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空调节能技术基本概述

发布时间:2021-09-21 04:26:09 来源:乐鱼体育官网

  空调节能技术基本概述 以实际商业建筑空调节能改造为例,从减少冷热负荷、提高冷 热源效率、利用自然冷源、减少水泵电耗、减少风机电耗、改进气流 组织、改善控制七个方面分析了商业建筑空调节能的具体技术措施和 实施办法。下文是由为大家带来空调节能技术基本概述,欢迎大家阅 读浏览。 1 概述 随着经济建设的发展,商用建筑(写字楼、宾馆饭店、大中型商 场等)大量兴建,其中住宅约占 53.8%、商业建筑约占 25.4%。目前国 内兴建的采用中央空调的商用建筑普遍存在着高能耗的问题,例如清 华大学在 1998 年对北京市的十家营业较好的大商场进行了全面的测 试和统计,这些商场的全年运行能耗平均大约是 188 kwh/m2.a,而 气候条件大致相当的日本的同类建筑的平均全年能耗大约是 135 kwh/m2.a,也就是说北京市的商场的能耗要比日本高出将近 40%。空 调能耗是商业建筑的能耗的主要部分,占总能耗的 50~60%。初步估 计目前全国商用中央空调用电量为 400 万~450 万 kW。按重庆和上海 的统计,中央空调用电量已分别占全市总用电量的 23%和 31.1%,给 各城市的供配电带来了沉重的压力。随着现代化建设的发展,能源供 应会更加紧张,将会导致影响经济的持续发展。一般中央空调能耗约 占整个建筑总能耗的 50%左右,对于商场和综合大楼可能要高达 60% 以上,因此节约商业建筑空调能耗是 * 的。 空调系统的能耗主要有两个方面,一方面是为了供给空气处理 设备冷量和热量的冷热源能耗,如压缩式制冷机耗电,吸收式制冷机 耗蒸汽或燃气,锅炉耗煤、燃油、燃气或电等;另一方面是为了给房 间送风和输送空调循环水,风机和水泵所消耗的电能。 冷热源的能耗由建筑物所需要的供冷量和供热量决定,建筑物 的空调需冷量和需热量 * 因素有室外气象参数(如室外空气温度、空 气湿度、太阳辐射强度等),室内空调设计标准,外墙门窗的传热特 性,室内人员、照明、设备的散热、散湿状况以及新风量的多少等。 风机、水泵的输送能耗受所输送的空气量、水量和水系统、风系统的 输送阻力影响,风系统、水系统的流量和阻力 * 因素有系统型式、 送风温差、供回水温差、送风和送水流速、空气处理设备和冷热源设 备的阻力和效率等。针对上述影响因素和商业建筑的特点,商业建筑 空调节能的技术措施可归纳为七个方面:减少冷热负荷、提高冷热源 效率、利用自然冷源、减少水泵电耗、减少风机电耗、改进气流组织、 改善控制。 2 减少冷热负荷 冷热负荷是空调系统最基础的数据,制冷机、供热锅炉、冷热 水循环泵以及给房间送冷、送热的空调箱、风机盘管等规格型号的选 择都是以冷热负荷为依据的。如果能减少建筑的冷热负荷,不仅可以 减小制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵、空调箱、风机盘管等的型号, 降低空调系统的初投资,而且这些设备型号减小后,所需的配电功率 也会减少,这会造成变配电设备初投资减少以及上述空调设备日常运 行耗电量减少,运行费用降低。所以减少冷热负荷是商业建筑节能最 根本的措施。减少冷热负荷有以下一些具体措施: 2.1 改善建筑的保温隔热性能 房间内冷热量的损失通过房间的墙体、门窗等传递出去的。改 善建筑的保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷。改善 建筑的保温隔热性能可以从以下几个方面着手: 确定合适的窗墙面积比例,不要盲目追求大窗户、全玻璃幕墙。 合理设计窗户遮阳。 充分利用保温隔热性能好的玻璃窗。 2.2 选择合理的室内设计参数 商业建筑空调的主要目的是创造一个舒适的室内空气环境,满 足人们办公、学习、娱乐等的舒适及卫生要求。美国供热制冷空调工 程师学会设计手册(ASHRAE Handbook)的基础篇里,给出了人体感觉 舒适的室内空气参数区域,大约是空气温度 13℃~23℃,空气相对 湿度 20%~80%。 如果夏季设计温度太低或冬季室内设计温度太高,都会增加建 筑的冷热负荷。在满足舒适要求的条件下,要尽量提高夏季的室内设 计温度和相对湿度,尽量降低冬季的室内设计温度和相对湿度,不要 盲目追求夏季室内空气温度过低、过干,冬季室内设计温度过高。 2.3 局部热源就地排除 商业建筑中的有些房间,由于使用功能的需要,会在房间的局 部产生较大的散热量,例如厨房的灶台、医院消毒间的消毒柜、电话 机房的交换机等。在空调系统设计过程中,应考虑在发热量比较大的 局部热源附近设置局部排风,将设备散热量直接排出室外,防止热量 散发到室内,以减少夏季的冷负荷。但是在运行中,这些排风机可能 没有开启或者发生故障并得不到及时的更换和修理,那么这些局部热 源就会造成很大的冷负荷,浪费冷量和破坏室内热环境。 2.4 控制和正确使用室外新风量 由于新风负荷占建筑物总负荷的 20%~30%,控制和正确使用新 风量是空调系统最有效的节能措施之一。 由于新风负荷接近总负荷的 1/3,所以要严格控制新风量的大 小。除了严格控制新风量的大小之外,还要合理利用新风。春秋季或 冬季,有些房间仍需供冷,此时当室外空气焓值小于室内空气设计状 态的焓值时,可采用室外新风为室内降温,可减少冷机的开启量,节 省能耗。 减少新风负荷应从以下两方面着手: 不要随意提高最小新风量标准 杜绝非正常渠道引入新风 3 提高冷源效率 评价冷源制冷效率的性能指标是制冷系数(COP,Coefficient Of Performance ),是指单位功耗所能获得的冷量。制冷系数与制冷 剂的性质无关,仅取决于被冷却物的温度 T0’ 和冷却剂温度 Tk’, T0’越高,Tk’越低,制冷系数越高。所以空调系统冷机的实际运行 过程中不要使冷冻水温度太低、冷却水温度太高,否则制冷系数就会 较低,产生单位冷量所需消耗的功量多,耗电量高,增加建筑的能耗。 提高冷源效率可采取以下一些措施: 3.1 降低冷却水温度 由于冷却水温度越低,冷机的制冷系数越高。冷却水的供水温 度每上升 1℃,冷机的 COP 下降近 4%。降低冷却水温度需要加强运行 管理,停止的冷却塔的进出水管的阀门应该关闭,否则,停开的冷却 塔的温度较高的水使混合后的水温提高,冷机的制冷系数就减低了。 冷却塔使用一段时间后,应及时检修,否则冷却塔的效率会下降,不 能充分地为冷却水降温。 3.2 提高冷冻水温度 由于冷冻水温度越高,冷机的制冷效率越高,冷冻水供水温度 提高 1℃,冷机的制冷系数可提高 3%,所以在日常运行中不要盲目降 低冷冻水温度。例如,不要设置过低的冷机冷冻水设定温度;关闭停 止运行的冷机的水阀,防止部分冷冻水走旁通管路,经过运行中的冷 机的水量较少,冷冻水温度被冷机降低到过低的水平。 内容仅供参考


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