中,初投资与运行费用通常是矛盾的两个方面。一般节能、运行费用低的系统方案其初投资比较大。用户或投资者由于对中央空调系统的性能指标,尤其是初投资和运行费用的综合经济性指标缺乏专业认识,容易忽略综合投资收益计算。这导致工程建设方对采用高成本的节能方案没有积极性,往往就采用成本小、初投资低的设计方案,以较低的竞争价格赢取工程项目。这使很多初投资低但能耗大、运行费用高的中央空调系统大行其道。
2、政策上缺乏系统的、全局性能效指标2004年8月23日经国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会批准发布了三项空调能效国家标准,规定了房间空气调节器、单元式空气调节机和冷水机组的能源效率限定值及能效等级。但是,中央空调是一项复杂的系统工程,中央空调能源有效利用的评价不能单纯地停留在对机器设备的评价上,对整个系统的评价更为重要,是否节能不仅与空调设备有关,而且与系统设计思想、管网设计、各部分匹配、施工优劣,运行管理水平以及建筑物热特性等因素有关。
三、中央空调节能技术
1、高效保温墙体的应用
可以在修建建筑物的外围护墙时,采用蒸压粉煤灰添加气混凝土砌块来砌筑。它能够有效地实现建筑物的保温节能效果,它是通过先进的生产技术加工的新型墙体材料,主要原料选用火力发电厂排放的粉煤灰。应用高效保温墙体,能够有利于環保,最大程度地降低建筑资源的浪费和建筑垃圾的产生。
2、选择合适冷热源设备
空调冷热源主要包括各种形式的蓄冷设备、热泵机组、直燃式溴化锂吸收机组、螺杆式冷水机组、电制冷机等。应该结合具体的各项参数和建筑物的设计方案来选用合适的冷热设备方案。
(1)水系统形式的选择
绝大多数的中央空调水系统都是选用多泵运行方式来使冷冻水泵与冷却水泵工作。水泵开启的数量应该根据气候的变化来进行确定。气温低时少启动水泵,气温高时多开泵。据统计,中央空调水系统消耗的能量在大型民用建筑或公共建筑占到了总能量耗损的40%。因此,改造冷水泵时可以采用变频技术,也可以采用智能化措施来控制冷冻水泵、冷却水泵。值得注意的是,在节电改造水泵、风机时,应该采用多泵代替少泵运行、多级泵代替单级泵运行等多种方案来进一步提高节能效果。
(2)选择中央空调的末端设备
中央空调的末端设备指风机盘管、新风机组、空调机组等。应该详细计算水系统的个环路阻力损失,各设备容量应该按照具体实际情况和冷负荷结合来选择。注重选取空气输送系数大、漏风量少、空调风机风压与风量匹配合理、单位功率量大、重量轻的机组,同时,再配置相应管径的管道阀门。与此同时,热回收变风量系统的调节技术应该结合建筑物的实际状况选用。
(3)采用楼宇设备自动控制技术
应该在热交换器、低压蒸气盘管、冷却塔、空气处理机、锅炉、冷水机组等水系统配置一些较为常用的优质中央空调零部件。同时,还应该对中央空调系统末端的风机盘管、变风量风机、回风机、新风机等采用楼宇设备自控系统来进行“精细化”控制和状态监视,从而有效地实现节能减排的目的,节能率可达10%~15%左右。常用电动阀品牌产品公司有:意大利赛若思(SRSY)公司、德国西门子(SIEMENS)公司、美国霍尼韦尔公司、美国“怡日”公司、美国庄臣(JohnSon)公司。
3、利用“冰蓄能”技术节能
对于大型餐馆、百货大楼、大型体育馆等特殊场合的中央空调系统而言,它们往往需要在最短的时间内能够给室内提供大量冷负荷,那么可以利用“冰蓄能”技术节能。冰蓄冷系统是利用夜间电价低谷时、制冰系统将冰蓄满,白天电价高峰时段融冰供冷。通过控制融冰水泵频率即可控制住融冰量,通过电动阀门开关可以实现提高运行时间、自动切换各工况状态而降低制冷机的制冷能力和平均负荷新需电量,既可节省能量,又可节约用电费用。
4、风能(潮汐能)-电-压缩机式制冷方式
风能(潮汐能)通过发电机转化为电能,再由电能驱动压缩式制冷系统。这种方式实质上是风能(潮汐能)发电的一种应用方法。
5、地道(地下)冷源制冷
将新鲜空气或室内空气送入地道(地下埋管),放热冷却后送回室内。这种降温技术系统简单、造价低廉,只需消耗少量电力驱动风机,不需耗能制冷。
6、空气源热泵系统
空气源热泵系统是以空气能作为冷热源的热泵系统。具有体积小、结构简单、使用方便的优点,使之得到了广泛的应用。但是它的缺点同样非常突出,在冬季寒冷天气和夏季高温天气时其效率大大降低,甚至停止工作。
7、从细节入手,加强中央空调维护保养管理
为防止安全事故发生,应该不断加强中央空调的维护保养,确保中央空调正常运转,严格要求机械操作人员认真做好中央空调的维护保养工作,具体要求如下:要求机械操作人员每天认真填写《中央空调运行、运转记录》;机械操作人员严格执行“三检制”:即工作前、工作中、工作后都应对自己所操作的机械进行认真的检查;下班后15分钟中央空调保养制度;组织专业人员定期对中央空调进行安全性能检查。这样,既保证了中央空调的正常运转,又充分发挥了中央空调的使用效率,并消除了一切使中央空调遭到损坏、人身受到伤害的因素或现象,从而避免了机械事故的发生,确保节能减排工作的顺利实施。中央空调的操作人员和管理人员都应该严格执行持证上岗制度,定期培训。
结束语
综上所述,我国对中央空调节能系统的研究还处于发展阶段,对我国中央空调节能这一话题探究,我们应树立新的节能观念,以先进的理念和先进的技术促进中央空调系统的节能,降低消耗。需要以创新、适宜为原则,实施有效控制措施,保证中央空调节能系统运行的质量与效率。为了我国在空调节能方面有更好的发展前景,需要我们共同努力。
参考文献
[1]董云龙,中央空调节能技术分析山西建筑,2011,35(22):241-244
[2]邱东,章明华等.中央空调节能控制策略[J].制冷空调与电力机械,2007
关键词:中央空调;节能技术;影响因素
中图分类号:TE08文献标识码: A
一、中央空调系统节能的现实意义
1、建筑节能法规要求空调系统降低能耗
长期以来,当季节变化、昼夜温差变化、温室效应和空调实际使用工况发生变化时,中央空调系统在传统的运行模式下,能源浪费很大。就我国情况而言,现代建筑中采用中央空调的民用、公用及商用建筑,中央空调能耗约占整个建筑总能耗的50%左右,商场和综合大楼等的能耗甚至可能高达60%以上。我国属能源消耗大国,能源有限,利用率不高且依赖性强。近年来能源短缺的现实迫使国家把公共建筑节能提升到战略高度,相应制定了节约能源法,对公共建筑能耗国家发布实施国家节能标准。
产业办公楼宇的发展对空调系统节能提出了更高的要求
现阶段,产业办公楼从发展初期的以“产权式商铺”为主要销售模式逐渐被经营持有型物业所取代,从投资者的经济效益来说,过去一段时间由于利润的实现,产业办公楼多以出售为主,受短期利益的驱动,往往只追求建设阶段的低成本和销售时的高收益,对后期实际使用阶段的效果和运营成本很少考虑,后期往往中央空调系统效率低、能耗大。而目前越来越多的项目——主要为商业办公地产,以持有物业持续经营为主要赢利模式,这势必使投资者及发展商从一开始就关注能耗问题。现阶段我国中央空调能耗现状概述我国现阶段中央空调系统的应用中,更多的关注的是空调系统温湿度控制效果及空气品质控制效果,往往忽略了空调系统的能耗情况。
二、影响中央空调节能的因素
1、设计过程重投资成本核算,轻能耗指标计算缺乏节能引导中央空调系统的经济性分析。在系统方案设计中,初投资与运行费用通常是矛盾的两个方面。一般节能、运行费用低的系统方案其初投资比较大。用户或投资者由于对中央空调系统的性能指标,尤其是初投资和运行费用的综合经济性指标缺乏专业认识,容易忽略综合投资收益计算。这导致工程建设方对采用高成本的节能方案没有积极性,往往就采用成本小、初投资低的设计方案,以较低的竞争价格赢取工程项目。这使很多初投资低但能耗大、运行费用高的中央空调系统大行其道。
2、政策上缺乏系统的、全局性能效指标2004年8月23日经国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会批准发布了三项空调能效国家标准,规定了房间空气调节器、单元式空气调节机和冷水机组的能源效率限定值及能效等级。但是,中央空调是一项复杂的系统工程,中央空调能源有效利用的评价不能单纯地停留在对机器设备的评价上,对整个系统的评价更为重要,是否节能不仅与空调设备有关,而且与系统设计思想、管网设计、各部分匹配、施工优劣,运行管理水平以及建筑物热特性等因素有关。
三、中央空调节能技术
1、高效保温墙体的应用
可以在修建建筑物的外围护墙时,采用蒸压粉煤灰添加气混凝土砌块来砌筑。它能够有效地实现建筑物的保温节能效果,它是通过先进的生产技术加工的新型墙体材料,主要原料选用火力发电厂排放的粉煤灰。应用高效保温墙体,能够有利于環保,最大程度地降低建筑资源的浪费和建筑垃圾的产生。
2、选择合适冷热源设备
空调冷热源主要包括各种形式的蓄冷设备、热泵机组、直燃式溴化锂吸收机组、螺杆式冷水机组、电制冷机等。应该结合具体的各项参数和建筑物的设计方案来选用合适的冷热设备方案。
(1)水系统形式的选择
绝大多数的中央空调水系统都是选用多泵运行方式来使冷冻水泵与冷却水泵工作。水泵开启的数量应该根据气候的变化来进行确定。气温低时少启动水泵,气温高时多开泵。据统计,中央空调水系统消耗的能量在大型民用建筑或公共建筑占到了总能量耗损的40%。因此,改造冷水泵时可以采用变频技术,也可以采用智能化措施来控制冷冻水泵、冷却水泵。值得注意的是,在节电改造水泵、风机时,应该采用多泵代替少泵运行、多级泵代替单级泵运行等多种方案来进一步提高节能效果。
(2)选择中央空调的末端设备
中央空调的末端设备指风机盘管、新风机组、空调机组等。应该详细计算水系统的个环路阻力损失,各设备容量应该按照具体实际情况和冷负荷结合来选择。注重选取空气输送系数大、漏风量少、空调风机风压与风量匹配合理、单位功率量大、重量轻的机组,同时,再配置相应管径的管道阀门。与此同时,热回收变风量系统的调节技术应该结合建筑物的实际状况选用。
(3)采用楼宇设备自动控制技术
应该在热交换器、低压蒸气盘管、冷却塔、空气处理机、锅炉、冷水机组等水系统配置一些较为常用的优质中央空调零部件。同时,还应该对中央空调系统末端的风机盘管、变风量风机、回风机、新风机等采用楼宇设备自控系统来进行“精细化”控制和状态监视,从而有效地实现节能减排的目的,节能率可达10%~15%左右。常用电动阀品牌产品公司有:意大利赛若思(SRSY)公司、德国西门子(SIEMENS)公司、美国霍尼韦尔公司、美国“怡日”公司、美国庄臣(JohnSon)公司。
3、利用“冰蓄能”技术节能
对于大型餐馆、百货大楼、大型体育馆等特殊场合的中央空调系统而言,它们往往需要在最短的时间内能够给室内提供大量冷负荷,那么可以利用“冰蓄能”技术节能。冰蓄冷系统是利用夜间电价低谷时、制冰系统将冰蓄满,白天电价高峰时段融冰供冷。通过控制融冰水泵频率即可控制住融冰量,通过电动阀门开关可以实现提高运行时间、自动切换各工况状态而降低制冷机的制冷能力和平均负荷新需电量,既可节省能量,又可节约用电费用。
4、风能(潮汐能)-电-压缩机式制冷方式
风能(潮汐能)通过发电机转化为电能,再由电能驱动压缩式制冷系统。这种方式实质上是风能(潮汐能)发电的一种应用方法。
5、地道(地下)冷源制冷
将新鲜空气或室内空气送入地道(地下埋管),放热冷却后送回室内。这种降温技术系统简单、造价低廉,只需消耗少量电力驱动风机,不需耗能制冷。
6、空气源热泵系统
空气源热泵系统是以空气能作为冷热源的热泵系统。具有体积小、结构简单、使用方便的优点,使之得到了广泛的应用。但是它的缺点同样非常突出,在冬季寒冷天气和夏季高温天气时其效率大大降低,甚至停止工作。
7、从细节入手,加强中央空调维护保养管理
为防止安全事故发生,应该不断加强中央空调的维护保养,确保中央空调正常运转,严格要求机械操作人员认真做好中央空调的维护保养工作,具体要求如下:要求机械操作人员每天认真填写《中央空调运行、运转记录》;机械操作人员严格执行“三检制”:即工作前、工作中、工作后都应对自己所操作的机械进行认真的检查;下班后15分钟中央空调保养制度;组织专业人员定期对中央空调进行安全性能检查。这样,既保证了中央空调的正常运转,又充分发挥了中央空调的使用效率,并消除了一切使中央空调遭到损坏、人身受到伤害的因素或现象,从而避免了机械事故的发生,确保节能减排工作的顺利实施。中央空调的操作人员和管理人员都应该严格执行持证上岗制度,定期培训。
结束语
综上所述,我国对中央空调节能系统的研究还处于发展阶段,对我国中央空调节能这一话题探究,我们应树立新的节能观念,以先进的理念和先进的技术促进中央空调系统的节能,降低消耗。需要以创新、适宜为原则,实施有效控制措施,保证中央空调节能系统运行的质量与效率。为了我国在空调节能方面有更好的发展前景,需要我们共同努力。
参考文献
[1]董云龙,中央空调节能技术分析山西建筑,2011,35(22):241-244
[2]邱东,章明华等.中央空调节能控制策略[J].制冷空调与电力机械,2007