浅谈空调系统的节能设计及节能运行

浅谈空调系统的节能设计及节能运行刘春花1王燕21、山东华宇职业技术学院2、山东省正泰装饰有限公司摘要:随着社会的进步和人们生活水平的不断提高,空调建筑日益普遍,建筑能耗尤其是采暖通风空调能耗在不断的增加,空调系统的节能就显得非常重要。空调系统节能已成为节能领域中的一个重点和热点。下面就空调系统的节能设计和节能运行作以简单说明关键词:空调系统;节能设计;节能运行Abstract: with the social progress and the improvement of people's living standard, airconditioning building is becoming more and more popular, the building energy consumption ofheating ventilation air conditioning energy consumption espec ially in constant increase, energysaving of air conditioning system is very important. Energy saving of air conditioning systemenergy saving has become a focus and hot. The energy saving of air conditioning system designand energy saving operation is made with simple instructionsKey words: air-conditioning system; energy-saving design; energy saving中图分类号:TE08文献标识码:A文章编号空调系统的节能设计1、改善围护结构的保温性能空调建筑中,通过围护结构传热产生的冷热负荷在空调负荷中占有相当大的比重。建筑围护结构的保温性能将直接影响到建筑物的年耗能量和运行费用。从建筑体形来说,同样面积的建筑物,接近立方体的外表面积最小,可以节能对于长方形的建筑物,朝向对空调负荷具有很大的影响,长边朝向东或西的比朝向南或北的大,最大设计冷负荷约大25%。围护结构保温性能在建筑的节能中起着很重要的作用。采取遮阳、绝热等措施提高围护结构的隔热性能,可以中国煤化工减少由室内外温差而引起的热交换,从而 CNMHG热负荷,达到节能的效果。在围护结构中,外窗对空调冷负荷有明显的影响。透过玻璃的日射得热冷负荷约占空调冷负荷的20%~30%,所以减少窗户面积与墙面积之比,可以减少热负荷和冷负荷,但减少到一定值时,会增加照明负荷,而反过来又増加了冷负荷。因此,要根据不同地区相应选择适当的窗墙比,或采用镀膜反射玻璃或中空玻璃等等,晚间可以采用保温窗帘等。此外,夏季可在建筑物外墙面种植多年生攀缘类植物,室内环境的温度较室外气温可低约3~9℃,可降低墙体外表面约23℃,室内表面温度约0.8~1.7℃,可缓冲墙壁外表面昼夜温度剧变。并使有植物覆盖的房间温度较无植物覆盖的低约3℃,尤其在午后极端高温时,可降低室温6℃左右。在绿化状态下室外环境温度可降低约4℃,可减少空调负荷约12.7%2、采用变频系统空调系统的能耗是由风系统和水系统的能耗组成的。在风系统中,风机的能耗占相当大的比重;而水系统中,节约水泵与冷水机组的能耗是节能中关键的部分。通常空调设备是按照设计的额定功率运行,当系统的负荷降低时,设备仍然按照额定功率全负荷输出运行,这就必然造成能量的浪费。如果我们使用变频技术使空调设备的输出功率随负荷的变化而变化的话,那么就可以起到良好的节能效果(1)变风量空调系统节能分析在空调系V凵中国煤化工相CNMHG当大的比重,因变风量系统能随时跟踪建筑负荷的变化,及时调节送风量,从而可减少风机能耗,达到节能的效果;而且变风量系统便于分区调节,可满足不同房间的空调需求,因此,在商务楼的设计中是适合采用的。风机送风量调节方式有很多,不同的控制方式节能效果也是各不相同的,有的方式节能效果高达49.7%(2)变水量空调系统在空调系统中,一般来说冷水机组的能耗最大,因此降低冷水杋组的能耗是成为空调系统节能降耗的最大问题。然而,一年中由于空调系统在部分负荷下运行的时间比较多,所以,如果能根据负荷的大小相应改变系统的水量,就可以实现空调系统的节能。变水量系统就是通过水量控制的方法来调节温度的,所以它比定流量系统要节电、节能。3、采用冰蓄冷系统冰蓄冷技术是九十年代以来在国内外兴起的一门实用综合性技术,可以对电网的电力起到移峰填谷的作用。各国的用电状况都不同程度的存在着电负荷峰谷差较大的状况,在用电高峰使电力供应不足,而在低峰时电力供应过剩。近几年来,由于夏季用电处于高峰期,多数电网发生电荒,拉闸限电屡见不鲜。在实施电力峰谷电价差的地区,可以利用晩上低电价时采用冰蓄冷系统将水制成冰来储存冷量,在中午高电价时再将冷量从冰中释放出来,NH中国煤化工这CNMHG样将不仅对整个电力负荷的移峰填谷工作起到很重要的作用,而且冰蓄冷系统还能够开发低谷用电、优化资源,保护生态环境,产生良好的经济效益4、采用热泵热泵是通过消耗一部分高品质能量把热量从低温热源转移到高温热源中的一种装置,把不能直接利用的热能转化为可利用的高位热能,从而节约部分高品质能。采用热泵机组,可使设备即可在夏季制冷,又可以在冬季供热,以及两用,设备利用率高。在使用时,热泵的性能系数COP可以达到4左右,即在提供相同冷/热量的情况下,热泵要比机组更省电。同时由于热泵夏季不向外界排放废热,而是把热量储存在地下以备冬季使用,所以可以改善周围的环境,实现节能与环保的双重目的。作为一种有效利用低温热能的节能技术手段,热泵在今后必然会得到更多的应用5、采用能量回收热回收系统是回收建筑物内、外的余热/冷,并把回收的热/冷量作为供热/冷或其他设备的热/冷源而加以利用的系统。研究证明,充分利用冷凝水回淋可以使机组的COP值由2.8提高到3.3,从而达到节能的效果。空调系统的节能运行1、减少输送系统的能耗中国煤化工CNMHG空调系统中,空气与水通常是冷量载体。输送过程能耗包括:通过传热的冷量损失和输送过程的流动阻力损失。对于输送冷量的水系统或空气的管路系统,克服流动阻力的能量又转变为热量导致冷量损失。减少输送过程的能耗主要可以从以下方面着手:(1)做好输送冷量的水管、风管的保温(2)精心设计、正确计算系统阻力,选择合适的泵与风机的规格和型号,切忌选择流量、扬程或全压过大的泵与风机避免不必要的能量损失。(3)在满足工艺和舒适的要求下,应尽可能增大送风温差和供回水温差。常规空调的冷冻水和冷却水温差为5℃,大温差系统冷冻水温度可增加到8~10℃,冷却水温差增加到8℃。常规的空调系统送风温差一般在6~10℃,最大不超过15℃,大温差系统的送风温差在14~20℃。大温差不仅可以减少输送过程的能耗,同时减少了管路的断面,从而降低了管路系统的初投资2、冷水机组的节能调节与运行方案空调系统中,冷水机组的能耗是最大的。实验表明,冷水机组的COP随部分负荷的大小的不同而变化。存在冷水机组在部分负荷下运行COP值不高这个问题的原因是多方面的。机组实际运行性能系数COP是由机组内部因素和外部条件共同作用的,而通常在部分负荷下运行时,其外部条件较满负荷时优越,环境温度相对较低。在不考虑传热性能变化影响的情况下,可充分利用环境温度的HH中国煤化正温CNMHG度、缩小压缩机的高低压力差以改善系统性能系数,COP最大能提高20%。许多研究者针对冷水机组,从冷却水和冷水调节控制策略入手,获得了一些有效的优化运行的方法。三、结束语随着空调应用的日益普及,空调领域作为耗能大户应从设计和运行等方面注意节能的问题,不断提高空调系统的节能水平,采用各种节能措施降低空调系统的运行能耗和费用,改善空调系统的节能效果,这对于节约能源和保护环境具有十分重要的意义。当前,我国的很多建筑中的空调系统都具有节能的潜力。只有经过不懈的努力,空调系统的节能工作就一定可以做得更好参考文献:[1]路延魁.空气调节设计手册.中国建筑工业出版社,1997[2]李娟.建筑物绿化隔热与节能.暖通空调.2002(3)中国煤化工3]闫斌,郭春信,程宝义,缪小平.舒适性气HCNMHG优化暖通空调,1999,29(1)中国煤化工CNMHG