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中央空調運行管理節能問題的研究詳解(新)

發布時間:2018-10-08 17:57:19  瀏覽:105

中央空調運行管理節能問題的研究詳解(新)
中央空調系統在運行管理普遍存在諸多問題,影響正常使用,節能及其使用壽命,針對目前中央空調系統在運行管理中存在的問題,提出解決問題的建議.

目前我用空調擁有量已突破9000萬臺,年耗電量超過400億kWh,占總耗電的40%,是眾多能耗當中重要的一部分,因此空調業推行節能運動顯得尤為迫切。研究發現空調系統在交付使用后初幾年運行良好,隨著時間的推移,空調系統普遍存在以下問題:冷熱量衰減、風量減小、空調機組噪音增大、新風系統效果不理想、機組故障頻繁、能耗增加等,其主要的原因之一是缺乏良好的運行管理和系統維護。本文就空調運行節能措施進行探討。

  1  制冷主機的節能運行

    在空調系統中,主機能耗占總能耗60%以上,因此主機的節能運行是整個系統節能的重要環節。在空調系統設計中,主機都要按大負荷進行設計,而空調系統對每個具體工況而言,都有一條佳的特性曲線,滿足這條曲線工作,主機效率高,能耗小,控制主機盡量滿足其特性曲線,則可以達到節能的目的,常見的節能控制方法有:

   1)啟停佳控制。

  空調裝置消耗的電能等于裝置運行的時間和裝置的容量的乘積,如果運行時間減少,消耗的電能就會按比例下降。對大樓不同場所的空調負荷進行詳細的調查分析,尋找佳啟??刂品绞?,將既能滿足人們對空調環境的要求,又能符合節能的要求。管理人員可以針對辦公室環境因素,制定多套節能運行方案。

   2)合理選擇主機功率。

    針對負荷分別選擇主機功率,即根據空調實際負荷調節主機臺數或選擇主機功率。例如:廣東某大廈采用了空調大主機和小主機組合的辦法,即正常白天負荷高峰時使用大主機,18:00以后小負荷就改用空調小主機,其節電情況非常顯著。

    3)參數選擇。

    在中央空調設計時合理設定室內設計計算溫度和濕度,避免夏季采用過低溫度和冬季采用過高溫度。設計中避免送風溫度過低,因為當送風溫度由18℃降到14℃時,在同樣的房間溫度下(26℃,相對濕度50%),處理新風的能耗會增加25%。因此,從健康、舒適、節能考慮,舒適性空調夏季室內設計溫度確定取比室外環境溫度低5~8℃為好,同時室內外相對濕度差也不宜太大。

  2  水泵的節能運行

    由于水泵在設備選型時大都留有余量,因此水泵的出水側閥門都不會全開,有的僅能開到1/2,這就造成了閥門的節流損失。同時由于閥門限制水量,使主機的制冷效果不理想,往往造成單機供冷不夠,雙機或多機時卻在部分負荷下工作,造成大量的電能浪費。設計負荷運行時間約占總運行時間的6%~8%,水泵的能耗很大,約占空調系統總能耗量的15%~20%[4]。為此,采用變頻變流量系統,使輸送能耗隨流量的增減而增減,具有顯著的節能效益。但須注意的是,設計變流量水系統時,必須注意到各末端裝置的流量變化與負荷的改變并不是線性關系,所以應考慮系統的動態平衡和穩定的問題,才能達到節能的佳效果。

  3  冷卻塔的節能運行

    冷卻塔的能耗在空調系統中所占的比例雖然并不大,但由于其使用頻率高,累計能耗還是十分可觀的。冷卻塔的設計是按全年不利工況進行設計的,如何改善其工作狀況,實現節能的目的,同樣具有重要意義。

    冷卻塔冷卻能力的影響因素有循環水量,水溫,誘導風量,當地空氣干濕球溫度和空氣中灰塵濃度等,在這些因素中,除空氣中灰塵濃度無法控制)要靠管理人員勤于清洗)外,其它因素可以通過一些控制手段來改變冷卻塔的工作狀態,找出適合這些因素變化的佳工作狀況,從而達到節能目的。

    1)溫度控制:利用熱敏電阻聯接溫度調節器,控制冷卻塔風機電源的通斷。熱負荷變化時,通過熱敏電阻的檢測,發信號給調溫計,控制風機的開停。熱負荷低于某種程度,命令風機停止運轉,熱負荷升高,則再讓風機啟動,從而達到節能目的。此方法目前應用普遍。

    2)風機臺數的控制:對并聯配置的冷卻塔而言,風量的調節可以通過風機臺數控制來實現,根據實際需要來確定風機開啟的臺數。

  4  降低水系統的隱性能耗

    在空調系統中,冷卻水,冷凍水兩大水系統的節能,即如何降低水系統的隱性能耗,往往被人們所忽視。實際上,這兩大水系統水的耗失量是相當大的,水的大量耗失,一則增大水資源的壓力,二則也增加冷水機組、水泵和冷卻塔的電能消耗,即隱性能耗。

    1)冷凍水系統的節能

    冷凍水在空調系統中主要起著中間載冷作用,在隱性能耗方面主要表現在管路保溫的冷量損失及冷凍水流失方面,其中后者往往被忽視。冷凍水流失絕大部分是因為排污閥、旁通閥失效或關不死所致。

    2)冷卻水系統的節能

    冷卻水系統中水的流失主要在如下三個方面:(1)蒸發耗水。冷卻塔內熱水通過蒸發釋放潛熱而達到自身的冷卻。在設計工況下,冷卻塔內空氣呈等溫加濕變化,而空氣吸收了冷卻水的蒸發水分,從而冷卻水水溫降低。然而當冷卻負荷減少而風量不變時,水分蒸發吸收的熱量一部分來自空氣,使空氣的干球溫度較之進口溫度值下降。從系統的角度來講,通過風機大量送風能降低冷卻塔出水溫度,有利于提高機組的性能,但卻增加了冷卻塔的風機和水泵的電能消耗,機組冷凝溫度的降低并不總是導致機組性能的提高,實際上機組的耗電指標隨著冷凝壓力的進一步降低有升高的趨勢[5],因而大風量導致的出水溫度降低,并不能達到節能的目的。(2)控制飛水,節約水耗??諝鈱⑺?滴)帶出冷卻塔,造成水耗稱為冷卻水飛水。這是冷卻水系統的另一種隱性能耗,其產生的原因主要在于循環水量過大。因此,在滿足冷卻水機組負荷的情況下,應適當調整循環水流量,調整播水器角度,清掃散水槽,適當調整風機葉片的角度是可以將飛水降至低程度的。(3)排污換水消耗。盡管排污換水消耗是不可避免的,但是保持水系統清潔卻可以減小換水的頻率。

  5  減少水質污垢、腐蝕及青苔影響

    水質的水垢、腐蝕及青苔對制冷系統影響極大,這也是空調系統能耗高的重要原因。[6]為了減少水垢、腐蝕及青苔對水系統的影響,除設備生產廠家應采取措施外,應增設水處理裝置。國內外的實踐證明,高頻多段磁場能很好的對水質進行處理,因此空調設計應增設、提倡選用高頻電磁多功能水處理裝置。

  6  新的節能技術的應用

    為了使得空調系統更加節能,近年來國內外也有采用分散式機組中央空調系統和冰蓄冷中央空調系統的趨勢,例如戶式中央空調VRV系統等,在這些新系統中,采用了大量的新的節能技術,數碼變容渦旋壓縮機技術,雙壓縮機技術,制冷劑直接輸送技術,制冷劑的智能分配技術,風機調速技術,高智能化控制技術等。但由于使用這些新技術的中央空調系統的初期投資大和各個城市分時電價實施情況不同等原因,故至今仍在全面推廣之中。

  7  結論

    以上是中央空調節能的部分措施,隨著技術的發展,越來越多的技術將應用到空調節能中來。但是,對節能的認識應該有一個正確的觀點即不能因節能而降低使用水平和抑制合理需求,而應該從提高能源利用效率來采取對策解決問題。每個從事中央空調管理的人員更應該在空調節能領域積極地爭取挽回所有可能挽回的能量。

原文:http://www.rmxs88.net/hyzx_view.asp?id=163894


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