辽宁省大连市116021
摘要:空调系统的节能潜力巨大,对整个社会的节能意义重大。因此,减少中央空调系统的运行能耗是重中之重。本文对暖通空调系统运行能耗的影响因素进行分析,并提出解决措施。
关键词:暖通空调系统;运行能耗;影响因素;分析
1暖通空调系统运行的现状
1.1制冷机组能耗
空调制冷机组的主机能耗是构成系统总能耗的组成部分之一。制冷机组的制冷量在设计时余量过大,导致制冷机组长时间低负荷运行,甚至时开时停,造成了一定的能源浪费。在机组运行时,运行人员不能根据空调负荷的变化,进行必要的调整。通常在开机时,设定了冷却水和冷冻水的供水温度后,就不会改变其设定值。但随着空调负荷的变化,若冷水出口温度降低,单位质量的能耗制冷量降低,制冷效率有所降低,能耗增加。制冷机组运行时间的长短,尤其是负荷率和制冷机组的额定功率对其能耗也有一定的影响。
1.2输送系统能耗
输送系统能耗量较大,60%~70%的大型建筑供暖电力消耗是由分配和输送冷量、热量的风机、水泵所消耗。输送系统存在大流量小温差问题。水系统一般采用定流量运行,且运行时间内温差很小,一般为0.5℃~1℃。在小温差大流量作用下,水流速度快,而水泵效率較低,需要配置较大功率的设备,造成大量的能量损耗。虽然有的水泵装有变频器,但技术手段不过关,最终导致运行失败。
1.3空调末端装置能耗
空调末端装置的能耗与其末端形式密切相关。房间内的负荷是变动的,可通过调节末端装置同步变动。若室内温度始终维持在较低值,能耗会增加。
2空调系统运行耗能影响因素
2.1空调系统运行能效比
空调系统是动态的、受干扰多、对象参数易变化且难确定。同时,空调系统由于制冷机组、冷却塔、水泵等设备在运行过程中的相互耦合特性,导致控制难度很大,不能对单一设备控制而使设备节能达到最优。采用科学的评价方法,显得尤为重要。运行能效比将整个空调系统作为一个整体,考虑在不同部分负荷下的节能水平,确定空调运行策略。它定义为空调系统在某时刻制冷量与其耗电功率(非电耗折算成电耗)的比值。可以为空调系统运行提供参考依据,指导运行人员进行操作,提高节能水平。
2.2运行人员管理水平
空调运行调节除了开关机需要按照一定的规程进行操作外,其日常运行操作缺乏规范性,因此运行人员的专业水平影响着空调运行。如运行管理人员通过提供高速大流量的冷冻水,使冷冻水在系统中快速循环起来,加速冷负荷传递,从而去除建筑物的冷负荷,提供舒适凉爽的建筑环境,实践证明,这种做法会导致耗电量大增,降低水泵的使用寿命。
2.3水质管理
水质的好坏影响中央空调系统的运行效果和设备、运行费用、管道的使用寿命等。冷却系统的水质不好,垢会黏附在冷却水侧管壁表面上,一方面使制冷剂与冷却水或空气间热传导过程中的热阻增大,导致换热效率降低;另一方面使水流阻力增大、电耗增加,于节能不利。同样地,冷冻水水质不好会造成冷冻水侧管壁结垢,降低蒸发器热交换效率,加大了水流阻力,使水泵的耗电量增加。
2.4空调系统的自动控制水平
空调系统的自动控制可实现温度、风机、安全控制等。它可以根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备,及时、准确、合理地控制空调装置,起到既节约能源又感觉舒适的最佳状态。
目前,集散型中央空调监控系统、中央空凋变频调速控制节能系统和中央空调变流量控制节能系统是空调系统的三种主要节能技术。空调系统控制复杂且具有不确定性,其节能控制策略选取非常关键。从运行情况分析,中央空调变流量控制节能系统与集散式中央空调监控系统相比节电60%~80%。可优化控制中央空调系统内各个部分。但变流量系统的控制方法还是目前应用的难题。没有好的控制策略,变流量空调系统就达不到预期效果,影响节能效果的发挥。
3暖通空调系统的节能措施
3.1不断增强人们的节能意识
节能意识的提升,一方面是要面向广大消费者进行节能知识的宣讲,另一方面则是要不断提高设计入员的节能意识。在进行产品的设计时,我们的工作人员要在大脑中形成一定的节能思维,更多的应用到当前的节能技术。在设计过程中,要对空调的使用环境等做到充分的了解,以进行针对性的设计。要考虑到是使用集中冷源还是自带冷源,这必须要从成本等方面进行综合分析。而对F那些在使用时间上有所不同的系统,我们最好是选用自带冷源。而在很多大型建筑物中,对于制冷机类型的选择,要尽可能的做到大小搭配,如此一来,不仅能够较好的满足空调运行的需要,还能有效降低能源的损耗。
3.2有效调节空调的负荷
在暖通空调的使用过程中,很多时候都是仅有部分负荷在运作的,因此在进行制冷机的设计时,就可以在其中的机组中,选择其中的某一台机组设定为变频型,以在部分负荷运行时,对其进行调节。这在实际应用中已经得到证明,也是一种非常有效的节能措施。而且,空调部分负荷运作过程中也有着一定的特点。首先,暖通空调在进行部分负荷运作时往往有着较高的能耗。其次,在进行设计时,可以实现COP随外部环境温度的变化而产生相应的改变。这样就可以根据温度的变化做出针对性的调整,以实现节能降耗的目标。
3.3节能型围护结构的应用
为减少空调系统运行中的能耗,我们还可以采用节能型围护结构,通过降低建筑能耗,从而可以减轻空调总的负荷,进而减少了因建筑自身而浪费的部分热量。设计入员可以通过与建筑人员及用户的沟通交流,更加科学的设计建筑的有关构造,而且可以根据需要采取必要的吸热以及遮阳手段,这就能够在某些情况下直接利用自然空气,从而有效降低了空调系统的能耗。
3.4充分开发新能源
对空调系统的整体运行进行综合分析可以发现,冷热源的能耗是最大的,几乎占到了总能耗的百分之五十,这其中蕴含着极大的节能潜力。因此,在冷热源的选择上,不能只是简单的选择目前较为常用的几种冷热源,要尽可能的做到因地制宜,更多的去开发新的能源。比如,水源热泵系统的应用,不仅可以使用地下水,还可以使用污水等。这就能够大大的减少空调系统的能源损耗。
4结语
总的来说,为了降低暖通空调运行过程中的能耗,实现绿色节能的目标,必须对其中存在的影响因素进行分析,并提出针对性的解决措施,研究应用更加高效的节能技术,进而提升能源的使用效率。
参考文献
[1]李云飞.浅析暖通空调系统节能技术[J].科技经济导刊,2017(12):39-40.
[2]赵宇.暖通空调的能耗问题及节能方法[J].建材与装饰,2016(50):221-222.
[3]赵洪燕.建筑暖通系统设计中的节能问题[J].中国高新技术企业,2014(24):126-127.
[4]梁赞炎.建筑暖通系统节能设计新对策探索[J].产业与科技论坛,2013,12(19):79-80.
[5]白雪莲,杨文辉.空调系统综合运行能效评价方法及其应用[J].建筑科学,2010,26(12):46-49.
[6]张艺,王寒栋,唐汝宁.中央空调一机多水泵运行能效分析[J].深圳职业技术学院学报,2014,(03):48-54.
[7]郭丹春.空调自控系统的设计[D].上海:上海交通大学,2009.
[8]丁勇,周世玉,李百战,等.水(地)源热泵空调系统测试及能效影响因素分析[J].暖通空调,2014(4):100-103.