空调系统节能技术论文

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空调系统节能技术论文

一、制冷主机节能

当外界气温大于26℃时,制冷主机的负载需求越大,空调的耗能就越高。制冷主机耗能在中央空调系统之中占有相当大的比重,除了制冷主机在满载运转时要有高效率性能外,还要确保主机可以在50%~70%负载率的条件下进行长时间、高效率的运转,才能取得最佳的节能效果。因此,制冷主机的节能方式如下:

1)首先根据建筑物的用途、考虑全年的空调负荷变化和制冷机部分负荷的调节特性,并综合考虑初投资和运行费、维护保养、环保、安全等因素,合理的选择制冷机的机型、单机容量、台数和全年的运行方式,提高制冷系统在部分负荷时的运行效率,降低运行费用。选用的制冷机的容量在考虑冷量损失的情况下,要与冷量负荷相适应。在冷量负荷经常变化的情况下,要选用多台制冷机,以便在运行中进行合理调配。

2)用户需要的冷负荷是变化的,在制冷装置的实际运行中,部分负荷运行所占的比较较大,所以要根据用户的需要和外界的环境变化调节制冷机的制冷量。从经济性、调节范围和操作等多个角度来说,一般采用进口导叶调节和改变转速的方法对制冷量进行调节。

3)对冷却水和冷冻水的水质进行管理,避免热交换器结垢影响热传递效率。制冷空调装置常用的是敞开式冷却水循环系统,吸热的冷却水在冷却塔与空气充分接触,逐渐蒸发,二氧化碳大量散失,溶解氧含量升高,水中Ca2+、Mg2+、溶解性固体、悬浮物逐渐增加,使冷却循环水的水质恶化,给系统带来结垢、腐蚀、污泥和菌藻等问题。从而造成系统热阻增大,热交换率降低,设备腐蚀及寿命缩短,能耗加大。故应重视冷却水循环过程中的水处理。所以,需要定期对水质进行加药,投加阻垢剂防止结垢,投加缓蚀剂防止腐蚀,投加杀生剂消灭微生物等等。同时进行排污处理并定期取水样进行化验。冷冻水的水温低,循环流动系统通常为封闭的,不与空气接触,因此冷冻水的水质管理和必要的水处理相对冷却水系统来说要简单得多。其工作目标主要是防止水对金属的腐蚀,可以通过添加合适的缓蚀剂予以解决。

4)定期清洗热交换器。对水质进行处理可以减少结垢、腐蚀的发生,但不能完全杜绝。在运行一段时间后还需要对热交换器定期进行物理清洗和化学清洗,防止或减少结垢、腐蚀,提高换热效率。

二、空气调节系统节能

(一)能量循环利用

新风量少了,室内的卫生条件则变差;新风量大了,又会加大空调负荷,造成能耗过大。所以在关系人体健康的同时,还要考虑到能耗费用。冬、夏季室外的环境温湿度与室内的温湿度标准相差较大,应采用最小新风量,减少新风处理量,降低能耗。在过渡季节,当外界空气的温湿度达到一定的条件时,可以采用全新风的送风方式,在满足室内的温湿度要求的同时,又能减少需要处理的空气量,降低空调系统耗能。可以采用CO2浓度控制器,在保证卫生、保持正压等基本要求下,控制新风量,从大自然中获得冷、热能,对能量进行充分利用,节约空调负荷,节省空调的运行费用。

(二)合理的参数设定

室内空气环境主要涉及的参数有温度、相对湿度等,要使空调系统能节能运行,就要对这些参数进行合理设定。空调房间内空气温度设定值与空调负荷和能耗有着密切关系。供冷时室温设定得越高或者供热时室温设定得越低,可以减小室内、外的温差,降低空调负荷,空调系统越节能。所以,在实际运行中,我们可以根据季节的不同,在设定参数时夏季取高值、冬季取低值,达到节能目的。在设定合理室温的同时,还须设定合理的室内湿度。除了一些工业生产厂房、实验室等需要较严格的工艺要求的建筑外,一般的商场、办公楼等建筑,都是以舒适性空调为主的。为了不浪费能量,室内相对湿度的设定,在夏季可适当降低,冬季可适当提高。所以,在满足室内环境要求的前提下,可适当降低室内的温湿度标准。

三、冷却水塔节能

冷却水塔工作原理是:空气经过风机抽动后,自进风网处进入冷却塔内。湿热的冷却水自布水盘经过填料流入塔内。当水滴和空气接触时:一方面由于空气与水的直接传热,另一方面由于水蒸汽表面和空气之间存在压力差,在压力的作用下产生蒸发现象,将水中的热量带走即蒸发传热,从而达到降温之目的。

1)冷却塔的位置应设置在通风良好的地方,例如室外绿化地带、室外地面上或在高层建筑主楼的屋顶上,同时远离高温或者有害气体,避免建筑物高温高湿排气或者不洁净的气体对冷却塔进行影响。

2)采用冷却塔变频技术。冷却塔变频技术主要是利用冷却水塔进出水温差对比,通过变频器改变冷却塔风机供电频率,不断改变冷却塔风机的转速,来达到调节风量以及减少风机能耗的效果。

3)对于一塔多风机的冷却塔,在保证冷却水温满足制冷机组正常运行的情况下,可以根据冷却水的回水温度,调整投入运转的风机数量,达到节能目的。而在多台制冷主机并联供冷的系统中,与其匹配的冷却塔也可采用并联形式。在过渡季节或外界温度较低,部分制冷主机运行时,利用并联的冷却塔,可以不开风机采用自然冷却的方法降低能耗。

四、总结

空调是建筑业与工业中耗能较大的设备,对空调进行节能管理能减少电费。除了从空调系统管理进行节能外,还可从操作方面进行节能。正常操作空调,避免错误的操作以及误动作增加空调系统的能耗。应对操作人员进行操作培训及节能教育,考试合格后方能上岗。操作人员应了解其所操作的中央空调系统,定期对设备进行巡检,做好运行记录,树立节能意识。同时,空调系统也应定期保养以及检修,确保设备的正常运作以及效率,提高使用寿命。

作者:黄晓霞 单位:厦门烟草工业有限责任公司