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1、中央空调节能技术一、中央空调节能最佳方法由于中央空调主要设备是风机水泵,所以节能最佳方法就是采用变频器。目前大多数中间空调还采用以往旧的控制方式,即:通过改变压缩机机组、水泵、风机启停台数,以达到调节温度的目的。该调节方式缺点集中表现为如下几点: 设备长时间全开或全闭,轮流运行,浪费电能惊人。 电机直接工频启动,冲击电流大,严重影响设备使用寿命。 温控效果不佳。当环境或冷热负荷发生变化时,只能通过增减冷热水泵的数量或使用挡风板来调节室内温度,温度波动大,舒适感差。中央空调采用变频器后有如下优点: 变频器可软启动电机,大大减小冲击电流,降低电机轴承磨损,延长轴承寿命。 调节水泵风机流量、压力可直

2、接通过更改变频器的运行频率来完成,可减少或取消挡板、阀门。 系统耗电大大下降,噪声减小。 若采用温度闭环控制方式,系统可通过检测环境温度,自动调节风量,随天气、热负荷的变化自动调节,温度变化小,调节迅速。 系统可通过现场总线与中央控制室联网,实现集中远程监控。二、供水系统变频节能改造无论是溴化锂机组或电制冷(氟利昂)机组的中央空调系统,主机自身的能量消耗有机组控制,机外的电力消耗组不能控制,而这部分的成本是相当高的,却通常被人忽视了。尤其是溴化锂机组,在额定状态制冷运用行时,机外水泵、冷却塔的电机耗电量约占总体能源消耗成本的30%(以每公斤油2元、每度电1元计算)。无论从环境保护角度还是用户切

3、身利益角度,都应将中央空调系统设计成最节能的系统。采用变频器来控制机外水泵电机、冷却塔电机是最简单、最有效的节能措施。一般情况节电20%50%,每年可节省机组及系统总运行费用的12%20%,十分惊人。1、 冷却水泵变频控制中央空调的冷却水泵的功率是根据空调冷冻机组的压缩机满负荷工作设计的,当环境温度及各种外界因素,冷冻机组不需要开启全部压缩机组,此时空调的冷凝系统所需要的冷却量也相应地减小,这时就可以通过变频调速器来调节冷却水泵的转速,降低冷却水的循环速度及流量,使冷却水的冷负荷被冷凝系统充分利用,从而达到节能目的。从我公司对中央空调的变频节能改造得出以下的数据,其冷却水泵、冷温水泵在低流量运

4、行时,可以大幅度节省电力,尤其针对直燃机冷却水流量曲线的特点,采用变频控制,意义更大,从远大BZ型直燃机中央空调系统采用海利普变频器控制水泵测试数据为例:当制冷量75%时,机组所需冷却水流量34%,水泵电耗约20%;当制冷量50%时,机组所需冷却水流量22%,水泵电耗约15%。2、 冷温水泵变频控制中央空调的冷媒水泵的功率是根据空调满负荷工作设计的,当宾馆、酒店、大厦需要的冷量或热量没有达到空调的满负荷,这时就可以通过变频器调速器来调节冷媒水泵的转速,降低冷媒水的循环速度,使冷量和热量得到充分利用,从而达到节能目的。如果制冷、采暖共用一台水泵,则冬季水泵流量只需50%,自然可大大节省电力;即使

5、是冬夏分泵运行,也可在低负荷季节适当降低流量,如90%流量时,电耗约75%。3、 冷却塔风机变频控制风机功率一般都较小,节电不如水泵明显。但风机采取变频控制能极大地有助于冷却水恒温,这对于机组制冷恒温极为关键;且能使机组溶液循环稳定,获得最大限度的节省燃料。冷却塔风扇低转速运行还能大幅度减少漂水,节省水源、延缓水质劣化、减少水雾对周围的影响。4、 采用变频器的其他益处由于变频器的启动、停止过程是渐强、渐弱式,能消除电机启动对电网的冲击。并可避免电机因过载而引起的故障。由于电机经常处于低负荷运行,能大幅度延长电机及水泵、风机的寿命,同时因没有启动、停止的冲击,加上流量的减少,管路承压及所受冲击力

6、减小,故对管道、阀门、末端设备也起到了保护作用。另一方面,设备噪音、震动均减小,保护了环境。5、 中央空调机组外变频器的控制方式 根据冷却水出/入口的温度改变水泵转速,调整流量; 根据冷却水入口温度改变冷却塔风机转速,调整水温; 根据冷温水出/入口的温差改变水泵转速,调整流量; 根据冷却水出水的温度改变水泵转速,调整流量;根据冷媒水的回水温度改变水泵转速,调节税流量;三、中央空调末端设备变风量机组变频控制 变风量机组也是中央空调系统重要的组成部分,其性能指标(风量、冷量、噪音、用电量)的优劣,除了变风量机组本身的性能外,更重要的还取决于控制的模式、控制器的性能、品质。随着中央空调的不断普及,变

7、风量机组调节控制器已经经历了三个发展阶段:第一阶段:风阀调节。能起到调节风量的作用,但电能量消耗大、噪音大。第二阶段:可控硅调压调速。能起到调节风量、冷量、节能的作用,对变风量机组的噪音有一定的改良作用,其缺点是体积大、可靠性稳定性低、故障率高。第三阶段:变频调节。能最大限度的满足变风量机组对风量、冷量、噪音的调节要求,节能效果更明显,体积小,可靠性稳定性高。目前,变频控制器以其特有的优势,正被中央空调业内人士所青睐。中央空调调节冷冻/冷却泵转速的节电原理:采用交流变频技术控制冷冻/冷却泵的运行,是目前中央空调系统节能改造的有效途经之一。泵的负载功率与转速成3次方比例关系,即PN3,其中P为功

8、率,N为转速;可见用变频调速的方法来减少水泵流量的经济效益是十分显著的,当所需流量减少,水泵转速降低时,其电动机的所需功率按转速的三次方下降。例如:A 当水泵流量下降10(跟踪输出频率为45Hz)则电动机轴功率P=(0.9)3P=0.729P 即节电率27.1B. 当水泵流量下降30(跟踪输出频率为35Hz)则电动机轴功率P=(0.7)3P=0.343 即节电率65.7当冷水机负荷下降时,所需的水流量减少,通过电动机的调速装置降低泵的转速来减少水的流量,泵的轴功率相应减少,电动机的输入功率也随之减少。当用冷量增加,冷机负荷量增大,冷凝器进出水温差增大,变频器运行频率增加,水泵转速加快,水流量增

9、加,从而维持温差恒定。反之亦然。从而达到理想的节能效果。三晶变频器在中央空调上的应用 在我国经济快速发展的大背景下,由于房地产的快速发展需求,中央空调的市场需求呈现强劲的增长趋势。在市场容量不断增大的吸引下,越来越多的厂家加入到商用中央空调的领域。节能技术应用于中央空调系统,对提升中央空调自动化水平、降低能耗、减少对电网的冲击、延长机械及管网的使用寿命,都具有重要的意义。 中央空调是现代大厦物业、宾馆、商场不可缺少的设施,它能带给人们四季如春,温馨舒适的每一天,由于中央空调功率大,耗能大,加上设计上存在“大马拉小车”的现象,支付中央空调所用电费是用户一项巨大的开支。因为季节的变化、昼夜的变化、

10、宾馆酒楼客人入住率的变化、娱乐场所开放时间的变化等等,从而导致中央空调系统对室内热源吸收量的变化,再加之工艺设计上电机功率设计有相当的富裕量,因此,存在明显的节电空间。将变频技术引入中央空调系统,保持室内恒温,对其进行的节能改造是降本增效的一条捷径。 中央空调系统图1所示为一典型中央空调机组系统图,主要由冷冻水循环系统、冷却水循环系统及主机三部分组成: 冷冻水循环系统 该部分由冷冻泵、室内风机及冷冻水管道等组成。从主机蒸发器流出的低温冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道(出水),进入室内进行热交换,带走房间内的热量,最后回到主机蒸发器(回水)。室内风机用于将空气吹过冷冻水管道,降低空气温度,加速室

11、内热交换。 冷却水循环部分 该部分由冷却泵、冷却水管道、冷却水塔及冷凝器等组成。冷冻水循环系统进行室内热交换的同时,必将带走室内大量的热能。该热能通过主机内的冷媒传递给冷却水,使冷却水温度升高。冷却泵将升温后的冷却水压入冷却水塔(出水),使之与大气进行热交换,降低温度后再送回主机冷凝器(回水)。 主机 主机部分由压缩机、蒸发器、冷凝器及冷媒(制冷剂)等组成,其工作循环过程如下:首先低压气态冷媒被压缩机加压进入冷凝器并逐渐冷凝成高压液体。在冷凝过程中冷媒会释放出大量热能,这部分热能被冷凝器中的冷却水吸收并送到室外的冷却塔上,最终释放到大气中去。随后冷凝器中的高压液态冷媒在流经蒸发器前的节流降压装

12、置时,因为压力的突变而气化,形成气液混合物进入蒸发器。冷媒在蒸发器中不断气化,同时会吸收冷冻水中的热量使其达到较低温度。最后,蒸发器中气化后的冷媒又变成了低压气体,重新进入了压缩机,如此循环往复。节能理论 中央空调节能改造前的工况 在中央空调系统设计时,冷冻泵、冷却泵的电机容量是根据建筑物的最大设计热负荷选定的,都留有一定设计余量。由于四季气候及昼夜温差变化,中央空调工作时的热负荷总是不断变化。下图2为一民用建筑物的平均热负荷情况: 如上图所示,该中央空调一年中负荷率在50%以下的时间超过了全部运行时间的50%。通常冷却水管路的设计温差为56,而实际应用表明大部分时间里冷却水管路的温差仅为24

13、,这说明制冷所需的冷冻水、冷却水流量通常都低于设计流量,这样就形成了中央空调低温差、低负荷、大工作流量的工况。在没有使用节能系统前,工频供电下的水泵始终全速运行,管道中的供水流量只能通过阀门或回流方式调节,这必会产生大量的节流及回流损失,同时也增加了电机的负荷,白白消耗了许多电能。中央空调水泵电机的耗电量约占中央空调系统总耗电量的30-40%,故对其进行节能改造具有很明显的节能效果。 节能理论根据 由流体力学理论可知,离心式流体传输设备(如离心式水泵、风机等)的输出流量Q与其转速n成正比;输出压力P(扬程)与其转速n的平方成正比;输出功率N与其转速n的三次方成正比,用数学公式可表示为:Q K1

14、 n P K2 n2N Q P K3 n3 (K1、 K2 、K3为比例常数)由上述原理可知,降低水泵的转速,水泵的输出功率就可以下降更多。如将电机的供电频率由50Hz降为40Hz,则理论上,低频40Hz与高频50Hz的输出功率之比为(40/50)3=0.512。实践证明,在中央空调系统中接入变频节能系统,利用变频技术改变水泵转速来调节管道中的流量,以取代阀门调节及回流方式,能取得明显的节能效果,一般节电率都在30以上。同时变频器的软启动功能及平滑调速的特点可实现对中央空调的平稳调节,并可延长机组及管组的使用寿命。 节能方案分析 中央空调各循环水系统的回水与出水温度之差,反映了整个系统需要进行

15、的热交换量。因此,根据回水与出水的温度差来控制循环水的流量,从而控制热交换的速度,是首选的节能控制方法。 冷冻水循环系统 冷冻水的出水温度是由主机的制冷效果决定的,通常比较稳定,因此冷冻回水温度可以准确的反映室内的热负荷情况。由此,对于冷冻水循环系统的节能改造,可以取回水温度作为控制目标,通过变频器对冷冻泵流量的自动调节来实现对室内温度的控制。 冷却水循环系统 冷却水循环系统同时受室外环境温度及室内热负荷两方面影响,循环水管道单侧的水温不能准确反映该系统的热交换量,因此以出水与回水之间的温差作为控制室内温度的依据是合理的节能方式。在外界环境温度不变的情况下,温差大,说明室内热负荷较大,应提高冷

16、却泵的转速,增大冷却水循环的速度;相应的,温差小则减小冷却泵转速。 方案结构示意图 根据上述分析,可得出整个节能工程结构示意图如图3所示:由上图,该节能方案的基本思路为: 分别在主机蒸发器回水处、冷凝器出水及回水处安装温度传感器,实时检测管网的温度,以模拟信号(010V或者420mA)反馈给变频器,通过变频器内置的PID运算输出相应的频率指令后自动调节水泵转速,从而调节各循环水的热交换速度,最终实现对室内恒温度的控制。需要特别说明的是,变频器内部在设计上集成了温差反馈处理功能,系统无须另配专用控制模块。 电路控制方案某公司LG中央空调机组数据如下表:机组机型常用数量备用数量总计数量中央空调冷冻

17、泵电机45KW(380V)2台1台3台冷却泵电机75KW(380V)2台1台3台三台水泵中,春秋季节只用一台,备用两台;夏季高峰时常用两台,一台备用。要求:一台变频运行,且可以通过人工方式进行切换,其他可通过人工方式直接启动到工频运行。设计:3台水泵电机选配1台变频器。工作时可选择任意一台水泵做主泵、由变频器直接拖动并且变频运行(由内置PID进行闭环控制);其余两台水泵做辅泵、由人工依据制冷特点相应进行启停控制,使电机工频运行。如下图所示:该方案使用SAJ8000系列通用变频器,“市电”“节电”旁路需要另配电控柜及电气配件。图为 LG中央空调机组 变频节能系统特点1、变频器界面为LED显示,监

18、控参数丰富;键盘布局简洁、操作方便;2、变频器有过流、过载、过压、过热等多种电子保护装置,并具有丰富的故障报警输出功能,可有效保护供水系统的正常运作;3、加装变频器后,电机具有软启动及无极调速功能,可使水泵和电机的机械磨损大为降低,延长管组寿命;4、 变频器内部装有大容量滤波电容,可有效提高用电设备的功率因数;5、 该系统实现了对温度的PID闭环调节,室内温度变化平稳,人体感觉舒适。 总结 将变频技术应用于中央空调系统,对提升中央空调自动化水平、降低能耗、减少对电网的冲击、延长机械及管网的使用寿命,都具有重要的意义。空调节能的新动向1、变流量技术与变频调速 提高空调系统运行的全年或季年性能源效

19、率,越来越受到人们的关注。近年来,特别是减少风机、水泵的运行能耗更引人关注。因此,除系统小型化外,变水量(VWV)、变风量(VAV)和变制冷剂流量(VRV)系统的研究与应用,大大促进了制冷空调技术的发展,与机器设备调速技术相结合的变流量技术,则可以大大提高空调系统与设备的能源利用率。 实现变流量技术一方面要在系统设计上加以考虑,另一方面要靠设备来实现。泵与风机的变频调节技术是普遍采用的一项重要的节能措施。 中央空调中水泵风机用电量占空调总用电量30-40%。因此,泵类和风机变速运行节能量是显著的。 变流量水系统的节能效果好。设计负荷运行时间约占总运行时间的(68)%,水泵的能耗很大,约占空调系

20、统总能耗量的(1520)%。由于水泵实际工作点往往不能处于效率最高点,即使流量减小了,实际用电量减少并不多。而采用变频调速装置调节流量可收到良好的节能效果。如送风面积大或房间多,设计时可将变风量系统分为两个或数个系统,以使控制更灵活,调节更方便,节能效果更显著。 变频调速原理如下: 异步电动机的转速n由下式公式确定: n=60f(1s)/p 其中:p为电机极对数;f为交流电源的频率;s为电动机的转差率。 因此,对异步电机而言,当负载转矩恒定时,其转速与电源频率成正比。 泵与风机应用交流变频器节能的原理: 泵与风机的流量与转速的1次方成正比。但轴功率N与转速n的关系如下: N2=N1*(n2/n

21、1)3 即泵或风机的轴功率与转速的3次方成正比。当电动机的转速由n1减少10%变为n2时,轴功率将减少27%。转速减少20%时,轴功率将减少49%。 与改变泵或风机出口阀门开度的方法相比,变频调速方法的节能效果是非常明显的。 2、蓄能空调技术 蓄能空调技术就是利用夜间电网低谷时的电力来制冷或制热,把冷量或热能储存起来,在白天电力高峰用电紧张时释放冷量或热能,满足建筑物空调冷源或热水需要。 (1)蓄能空调的起源与国际上的发展情况 水蓄冷空调大约出现在1930年前后,最初用于影剧院、教堂、乳品加工厂等短时间使用降温、负荷集中的场所。这种蓄冷技术可以用小制冷机带动大冷负荷,可以降低制冷系统的初投资。

22、后来,制冷机成本明显降低,该项技术的应用陷入了停滞期。1973年的能源危机,再次引起人们对空调蓄冷的关注。20世纪80年代,冰蓄冷空调技术在能源紧缺的发达国家迅速推广。在大型商场、办公楼、商住楼、宾馆饭店、娱乐场所、医院等场所应用效果显著。从世界范围看,世界发达国家都已经或正在使用蓄冷空调。目前该项技术在世界上属于成熟的技术,世界各国广泛于应用各个领域。目前,最新的蓄冷空调是低温、大温差供冷送风技术,少数工程已做到比常规空调系统投资更少。 (2)冰蓄冷空调技术在我国国内的发展情况 随着社会发展和生活水平的提高,我国各地空调用电大幅度增长。而且许多企业由于晚班生产工效低,需另付晚班费等原因,渐渐

23、恢复到白天生产,导致低谷用电负荷反而逐年相对下降。因此,城市用电峰谷差日趋拉大,城市尖峰用电时段电力紧张,迫使电力部门拉闸限电。而低谷用电时段电力过剩。根据美国、日本及台湾省的经验,解决上述矛盾的一个有效途径是发展蓄能空调,将尖峰负荷转移到低谷时段。 与常规空调系统比较,冰蓄冷空调一方面对电网削峰填谷,优化资源配置,减少电力电站投资,保护生态环境有良好的社会效益。另一方面,对采用冰蓄冷空调的业主而言,还可以得到以下的实惠:减免电力增容费用,减少制冷主机的装机容量,减少相应的配电设备投资,节省大量的运行费用,停电时还可以作为应急冷源继续供冷。 (3)蓄冷空调技术的基本原理 蓄冷中央空调简单地讲就

24、是在常规中央空调增加了一套蓄冷装置,如:蓄冰槽、蓄冰桶等。蓄冰空调主要利用分时电价政策,在夜间用电低谷期,采用电制冷机制冷,将制得冷量以冰(或其它介质)的形式储存起来。在白天空调负荷高峰期,将冷量释放,便可达到少开中央空调主机甚至不开主机的目标。 (4)蓄冷空调的分类 按蓄冷介质分: 水蓄冷用水作为蓄冷的介质,有一定的应用,某些条件下有优势。 冰蓄冷用冰作为蓄冷的介质,目前最常用。 共晶盐等高分子介质,目前少用。 按蓄冷方式分: 部分蓄冷。部分蓄冷是指制冷机连续运行,在夜间制冷储能,以补足白天高峰制冷负荷,白天同时使用制冷机与夜间储存的冷量供应空调负荷。部分蓄冷是目前最常用方式。 全部蓄冷。全

25、部蓄冷是利用低谷电荷时制冷机蓄冰储能,白天空调不使用制冰机,所有空调负荷完全以储存的冷能供给。这种方式常用于改建工程,也适用需要瞬时大量释冷的建筑物,如体育馆。 (5)采用冰蓄冷空调技术对用户的效益 减少制冷主机的装机容量和功率,可减少30%-50%。 减少电力增容费和供配电设施费。减少相应的电力设备投资,如:变压器、配电柜等。例如,罐头厂. 减少冷却塔的装机容量和功率。 设备满负荷运行比例增大,充分提高设备利用率和效率。 系统冷量调节灵活,过渡季节不开或少开制冷主机,节能效果明显。 利用低谷廉价电力,节省大量的运行费用,可节省40%-50%。 易于实现大温差和低温送风,节省输送系统的投资和能

26、耗。 相对温度更低,空调品质提高,能有效防止中央空调综合症。 具有应急功能,停电时可利用自备电力启动水泵溶冰供冷,空调系统的可靠性提高。 缺点 通常在不计电力增容费的前提下,其一次性投资比常规空调大(在15%以内)。 储冰装置要占用一定的建筑空间。 制冷储冰时主机效率比在空调工况下运行低。 设计和调试相对复杂。 (6)蓄冷空调技术的社会效益商业用电一般集中在9:0023:00。若按尖峰用电负荷建设发电设备与供电电网,那么在低谷时段,相当一部分发电设备与输电设备不能充分发挥作用,折算到每kWh的平均供电成本也要上升。如果按平均用电负荷建设发电厂输配电网,那么在尖峰时段,用电负荷就会超过供电能力,

27、必须采取拉闸停电,强制削减用电负荷。而采用了蓄冷空调之后,尖峰时段制冷机不制冷或少制冷,即可均衡用电负荷,保证供电。 如果单纯为了满足尖峰用电负荷需要,就必须兴建更多的新电厂。在空调的社会普及率相当高后,如果采用蓄冷空调技术,就可有效地把空调用电的约40左右的负荷转移到低谷时段,就可不建或缓建新电厂。从而提高了现有发电设备与输配电网的利用率与效率,改善电力建设的投资效益。一、中央空调系统的组成 中央空调系统是由一系列驱动流体流动的运动设备(如水泵、风机及压缩机)、各种型式的热交换器(如风机盘管、蒸发器、冷凝器及中间热交换器等)及连接各种装置的管道(如风管、水管及冷媒管)和阀件所组成。系统一般可

28、分下列五个循环: (1)室内空气循环;(2)冷水循环;(3)冷媒循环;(4)冷却水循环;(5)室外空气循环。 总体说来,构成中央空调系统的设备和机械主要是热交换器和流体机械两种。 热交换器是作为高、低温两种工作流体能量交换的设备。当任何一组热交换器效果不好时,会增加系统耗电率(kW/RT),不是系统耗电量增加,就是冷冻能力下降。 流体机械则是推动工作流体循环的动力装置,其耗电量W=QHh/。耗电量的多少决定于运转时数h,输送的工作流体流量Q,工作流体循环所需要的扬程H以及效率,减少其中任何一项,都可达到节能的目的。 二、中央空调系统设计中的节能 要实现中央空调系统的节能,首先应设计合理。中央空

29、调系统是为空调建筑服务的,因此,节能设计可以分为两方面,一方面是减少空调建筑的热负荷,另一方面是提高中央空调系统的效率。 空调建筑在夏季依靠制冷机将室内的热负荷移到室外。显然,减少了室内的热负荷,制冷机的运行时间就减少,中央空调系统的能耗就减少。 室内的热负荷来自两方面,一是由室内外温差而引起的热量交换,另一方面是室内照明和设备产生的热负荷。因此,可以采取遮阳、气密、绝热等措施,以减少室内的热负荷达到节能。 1、减少室内的热负荷 (1)遮阳 减少阳光直接辐射屋顶、墙、窗及透过窗户进入室内,可采用挑檐、遮阳板(篷)、镀膜玻璃等;减轻外墙、屋面吸收阳光幅射热,可采用浅色外墙饰面,将绝热层设在外墙外

30、侧和屋顶屋面,或架空屋面。 增加外遮阳对夏季冷负荷(或供冷量)减少十分明显。据中国建筑科学研究院测定,在水泥屋面刷上石灰水,夏季屋面的表面温度可降低16-19。 (2)气密 提高门窗气密性,防止缝隙进风。采用塑钢门窗不仅气密性好,而且热阻大,并可降低噪音,减少灰尘。或采用门窗密封条,提高门窗气密性。房间换气次数由8降到5次,建筑物的耗冷可降低8左右。 因此设计中应采用密闭性良好的门窗。加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段。根据门窗的具体情况,分别采用不同的密封条如橡胶条、塑料条或橡塑结合的密封条。 (3)绝热 采用绝热材料对墙、屋顶、门窗等进行绝热,如岩棉、矿渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、膨

31、胀珍珠岩、加气混凝土、聚氨酯硬质泡沫塑料、PVC塑料门窗、中空玻璃等,以减少围护结构的传热系数。采用空心砌块、二层窗等,利用空气隔热,也可起到绝热作用。增设外墙及屋顶的保温层对冬、夏两季节能有利. (4)控制窗墙比 窗墙比是窗洞口与墙的面积比值,增大这个比值不利于空调建筑节能。通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的35%45%。一般规定各朝向的窗墙比不得大于下列数字:北向25%;东、西面向30%;南向35%。 l减少窗、墙面积比,对减少夏季冷负荷有较好的效果。窗的设计和发展经历了单层窗时期、双层玻璃阶段和镀膜玻璃阶段。目前最先进的节能窗是超级节能窗,虽然超级节能窗比普通窗的价格高(2050)%,但

32、以节能计算,它的回收期只有24年。 (5)照明 l在我国,照明用电量已占总用量的10%以上,照明用电往往直接转化为空调冷负荷。 对于空调面积大、照明容量大的地方,应采用照明与空调的组合系统。注意采用节能灯,节能灯发光效率高,是白炽灯的5倍左右。即同样亮度时,节能灯耗电只有白炽灯的1/5。 采用节能灯不仅减少照明电耗,而且可以减少空调负荷。 2、提高中央空调系统的效率 (1).合理选择制冷装置(冷源) 配置多台压缩机的冷水机组具有明显节能效果。因为这样的机组在部分负荷时仍有较高的效率,而且,机组起动时可以实现顺序起动各台压缩机,对电网的冲击小,能量损失小。 此外,可以任意改变各台压缩机的起动顺序

33、,使各台压缩机的磨损均衡,延长使用寿命。但台数不宜过多,冷水机组台数宜选用23台,制冷量较大时亦不应超过4台,单机制冷量的大小应合理搭配。 (2)合理选择主机容量 为了安全起见,绝大部分的冷水主机容量要比实际尖峰热负载大20%以上。但是,实际尖峰热负载在全年出现的频率相当低,全年平均的热负载大约是尖峰热负载的(6070)%,使得全年平均的热负载只有冷水主机容量的(5060)%。 由此,造成冷水主机大部分时间都在低负载下运转。冷水主机负载率在60%以下运转效率不佳。因此,主机容量不应选择过大。 (3)合理选择制冷方式 有余热(如蒸汽、热水和窑炉排放热等)可供利用的地方,应优先选用溴化锂吸收式冷水

34、机组作为空调系统的冷源。 (4)配置优质的节能设备 由于设计制造技术的提高,近年来新上市的冷水主机的耗电率比20年前所生产的冷水主机降低约35%左右。因此在适当时候将旧主机换成高效率的冷水主机是非常可行的。 根据实例,某用户为了解决CFC冷媒的问题,将一台已经运转约15年的350RT的冷水主机,换成可满足尖峰需求的300RT的冷水主机,设备投资约可在4年左右回收。 三、中央空调运行和维护节能 1、空调系统经济运行和技术管理 (1)定期检查和改善围护结构、设备、水和空气输送系统的保温性能,参照GB4272执行。 (2)在满足生产工艺和舒适性的条件下,合理降低建筑物空调的温、湿度标准,适当增大送回

35、风温差和供回水温差。 (3)在保证最小新风量的前提下,合理控制和正确利用室外新风量。 (4)定期检查和维修水、空气输送系统,减少系统的泄漏。 (5)定期维修、校核自动控制装置及监测计旱仪表。 (6)加强对空调水系统的水质管理。 (7)建立运行管理、维护、检修等规章制度。 (8)建立运行日志和设备的技术档案。 (9)管理和操作人员要经过培训,考核合格后才能上岗。 (10)主管部门定期派专人检查有关规章制度的执行情况。 2、控制合理的运行参数 (1)室内温、湿度 从节能角度出发来确定室内温、湿度标准是节能的重要因素。在保证生产工艺与人体健康的条件下,夏季室温每提高1,约可减少热负荷11.2%。在夏

36、季如将室内空气湿度由60%提高到70%,则可节约能量17%左右。 据资料测算,仅仅将夏季室温提高1,就可使空调工程投资总额降低约6%,运行费用减小8%左右。美国国家标准局认为将夏季室温从24提高26.7,可节能15%。 (2)新风量 新风负荷占空调总负荷的20%40%,对其标准值高低的取舍,与节能关系重大,不可忽视。引进新风主要是为了满足人员的卫生需求及部分工艺空调所需维持的室内外压差。而新风量的多少直接影响空调的负载,从而影响空调系统的风机、冷水泵、压缩机、冷却水泵、冷却塔风扇的耗电。 一般设计是以人员最多及活动最激烈的情况来决定新风量。但实际使用时却几乎不需要使用这么大的新风量,从而造成在

37、绝大部分的空调时段都在耗能的状况下运转。 较有效的方法是以室内空气中二氧化碳含量来控制新风量。 大型酒店、宾馆的公共场所,商场、餐厅、多功能厅及大型会议厅等,需要送入的新风量较大。在整个系统的实际运行中室外空气温、湿度随季节而变化。因此,及时调节好新风与回风的比例就可以节能。例如,日本某商场在周一到周五将新风减少50%,总冷负荷减少了30%。 (3)冷冻水的供、回水温差 一般空调水系统的输配用电,在夏季供冷期间约占整个建筑动力用电的1224,因此水系统节能具有重要意义。目前,大流量、小温差现象普遍存在,设计中供、回水温差一般均取5。 调查测试一些高层宾馆、饭店空调水系统的资料数据表明,夏季冷冻

38、水系统供回水温差较好的为3-4,较差的只有11.5,造成实际水流量比需要的水量大,使水系统电耗大大增加。 (4)冷却水入口温度 根据经验,冷却水入口温度每降低1可节电1.52.0%。冷却水入口温度应在符合冷水主机特性及室外气温、湿球温度的限制下尽可能地降低,以节约冷水主机的耗电。 在较低的冷却水温时冷水主机耗电降低,但冷却水塔耗电升高,两者耗电之和存在一最佳运转效率点。 冷却水塔应与冷水主机的运转一起考虑,才能使系统整个效率提高。要达到最佳化控制,冷却水设定温度应随室外气温、湿球温度而变。 (5)冷却水循环量 减少冷却水循环量,可以降低冷却水泵耗电量。若能配合冷水主机与冷却水塔选择较大温差的设

39、计时,水流量即可降低,从而减少冷却水泵的初装费用和运转费用。 (6)冷却塔风机控制 在大多数的设计中,一台冷水主机会搭配一台冷却水塔,且水塔的起停与冷水主机联动。由于中、大系统冷水主机台数偏多,使得冷却水塔台数也多,不易管理及维护,且无法随着空调负载及室外气温条件变动而调整风扇耗电量。 当水处理量大于300m3/h以上时,方形冷却塔可实现多风机控制。风机的数量可随着处理水量的增大而增加。方形多风机型冷却塔,可随着夏季室外湿球温度的变化随意增减风机数量,用于昼夜温差较大的地区更有利于节能。 (7)运行时间的调节 歌舞厅、酒吧等消夏娱乐场所的经营时间通常仅为晚场营业,时间约1922时。营业前24h

40、将空调系统投入运转,利用围护结构的蓄冷能力使厅内的温度慢慢下降至设计温度的下限值或略低于该值。 这样当营业后室内热负荷逐渐增加形成峰值时,空调设备仍能在低于峰值负荷下正常运行,达到了“预冷”降低空调设备容量的目的,大约相当于减少了设计冷负荷的25%。 (8)适当地调整冷水主机的设定温度 在夏季中央空调主机用电量可达酒店用电总量55%以上。适当地调整冷水主机的设定温度可收到较好的节能效果。冷水温度越高,则主机耗电率越低。每提高1,节电约3%。 在调高冷水设定温度时,需符合负荷端的温度要求。调高冷水的设定温度有两种方法:一是冷水温度随室外气温设置;二是冷水温度随热负载设置。 四、中央空调系统的维护

41、与节能 (1)空调系统的常规维护管理 每年运行前要对空调系统进行打压试验、冲洗检查。系统的除污器要定期清理。风机盘管的滴水盘定期检查清洗。 (2)制冷机组开机前的维护管理 检查冷冻水、冷却水阀门开关是否正确。检查主机、油系统、制冷剂系统开关是否正确,液位是否正常。在检查的同时记录冷冻(冷却)水的温度和压力差,主机油位,制冷剂的液位,机内压力、油温。以上检查结果记录在案。 (3)主机运转时的维护管理 在运转过程中定时检查制冷系统有无泄漏现象。做好运转记录,每小时记录一次。需要记录的有油温、油压、油位,吸气压力、蒸发压力、蒸发温度、排气压力、排气温度、制冷剂的液面变化,冷冻水进出水压差、温差,冷却

42、水压差、温差,电流、电压。检查有无异常现象。 (4)机组停机时的维护管理 关闭哪台机组就把哪台机组内水泄掉,以防停机后的热膨胀损坏设备。开机时打开相应冷冻冷却水进出水阀,保证经济运行。机组运转一个时期要对蒸发器、冷凝器、油冷却器的水系统彻底清洗,否则会降低机组制冷量,增大运转成本。主机各安全阀、仪表每年要校验一次并记录在案,确保机组安全运行。 (5)空调停用后的系统保养 系统要进行反复冲洗。冲洗完后利用定压设备使系统保持一定压力,保证管道内壁不生锈,避免系统再运转时堵塞。所有明杆阀门全部用黄油保护阀杆。 五、节能计量监测与管理 (1)采用一定的计量方法加强中央空调的管理。节能计量监测是节能管理的基础: -在供冷、供热水系统中,应设置温度、压力、水流量、冷热量等监测仪表。 -对用电量、燃料消耗量、用水量、蒸汽耗量,应分级、分类设置累计计量仪表。 -对分散设置的空调器、空调机组的用电量,应按配电系统、机组的分散程度,设置电度表。 (2)加强对空调操作人员的培训,提高管理人员素质,实行空调操作人员操作证制度。各项调节和节能措施的实施,都与操作人员的技术素质直接相关;具备必要的制冷空调知识;要懂得根据室外参数的变化进行调节;要懂得怎样调节才会节能。

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