论文部分内容阅读
【摘要】:中央空调的应用是十分广泛的,同时中央空调能耗在建筑能耗中所占的比重也是相当大的,且普遍存在能源浪费现象,因而空调的节能意义巨大。本文介绍了中央空调系统的运行流程和节能优点, 重点介绍了中央空调系统的节能改造与运行管理,以供读者参考。
【关键字】:运行流程;节能改造;中央空调;优点
中图分类号:TU831.3+5文献标识码: A 文章编号:
引言
中央空调能建立有效的局部气候调节体系,通过制冷体系建立相关建筑之间稳定的温度和湿度。由于中央空调的功率较大,将消耗较多的电能,相关企业、单位中央空调将造成较大的运行费用开支[1]。由于季节以及昼夜的调整变化,工作建筑或区域之间的负荷变化,传统的中央空调难以建立检测环境变化和自身的调整模式,中央空调系统在设计之时将具有相当大的富裕量,也就是水泵流量和扬程将大于中央空调系统的实际需要,从而中央空调系统长期处于超出实际需要的负荷运行,电机功率的设计长期处于富余状态,从而为中央空调系统的节能改造和设计带来了较大的空间。
一、中央空调系统的运行流程
中央空调系统主要由制冷机、冷冻水循环系统、冷却水循环系统、风机盘管系统、冷却水塔构成。
中央空调系统中的制冷机压缩制冷剂压缩成液态通过将制冷剂输送到蒸发器和冷冻水进行热交换,实现了冷冻水的制冷,而中央空调系统中的冷冻水泵将制冷机输出的冷冻水送至风机盘管中,再由风机吹送冷风实现对室内相关区域的降温。制冷剂蒸发后在冷凝器中释放热量,同时冷凝器制冷剂与冷却水进行热交换,通过冷却循环水泵将冷却水输送至冷却水塔上,与外界进行热交换的冷却水通过冷却水塔风扇对有热量的冷却水喷淋冷却,实现热量与外界的交换[2]。
中央空调系统中的冷冻水循环系统。中央空调中的冷冻水系统由冷冻水泵、冷冻水管道、全程处理器、风机盘管构成。从制冷机输出的冷冻水进入分水器由冷冻水泵加压通过冷冻水管道输入到末端的风机盘管,冷冻水经各房间的风机盘管完成室内温度和冷冻水系统的热交换。通过中央空调冷冻水的循环系统交换走房间内的热量,从而减低了房间的温度。由于房间内的热量被冷冻水系统中的冷冻水吸收走后冷冻水的温度将升高。升温后的冷冻水通过冷冻水循环系统汇集到集水器后再进入制冷机,由制冷机将升温的冷冻水进行降温后输出到分水器进行下一次的循环,从而建立了持续的循环系统。
中央空调中的冷却水循环系统。中央空调的冷却水循环系统由冷却水泵、冷却水管道、全程处理器、冷却塔构成。中央空调系统中的制冷机在热交换、降低冷冻水温的同时释放出相当的热量。制冷机释放的热量被冷却水循环系统吸收从而提高了中央空调冷却水循环系统的温度,升温后的冷却水由冷却水泵引入冷却塔,通过冷却水塔风扇对吸热后的冷却水进行冷却,从而实现了冷却水和外界大气的热交换。降温后的冷却水由冷却水管道返回到制冷主机,在这种在不断的循环过程中降低了制冷主机所吸收的热量。
中央空调系统的运行过程实际上来说是不断进行热量交换的热量转换和吸收过程。中央空调的工作过程中冷冻水和冷却水循环这两个系统是进行热量转换的主要部分。因此这两个系统是中央空调控制系统的关键和重要的组成部分。
二、中央空调系统节能改造
1、变频节能系统的改造
中央空调系统中的风机和水泵是传送液体的关键设备,这两个设备在中央空调系统负荷消耗的能力和空调流量之间成正比,并可通过一定的能力转换公式建立有效的发展公式。中央空调系统的变频节能系统改造即安装变频器,而相应的变频器属于软启动,并使用变频器对电机进行控制,空调电机在起动和运转过程中将不存在冲击电流。接触器、电机的使用时间长短是受到冲击电流的直接影响,相应的中央空调系统采用变频器对电机进行控制后还能避免水锤,从而减少了对电网、管网冲击,并且能提高空调设备的使用寿命,从而有利于建立和完善空调设备的维修体系。
2、冷却水循环系统的改造
冷却水循环系统之间的进水和出水之间存在一定的水温差距,冷却水之间的温差越大则说明房间内所需要交换的热量就多。反之冷却水之间的温差越小则说明所需要交换的热量越少。冷却水循环系统之间的改造可使用传感器进行冷却水进水温度和出水温度进行数据收集,并且将相应的温差量转换为模拟量实现中央处理器的反馈,随后通过中央处理器的控制管理变频器的频率变化。而当冷却水循环系统之间的温度相差不大时,可适当减少冷却水的使用量,这时中央处理器控制变频器设定为低频值,并且调慢电机速率。从而通过机制的中央处理器调整手段将实现有效的节能和管理方式。
3、冷冻水循环系统的改造
冷冻水循环系统和冷却水循环系统的工作机制类似,冷冻水系统中的出水和进水温度之差说明冷冻水从相应房间带来热量的多少程度,并通过冷却水系统的温差实现对冷冻水循环系统之间的冷量的需求,从而将温差作为冷量控制进行节能的实现和控制。并且相应的冷冻机的出水温度相对稳定,因此冷冻水循环系统应根据进水温度进行温差的检测,随后实现灵活的节能系统的调整和控制。
三、中央空调系统的运行管理
1、提高中央空调系统中的冷却塔数量
中央空调系统制冷机中的压缩机实际上实现了制冷剂从蒸发器到冷凝器压力的提高,而这两个设备之间的压力差也就是压缩机组压差。若能降低两个设备之间的压力差则能实现有效的电能的消耗。而冷冻机组的职能是实现一定温度冷冻水的输出,当冷冻机组冷冻水温一定时,若要实现机组压力差的降低只能降低冷冻循环的温度。而在实际工作中,冷冻水温度降低1℃,冷冻机电能消耗将增加2%,若能有效控制冷冻水的回水温度,从而对大型换乘中心能源节约有着十分重要的作用[3]。而冷冻水的温度控制可采用降低冷却塔的水温实现。而降低冷却塔的水温降可通过增大冷却风扇的风力输出实现,从而提高了一定时间内的冷却效果,从而减少冷却机组的运作时间。由此中央空調系统的运行人员应充分重视冷却塔的水温,从而能建立灵活的冷却塔的起动机制实现有效节能。
2、通过室外温度的调节
中央空调系统中的运行管理专员应根据不同的季节、气候温度实现及时调整冷却水温度从而实现对冷却水系统的调整,并且应充分利用室外的环境温度降低相应冷却系统中冷却水的温度,从而减少中央空调系统机组的运行负荷,建立中央控制机组的有效调整机制。
3、控制空调风机的风量,降低新风要求
中央空调系统中新风机组新风量在运行过程中应得到很好的控制,若相应的阀门开度较大,新风的风量负荷占据总空调负荷较大部分,从而将造成不必要的能源浪费。在空调风机的实际工作和运行过程中应建立合理的新风阀门开度的大小,从而建立有效的空调节能机制。
4、建立合理的空调运作管理
中央的空调系统的节能和管理过程中可建立合理的运作管理模式,建立适当的停机和开机模式,适当提高空调房间的温度,温度调整过低不仅容易造成空调病,也造成了电力资源的浪费。通过灵活的调节建立有效的中央空调系统节能体系。
结束语
能耗与节能是空调行业发展的永恒主题,中央空调能耗大是一个普遍存在的问题,中央空调系统的节能潜力是很大,节能改造后的效益也非常明显,关键是如何挖掘。因此,节能改造将会成为未来中央空调设计和运行管理中的基本课题和发展方向之一。
参考文献:
[1]赵波.大型综合娱乐建筑空调节能设计的几点体会[J]暖通空调.2008,(3),31
[2]吴继红、李佐周.中央空调工程设计与施工[J].北京:高等教育出版社,2010.-151
[3]孙坚.空调系统变流量控制[J].暖通空调,2010,(6)
【关键字】:运行流程;节能改造;中央空调;优点
中图分类号:TU831.3+5文献标识码: A 文章编号:
引言
中央空调能建立有效的局部气候调节体系,通过制冷体系建立相关建筑之间稳定的温度和湿度。由于中央空调的功率较大,将消耗较多的电能,相关企业、单位中央空调将造成较大的运行费用开支[1]。由于季节以及昼夜的调整变化,工作建筑或区域之间的负荷变化,传统的中央空调难以建立检测环境变化和自身的调整模式,中央空调系统在设计之时将具有相当大的富裕量,也就是水泵流量和扬程将大于中央空调系统的实际需要,从而中央空调系统长期处于超出实际需要的负荷运行,电机功率的设计长期处于富余状态,从而为中央空调系统的节能改造和设计带来了较大的空间。
一、中央空调系统的运行流程
中央空调系统主要由制冷机、冷冻水循环系统、冷却水循环系统、风机盘管系统、冷却水塔构成。
中央空调系统中的制冷机压缩制冷剂压缩成液态通过将制冷剂输送到蒸发器和冷冻水进行热交换,实现了冷冻水的制冷,而中央空调系统中的冷冻水泵将制冷机输出的冷冻水送至风机盘管中,再由风机吹送冷风实现对室内相关区域的降温。制冷剂蒸发后在冷凝器中释放热量,同时冷凝器制冷剂与冷却水进行热交换,通过冷却循环水泵将冷却水输送至冷却水塔上,与外界进行热交换的冷却水通过冷却水塔风扇对有热量的冷却水喷淋冷却,实现热量与外界的交换[2]。
中央空调系统中的冷冻水循环系统。中央空调中的冷冻水系统由冷冻水泵、冷冻水管道、全程处理器、风机盘管构成。从制冷机输出的冷冻水进入分水器由冷冻水泵加压通过冷冻水管道输入到末端的风机盘管,冷冻水经各房间的风机盘管完成室内温度和冷冻水系统的热交换。通过中央空调冷冻水的循环系统交换走房间内的热量,从而减低了房间的温度。由于房间内的热量被冷冻水系统中的冷冻水吸收走后冷冻水的温度将升高。升温后的冷冻水通过冷冻水循环系统汇集到集水器后再进入制冷机,由制冷机将升温的冷冻水进行降温后输出到分水器进行下一次的循环,从而建立了持续的循环系统。
中央空调中的冷却水循环系统。中央空调的冷却水循环系统由冷却水泵、冷却水管道、全程处理器、冷却塔构成。中央空调系统中的制冷机在热交换、降低冷冻水温的同时释放出相当的热量。制冷机释放的热量被冷却水循环系统吸收从而提高了中央空调冷却水循环系统的温度,升温后的冷却水由冷却水泵引入冷却塔,通过冷却水塔风扇对吸热后的冷却水进行冷却,从而实现了冷却水和外界大气的热交换。降温后的冷却水由冷却水管道返回到制冷主机,在这种在不断的循环过程中降低了制冷主机所吸收的热量。
中央空调系统的运行过程实际上来说是不断进行热量交换的热量转换和吸收过程。中央空调的工作过程中冷冻水和冷却水循环这两个系统是进行热量转换的主要部分。因此这两个系统是中央空调控制系统的关键和重要的组成部分。
二、中央空调系统节能改造
1、变频节能系统的改造
中央空调系统中的风机和水泵是传送液体的关键设备,这两个设备在中央空调系统负荷消耗的能力和空调流量之间成正比,并可通过一定的能力转换公式建立有效的发展公式。中央空调系统的变频节能系统改造即安装变频器,而相应的变频器属于软启动,并使用变频器对电机进行控制,空调电机在起动和运转过程中将不存在冲击电流。接触器、电机的使用时间长短是受到冲击电流的直接影响,相应的中央空调系统采用变频器对电机进行控制后还能避免水锤,从而减少了对电网、管网冲击,并且能提高空调设备的使用寿命,从而有利于建立和完善空调设备的维修体系。
2、冷却水循环系统的改造
冷却水循环系统之间的进水和出水之间存在一定的水温差距,冷却水之间的温差越大则说明房间内所需要交换的热量就多。反之冷却水之间的温差越小则说明所需要交换的热量越少。冷却水循环系统之间的改造可使用传感器进行冷却水进水温度和出水温度进行数据收集,并且将相应的温差量转换为模拟量实现中央处理器的反馈,随后通过中央处理器的控制管理变频器的频率变化。而当冷却水循环系统之间的温度相差不大时,可适当减少冷却水的使用量,这时中央处理器控制变频器设定为低频值,并且调慢电机速率。从而通过机制的中央处理器调整手段将实现有效的节能和管理方式。
3、冷冻水循环系统的改造
冷冻水循环系统和冷却水循环系统的工作机制类似,冷冻水系统中的出水和进水温度之差说明冷冻水从相应房间带来热量的多少程度,并通过冷却水系统的温差实现对冷冻水循环系统之间的冷量的需求,从而将温差作为冷量控制进行节能的实现和控制。并且相应的冷冻机的出水温度相对稳定,因此冷冻水循环系统应根据进水温度进行温差的检测,随后实现灵活的节能系统的调整和控制。
三、中央空调系统的运行管理
1、提高中央空调系统中的冷却塔数量
中央空调系统制冷机中的压缩机实际上实现了制冷剂从蒸发器到冷凝器压力的提高,而这两个设备之间的压力差也就是压缩机组压差。若能降低两个设备之间的压力差则能实现有效的电能的消耗。而冷冻机组的职能是实现一定温度冷冻水的输出,当冷冻机组冷冻水温一定时,若要实现机组压力差的降低只能降低冷冻循环的温度。而在实际工作中,冷冻水温度降低1℃,冷冻机电能消耗将增加2%,若能有效控制冷冻水的回水温度,从而对大型换乘中心能源节约有着十分重要的作用[3]。而冷冻水的温度控制可采用降低冷却塔的水温实现。而降低冷却塔的水温降可通过增大冷却风扇的风力输出实现,从而提高了一定时间内的冷却效果,从而减少冷却机组的运作时间。由此中央空調系统的运行人员应充分重视冷却塔的水温,从而能建立灵活的冷却塔的起动机制实现有效节能。
2、通过室外温度的调节
中央空调系统中的运行管理专员应根据不同的季节、气候温度实现及时调整冷却水温度从而实现对冷却水系统的调整,并且应充分利用室外的环境温度降低相应冷却系统中冷却水的温度,从而减少中央空调系统机组的运行负荷,建立中央控制机组的有效调整机制。
3、控制空调风机的风量,降低新风要求
中央空调系统中新风机组新风量在运行过程中应得到很好的控制,若相应的阀门开度较大,新风的风量负荷占据总空调负荷较大部分,从而将造成不必要的能源浪费。在空调风机的实际工作和运行过程中应建立合理的新风阀门开度的大小,从而建立有效的空调节能机制。
4、建立合理的空调运作管理
中央的空调系统的节能和管理过程中可建立合理的运作管理模式,建立适当的停机和开机模式,适当提高空调房间的温度,温度调整过低不仅容易造成空调病,也造成了电力资源的浪费。通过灵活的调节建立有效的中央空调系统节能体系。
结束语
能耗与节能是空调行业发展的永恒主题,中央空调能耗大是一个普遍存在的问题,中央空调系统的节能潜力是很大,节能改造后的效益也非常明显,关键是如何挖掘。因此,节能改造将会成为未来中央空调设计和运行管理中的基本课题和发展方向之一。
参考文献:
[1]赵波.大型综合娱乐建筑空调节能设计的几点体会[J]暖通空调.2008,(3),31
[2]吴继红、李佐周.中央空调工程设计与施工[J].北京:高等教育出版社,2010.-151
[3]孙坚.空调系统变流量控制[J].暖通空调,2010,(6)