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节能空调范文1
【关键词】:温湿度 冷热源 运行 调节
中图分类号:TB494 文献标识码:A 文章编号:
引言
节能对于我国现代化建设来说,具有更重大的意义。目前,全国各地电力十分紧张,但所需能量也在迅速增长。因此,在空调设计中应注意改善围护结构的热工性能和热设备的保温性能;空调系统方案要节约能源,充分回收能量,并尽可能利用天然能源,同时采取自控节能等措施。
我国的节约能源法中指出,节能是指加强用能的管理,采取技术可行、经济合理以及环境和社会可以承担的措施,减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费,更加有效、合理地利用能源。节能还包括再生能源和新能源的开发利用。
空调系统节能措施
空调系统的节能是一个系统工程,要求在能源利用的各个环节和系统从规划到运转的全过程中贯彻节能的观点,才可能达到节能的效果,如果在某个环节上造成了能源的浪费,整个系统也不能说是节能的。
1 采用合理的空调系统及冷源方案
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例;而水系统中,节约水泵与冷水机组的能耗才是节能中最关键的部分。
1.1 变风量空调系统节能分析
在空调系统中风机能耗占相当大的比例,因变风量(VAV)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,达到节能的目的;而且变风量系统便于分区调节,可满足不同房间的空调要求,因此,在商务楼宇的设计中很适合采用。风机送风量调节方式很多,不同的控制方式节能效果也各不相同,有的方式节能效果高达49.7%。
1.2 冷水机组的节能分析
在空调系统中,一般来说冷水机组的能耗最大,因此降低冷水机组的能耗便成为空调系统节能降耗的最大问题。然而,一年之中,由于空调系统在部分负荷下运行的时间比较多,所以,全年耗能与制冷机部分负荷下的工作特性有关。通常根据最大负荷选择冷水机组。而实际使用条件通常都偏离设计条件,因此很难保证机组高效运行。因此,改进和提高机组部分负荷运行时的效率就成为空调系统节能的重要途径。而且在选择冷热源的方案时,也应考虑部分负荷时效率的问题。与此同时,还要加强控制,并根据具体情况制定出节能的运行方案。
2 合理确定室内温、湿度
假设空调室外计算参数为定值时,夏季空调室内空气计算温度和湿度越低,房间的计算冷负荷就越大,系统耗能也越大。通过研究证明,在不降低室内舒适度标准的前提下,合理组合室内空气设计参数可以收到明显的节能效果。
2.1 温湿度变化对热舒适度的影响。
假定人所从事的是极轻劳动(例如宾馆、商场中),穿着一般的夏季服装,空气流动速度取0.25m/s,壁面温度和空气温度相同。在相对湿度为50%的条件下,仅使室内空气温度变化时,统计不同室内温度下的PPD值和不同相对湿度下的PPD值。经分析以上数据可以看出,室内空气温度改变对室内热舒适度的影响非常大,而相对湿度的变化对人的热舒适感几乎没有影响。
2.2 室内设计温度改变对空调能耗的影响。
以沈阳某4层办公楼为例进行的分析,采用冷负荷系数法计算出在不同室内设计温度tn下的设计空调冷负荷、湿负荷、制冷量以及以室内设计温度25℃为基准的节能率。由结果的变化规律可以看出随室内温度的变化,节能率呈线性规律变化,室内设计温度每提高1℃,空调系统将减少能耗约6%。
2.3 相对湿度的改变对空调能耗的影响。
仍对前述沈阳的4层办公楼为例,当设定室内温度为定值,仅改变室内相对湿度,计算不同相对湿度下的节能率,可以得出:当相对湿度大于50%时,节能率随相对湿度呈线性规律变化。由于夏季室内设计相对湿度一般不会低于50%,所以以50%为基准,相对湿度每增加5%,节能10%。
3 减少输送系统的能耗:
做好输送冷量的水管、风管的保温。 精心设计、正确计算系统阻力,选择合适的泵与风机的型号与规格,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。
在满足工艺和舒适条件下,应尽可能地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。但是大温差也会影响空调设备的性能。如冷冻水大温差会导致风机盘管、表冷器冷却能力和除湿能力的下降,为弥补这不利的影响,可以降低冷冻水的供水温度,这样又使冷水机组的性能系数降低和能耗增加。因此确定温差时必须对利弊充分估计。也就是说,应综合考虑系统总能耗(包括输送能耗和冷水机组能耗)、经济性、环境控制质量等多方面来选择合理的温差。
4 冷水机组的节能调节与运行方案
在空调系统中,冷水机组的能耗是最大的。实际测试表明,冷水机组的COP随部分负荷的大小和机型的不同而变化。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。如对部分负荷时的节能优化运行认识不足,受传统调节控制模式的制约,制冷系统配件(如热力膨胀阀)存在缺陷,机组运行的安全要求(回油)得不到满足等等。因此为了使机组具备调节能力,常常由多台压缩机组成一台冷水机组,每个压缩机构成一个独立的制冷回路。运行时保持机组的冷凝压力恒定(或在一个较小的范围内变化)。
5 水泵的节能调节
空调水系统在应用变频调速装置进行变流量运行时,可以不改变管路特性,而靠变化水泵工作点使之沿管路特性曲线移动,保持水泵在最高效率点运行,达到最大节能效果。对于闭式系统来说,在变频调速运行时,流量变化比与功率变化比的三次方成正比,当流量减少时,其实耗功率相当按三次方的比例降低。这对于目前空调水系统的设计水量与实际水量差别很大的情况来说,具有非常明显的节能意义。
6 结语
从许多节能分析的文章可以看出,目前,我国的很多建筑中的空调系统都具有节能的潜力。而且节能也逐渐地引起了各个设计、施工和管理单位的注意。但是仍然存在着许多浪费能源的现象。要想做到空调系统的节能,也只有设计、施工到运行管理各个部门的通力合作,才能真正的实现。
参考文献
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陆耀庆,主编.实用供热空调设计手册.北京:中国建筑工业出版社,1993.
节能空调范文2
【关键词】暖通空调;建筑节能;节能设计;发展趋势
树立科学发展观,建设资源节约型、环境友好型社会是关系社会持续发展和中华民族兴衰,具有全局性和战略性的重大决策。随着经济的迅速发展, 能源形势的紧张已不容忽视,而中国是一个能源紧缺的国家,在社会高速发展的今天,暖通空调节能在建筑中的应用已刻不容缓,是未来建筑发展趋势。
1.建筑节能与暖通空调技术现状
随着近些年经济的飞速发展,工业化进程的加快,建筑耗能已成为不争的事实。房地产行业如火如荼的发展,建筑工程方面已做到尽可能的是绿色建筑。当工程建筑完毕,最关键的就是房屋里面的空调装备,以往的中央空调被大量事实验证相当的耗能。目前开发出来的暖通空调技术前景被看好,它所遵循的原则,总的概括起来有“节能、环保、可持续发展、保证建筑环境的卫生与安全”,这样一来很好的适应了国家的能源结构调整战略,贯彻热、冷计量政策,创造不同地域特点的暖通空调发展技术,已被越来越多的人认识到,建筑使用能源所产生的二氧化碳是导致气候变暖的主要原因,因而暖通空调技术创新势在必行,节能建筑也成为建筑发展的必然趋势,绿色建筑也随着应运而生。
建筑暖通空调系统能量管理与控制系统的节能优化措施:建筑暖通空调系统应建立智能自控系统,将建筑内所有设备集成一个系统来实现信息共享,进行综合管理;因而在实践中利用各种材料和设计特点来改进这些结构设计,克服热桥的影响,也成为主要节能措施、在设计方面、采用对建筑物适当的温度分区、也可降低小型独立式住宅的耗能量。
伴随着不断出台的节能政策,中国的建筑节能市场一定会迎来一个更为快速发展的时期,而作为房产配套设施中必不可少的空调系统显然也将受到根本性的冲击。这个质变给传统的空调设备制造企业提出了一个新的课题。在政策的刺激下,中国节能市场的大门已经开启,空调系统节能领域的大发展正在到来,所以、这是一个难得的良机。在设备制造产业已经趋于同质化的今天,谁能在空调系统节能产业市场中抓住发展的契机,获得市场的认可,就一定可以在未来市场的竞争中赢得先机;我国经济是一个高速发展的时代,如今暖通空调代替了传统的空调,由于暖通空调的主要功能包括:采暖、通风和空气调节这三个方面的内容,暖通空调系统作为办公楼、住宅的耗能大户,对整个建筑物的能耗有着直接的影响,因此,暖通空调的发展受到多方关注;目前暖通空调产品设计更加注重用户的舒适体验,通过优化产品,来改善居家生活环境。实现温度、湿度、风向的可控。带给消费者更加自然家居气候环境。
2.暖通空调的技术分析
空调系统的设计一般都是按室内负荷和室外温湿度最不利的情况来设计的,但一年中这种设计工况的维持时间只有数天或数十小时,绝大多数情况下都是在非满负荷下工作。我国目前大部分空调系统都是采用的定风量系统,在这种系统中当空调冷负荷变小以后常采用机器露点不变,再对冷却的空气进行不同程度的“再热”的方法来解决;在非设计负荷条件下,空调区域减少,一般用阀来调节末端设备冷水的流量来适应需冷量的变化,在一级泵系统中流过末端设备的冷水和流过冷机蒸发器的冷水是串联的;通过冷机蒸发器的水流量是不能低于所需水量额定值的,否则将导致结冰的危险,“倡导低碳经济、促进行业发展”成为系列会议主题,恒星表示节能减排、低碳降耗已成为当今社会的主旋律,所以空调耗能是建筑能耗的重要组成部分,在暖通制冷行业发展低碳经济绝不能停留在一句口号,一个概念;要创新、要实干、共同推进行业发展。
3.暖通空调的节能设计原则
3.1整体性原则
设计者在进行暖通空调的设计时,要有整体性的观念。即建筑节能减排是和提高建筑维护结构的保温性和减少建筑的热负荷紧紧联系在一起的。这就需要在设计时,将建筑物和环境结合起来考虑,将它们作为一个整体,在设计时,尽量让建筑适应周围环境的要求,因地制宜。另外,在设计时,还要注意到自己的设计应该有利于推动国家能源节约和环境保护。可以吸收和借鉴外国先进的设计思想和设计方法。
3.2动态性原则
在进行暖通空调的设计时,应该实行动态管理,即根据PDCA环进行设计,遵照设计方案和计划,结合实际情况进行。在暖通空调现实操作中,一定会发现问题,这时候,就要及时纠正偏差,调整设计方案。光靠稳态设计工况是不能满足实际要求的。因此在设计前,要对当地的环境做一个整体的了解和考察,对以后可能遇到的问题做好预测和分析,对建筑使用中可能遇到的情况做好针对性的方案。一方面,要对在使用过程中遇到的最坏的问题做出考虑,并设计出解决方案;另一方面,要对使用中可能出现的各种小问题进行预测,在此基础上做出分析和计算,最好提出系统的问题和解决的方案。在实施过程中也可能出现问题,设计者也要及时分析原因,提出相关解决方法。
3.3注重技术的发展
空调在使用中常常会产生大量的能耗,并对空气和环境带来一定伤害,这是业界的共识。因此,改进空调的耗能系统,提高空调的节能系统是技术人员的不懈追求。随着可再生资源的广泛应用和低品位能源的开发,一批绿色能源技术得到不断的研发。作为设计者,应该时刻关注这些技术的发展,在进行通暖空调的设计时,要尽量采用先进的技术和工艺,采用绿色能源技术。比如,在地热资源丰富的地区,要大力使用地源热泵空调。另外,设计者还可以认真研究如何充分利用太阳能资源。
4.关于暖通空调的节能发展趋势
在空调系统方面寻找可持续发展的节能新技术,如热泵技术、免费供冷技术、以及可再生能源的利用技术等等已成为人们关注的焦点;在过渡季节和冬季,室外温度和相对湿度都较低,对于在这些季节仍需提供空调制冷的建筑物来说空调系统的冷却水的免费供冷(也称为冷却塔供冷)和新风免费供冷;在大中型建筑物中的办公楼、商场,照明、室内大功率设备散热以及室内人员的散热(湿)产生的热量可抵消围护物的热耗,所以有些建筑的内区需要长年供冷,才能满足空调要求。因此,在空调系统中,冷水机组的能耗占有极高的比例,用冷却塔供冷技术可少开或不开冷水机组,可减少冷冻机运行时间,大大减少了供冷费用,其节能效果是显著的;还防止了当冷冻机长期在远离设备设计工况的情况下工作时,冷却水温度过低无法启动的情况,通过对BA控制系统(主要是暖通空调系统)的传感器、执行器、控制器、网络等若干环节的探讨,力图使BA系统更好地服务于受控的空调通风系统,最大限度地节约建筑物能源。
节能空调范文3
2、通风好。在通风环境上,与传统的空调相比,节能空调不需要紧密门窗,封闭的空间会让人产生头晕恶心的“空调病”症状。节能空调是在开门窗的情况下进行的,始终保持新鲜的自然空气。
3、耗电量小。在经济投入上,节能空调前期投资只需要传统压缩机空调的一半,中期运行耗电量只需要传统空调的1/8—1/10。节约了大量的资金和能耗。
4、降温效果好。节能空调无氟利昂、低噪音、不振动,不散热。降温效果更加明显。
节能空调范文4
关键词: 暖通空调; 节能; 调控模型; 遗传算法
中图分类号: TN02?34; TM92 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2017)09?0179?04
Abstract: Since the previously?designed energy?saving control method of the large heating and ventilation air conditioning (HVAC) is poor, a correlation?based energy?saving control model of large HVAC was designed. The relation between the water flow of the large HVAC and power of the water pump, as well as rotational speed is discussed. The mathematical model of the water flow energy?saving control was designed to implement the PID control with four channels. The water flow control scheme and control results are given. The influence factors of visitors flow rate and external temperature are associated with the mathematical model of water flow energy?saving control to construct the correlation?based energy?saving control model. The Matlab fuzzy control method is used to realize the energy?saving control. The genetic algorithm is adopted to solve the correlation?based energy?saving control model. The control error and energy?saving efficiency of the model were tested with experiment, which have the satisfied test results.
Keywords: HVAC; energy saving; control model; genetic algorithm
0 引 言
暖通空调是一种兼具了取暖、换气以及空气控制作用的多功能设备,大型暖通空调备受商场、智能楼宇和工厂等地的青睐[1]。据不完全统计,使用大型暖通空调区域的耗能量比无空调区域的耗能量高出9倍,占据总耗能量的25%左右,由此可知,大型暖通空调节能调控对社会发展具有重要意义。
过去提出的大型暖通空调节能方法主要包括硬件节能和软件节能,如文献[2]中介绍的基于可编程控制器的大型暖通空调节能调控方法就是一种软件节能方法,其使用可编程控制器改变大型暖通空调暖通器件的工作方式,具有节能效率好的优势,但控制方法过于单一,控制效果不佳。文献[3]中使用的硬件节能方法是使用阻流器限制空调输出实现节能,这种方法的节能效率虽好,但严重影响了暖通空调的正常功能。文献[4]利用动态管理算法对大型暖通空调的动态特征进行建模分析,有效优化了节能效率,但在人流量大的区域内控制误差大,并且节能效率不理想。
根据以上描述得知,软件节能方法对大型暖通空调的节能控制最为准确,但节能效率仍需进行优化。过去提出的软件节能方法未考虑到大型暖通空调水流量会受外接环境因素影响而出现变动,所以方法的节能效率存在明显的不稳定性[5]。现提出一种大型暖通空调关联节能调控模型设计方法,设计水流量节能调控数学模型,并将外界影响因素关联到模型中进行综合控制,实现对模型控制误差与节能效率的优化。
1 大型暖通空调关联节能调控模型设计
1.1 水流量节能调控数学模型
大型暖通空调中水泵的水流量和功率与其转速有关。在现实生活中,水泵的即时转速往往不会等同于额定转速因此水泵的即时水流量和即时功率也会与额定水流量额定功率产生偏差,但始终满足能耗比[6]。所提大型暖通空调关联节能调控模型设计方法设那么空调水泵的即时单位做功量则可表示为:
水流量节能调控数学模型给出的控制方案是:当大型暖通空调制冷量或制热量未达标时,不对水泵即时功率做限制。当制冷量或制热量达标时,首先调控冷却水泵的水流量,提高冷却水与环境的温差,随后调控冷冻水泵的水流量,尽可能使热能量符合式(3)标准[8]。如果无法达到式(3)标准,则使用大型暖通空调的最小水流量实现节能。
1.2 关联节能调控设计
大型暖通空调中水流量节能调控数学模型的理论基础是热力学第一定律,即能量守恒定律,大型暖通空调所处环境的热能与其经由冷水吸收的热能始终平衡,这样一来才能够保证环境温度的近似恒定。空气流动产生的热能、环境中建筑材料与架构的导热热能、流动人口身体发热、环境占地面积、外部气候以及大型暖通空调参数等因素都会对环境温度造成影响,削减大型暖通空调的节能效率[9]。式(4)给出的节能结果未能考虑到这些因素,故只能在人流量少、气候条件好的理想情况下使用,为保证节能效率,需要将外界影响因素关联到模型中,如图2所示。
由于外界影响因素具有不可控性,为了能够更好地实现关联节能调控建模,需要做出以下假设条件:
(1) 空调的水流量不会出现热能耗损,并且数值保持在额定流量;
(2) 空调制冷设备无热能耗损;
(3) 环境中除空调以外的其他设备的制冷和制热量忽略不计;
(4) 空调中冷冻水和冷却水的流量始终相等。
图2中设计的大型暖通空调关联节能调控模型采用Matlab模糊控制调控环境参数对图1模型的影响。4个假设条件已将多数影响因素的参数固定化,但流动人口身体发热和外部气候对模型的影响仍不可忽视,应将人流量和外部温度作为环境参数输入到图2的模型中。
人流量和外部温度按照数量(或体感温度)划分为5个等级,分别为极少(低)、偏少(低)、中、偏多(高)、极多(高)。在Matlab模糊控制中,“极少(小)”按照zmf形式的隶属度函数进行输入,“偏少(低)”、“中”、“偏多(高)”使用pimf形式的隶属度函数,“极多(高)”的输入形式为smf。
大型暖通空调关联节能调控模型在输入外部参数的同时,还利用Matlab模糊控制对水流量控制方案进行了模糊处理,这样可使外界影响因素能够更加恰当地被关联到水流量节能调控数学模型中[10]。Matlab模糊控制将水流量分为高、中、低三个等级,均以zmf形式的隶属度函数输入。
大型暖通空调关联节能调控模型的调控规则用表1描述,表中的L,M和H表示Matlab模糊控制的{控程度,依次是低等调控、中等调控和高等调控。将不同的控制程度划分出来,有利于合理掌握大型暖通空调暖通任务的进行状态,进而降低控制误差。
2 大型暖通空调关联节能调控模型求解
大型暖通空调关联节能调控模型的目的是以高精度的控制规则优化节能效率,模型的最大节能效率可使用下式求解:
式中:分别是人流量、外部温度和水流量的调控权值,;是人流量和外部温度的动态参数值。
是利用遗传算法确定的。遗传算法中的自适应算法和搜索算法使用优劣度替换方式对大型暖通空调关联节能调控模型中的各项参数顺次进行迭代、最优解替换和函数收敛,得到最佳权值。
3 实验测试
通过实验测试本文模型设计方法的控制误差和节能效率,控制误差的计算公式为:
式中:是水泵供应的热能;是环境的基础热能。
空调所处环境的人流量和外部温度由模拟仪器提供,和经由热能检测仪测量。使用可编程控制器、动态管理算法和本文模型设计方法调控大型暖通空调的水流量,水流量取值依次为300 m3/h,700 m3/h,1 000 m3/h,1 500 m3/h和2 000 m3/h。实验进行6 h,每隔2 h记录一次利用式(6)进行计算,三种方法的控制误差见表2。
由表2可知,水流量与控制误差无明显对应关系。可编程控制器的控制误差绝对值范围在0.13~0.71之间,计算其平均误差,结果为0.39,无法满足使用者对大型暖通空调的控制需求。动态管理算法的控制误差绝对值范围在0.14~0.64之间,平均误差为0.32,比可编程控制器控制误差小,但仍然不具备良好的控制能力。本文模型设计方法控制误差的绝对值始终低于0.20,平均值为0.16,控制能力明显优于前两种方法,控制误差小并且控制效果更加稳定。
对可编程控制器、动态管理算法和本文模型设计方法节能效率测试是在控制误差测试实验的基础上进行的,不同的是,节能效率测试实验不对大型暖通空调水泵的水流量进行限制,仅维持人流量和外部温度的恒定。在此条件下,三种方法将自动进行7 h的节能调控,每隔1 h计算出三种方法的节能效率,使用的计算公式为式(5),测试结果如表3所示,可以看出三种方法的节能效率都不低,而本文模型设计方法的节能效率是最优的。
4 结 语
大型暖通空调所处环境的人流量和外部温度是不容忽视的节能影响因素,过去设计的节能调控模型均未有效考虑到这一点,导致控制误差大、节能效率不佳。基于以上原因,本文提出大型暖通空调关联节能调控模型设计方法,构建了两个节能模型,分别用于理想状态和实际状态。通过逐步优化实际状态下的人流量和外部温度,减小模型控制误差,提升模型节能效率,最终实现设计目标。
注:本文通讯作者为秦景。
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节能空调范文5
关键词:制冷空调;节能减排;能源消耗;技术措施
随着人们生活水平的不断提高,对生活质量的要求也随之升高。在炎热的夏天,制冷空调使用率逐渐升高。在制冷空调这一高耗电设备逐渐普及过程中,大量电能的消耗造成能源短缺加剧。据调查,在夏季建筑整体能耗约有四成为制冷空调系统消耗,且多数时间压缩机处于低负载运转状态。本文以制冷空调的节能减排为主线,研究了能耗控制方向及常见的几种技术。
1能耗控制方向
1.1开源方法
(1)应用燃气空调。热水器可分为电热水器及燃气热水器两种,制冷型空调同样可利用燃气提升能源利用率,降低电力消耗。若应用燃气空调,可显著控制电网峰谷差并控制使用空调引发的环境污染。早在20世纪90年代中期,日本已经推广燃气空调,但在我国仍未普及。应用燃气空调可对冬季及夏季空调所消耗的能源量加以平衡,不仅对发电设备的经济投资起到显著控制作用,也可大力提升电力设备在各季节运转利用率。(2)应用蓄冷型空调。蓄冷型空调工艺已经在某些发达国家应用并得到了大力推广。这一技术大多用于中央空调和局部区域制冷装置之中,对于环境保护、经济发展及能源利用有益。蓄冷型空调的研发与应用让中央空调装置及局部区域制冷装置在能源消耗上明显节约,对于能源的高效率利用有益,这一新工艺可称之为成熟型节能。
1.2节流方法
(1)运用变频工艺。变频工艺建立在计算机技术、电力电子技术、微电子技术以及控制技术基础之上。通过变频器来控制电路以及逆变电路提供直流电源,从而得到高质量直流电源并将电路输出的直流电源转化为电压与频率,调节电机转动速度,提升设备性能。在制冷空调中,变频工艺主要应用于风机装置、凉水塔旋转风机、冷冻型水力输送泵、风量储柜、冷却型水力输送泵、冷水型动力装备等。(2)热力再利用。向外排风的热量、冷量以及气体液化热回收被称为热力回收。通过回收之后的能源再利用可明显降低能源消耗,控制无效外排量,热力回收的重点在于帮助控制热负载。根据研究发现,热量回收再利用率可达到40%以上,有效降低了对周边环境的热力影响,符合节能减排观念。
2节能减排技术研究
2.1太阳能技术
在能源紧缺的今天,太阳能的利用可谓一种无运输、安全、开采方便、清洁性高的优势资源,不但能用于供热,还可应用于制冷方面。在制冷空调的工艺上,太阳能可将热能与光能实现光电转换,实现用电制冷和热驱动制冷。现阶段,采用太阳能能源作为制冷空调的能源来源可分为以下两种技术:吸附式制冷与吸收式制冷。(1)吸附式制冷。吸附式制冷多用于制冷量偏低的制冷空调系统中,常用于家用空调制造。活性炭—甲醛系统可利用太阳能实现冷媒水泵运转达到制冷效果;硅胶—水系统在热源温度上仅需65℃左右即可驱动。吸附式制冷具有节约能源、环境污染小、每日持续运行时间维持较长的优势。相对于传统系统而言,通过太阳能驱动吸附硅胶转轮可结合空调形成混合式系统,不仅可达到较好的降温、除湿效果,还可明显提升工作效率,在经济性上较强。(2)吸收式制冷。传统太阳能的热制冷常见于太阳能溴化锂吸收方式,约需85℃左右热源方可启动。这一温度要求较高的太阳能集热装置性能,若通过两级系统则热源温度需达到130℃以上。若能够通过高效太阳能集热装置,其热源温度可控制在140℃左右,联合辅助热源便可对双效溴化锂吸收机组产生驱动作用。这一方式虽然没有充分利用太阳能这一自然资源,但相对于燃气和燃油这类资源的消耗而言经济性上明显更强。
2.2变频技术
压缩机是制冷空调能耗消耗量最大的部分,传统空调系统的启动与停止多依靠压缩机完成,对室内温度的调节同样需消耗大量能源,并在压缩机加速过程中磨损各个零部件,对空调正常使用寿命产生影响。变频技术下,空调的压缩机部分可完全避免出现这类现象,其利用变频器对转速加以调节,从而达到控制制冷剂流量,改变室内温度的效果。(1)变频空调的应用优势。变频空调是现阶段人们购买家用空调的首选,相对于定频空调而言,变频能够在能源节约上体现出明显优势。其内部装设有变频控制器,通过对压缩机转动速度的调节以及对制热量、制冷量的连续性调节,让变频空调更符合人体舒适度要求,因此在家用空调中应用广泛。应用变频空调时,室内温度连续曲线可帮助达到降噪、舒适、节能效果。①自动启动功能。能够帮助使用者在突发状况下,例如突然停电再来电时,由于不必受到传统空调器限制,因此在来电后可自行启动,无需像传统空调一样需手动启动。这一优势可加速空调启动并让其尽快进入到正常运行轨迹,让系统更具稳定性。②提升性能。变频空调可加快空调的制热速度以及制冷速度,由于现阶段人们对空调性能要求较高,利用变频技术可在每次启动过程中在功率上处于最大额度,此时风量最大,在短时间内便可达到设定温度。达到预计温度时,压缩机转速会自动下降,并维持低能耗状态。这样不仅可以在更短时间内达到人体舒适程度,还能在维持设定温度前提下避免压缩机频繁开停,对于压缩机的耗电量可明显控制并延长压缩机寿命。③制热效果强。在低温环境中,变频空调制热能力明显更高。相对于传统空调器而言,变频空调制热量可达到150%效果。(2)常见变频技术。变频空调开机后,压缩机能够让空调以较大功率快速制冷,并在短时间内接近预计温度,在达到计划温度后便转入低速运行状态,以维持室内温度。这一操作可让压缩机节约能耗20%左右,在相关技术上可分为以下几种。①稀土永磁电机。这类电机的转子为稀土永磁,能够帮助压缩机在较宽幅度的频率及电压范围内实现高效率运转,达到节能效果。②模糊控制技术。这一技术可帮助变频空调自动感知室外温度变化并加以调节,让室内温度始终维持在设定温度左右。③超宽变频。超宽变频通过微电脑技术控制,可在短时间内测量出环境变化,并精确判断温度改变,让室内温度维持在设定温度恒定状态。
2.3蓄冷技术
传统蓄冷技术包含水蓄冷以及冰蓄冷两种,现如今不乏一些新型蓄冷技术为制冷空调提供了能源消耗控制帮助。现阶段新型蓄冷技术,可从以下几个方面展开讨论。(1)水合物浆体。水合物浆体指的是在常规大气压力下,一部分氨盐溶液受到压力影响生成类似于冰浆状态的浆体,为笼状水合物。相对于传统冰浆生成装置而言,水合物浆体在生成难度上明显更低,现阶段空调中应用的冷量传送介质以及蓄冷介质为此类浆体。相变温度处于0~12℃之间,调节难度较低,蓄冷密度可达到冷冻水的三倍左右。(2)水油蓄冷。水油蓄冷其传热流体为水,并使用石蜡之类的油类物质作为变相蓄冷介质,由于密度差关系可调配成流体状态。在密度差值明显偏大状态下,石蜡之类的油类物质以及水能够处于相互分离状态,继而调配成流体状态,在蓄冷系统中以十四烷为石蜡。(3)共晶盐。共晶盐蓄冷材料最早在日本被研制,其主要成分为十水硫酸钠,经过添加剂的化学变化后,相变温度可控制在9℃左右,因此对于常规制冷空调而言可应用于机组蓄冷之中。共晶盐的蓄冷密度相对于水而言可达到3.5倍左右,但其有一明显缺势,即易发生老化,影响到蓄冷持续能力。若在未来研究中能够通过共晶盐并提升其抗老化功能,共晶盐必将成为蓄冷首选。
3发展趋势
除了在制冷空调节能减排技术层面加强空调研发之外,还应注重制冷空调的能效标准。能效标准的合理制定有利于空调生产商及研究厂家更注重能效的控制,通常每隔5年我国修订一次节能减排要求。根据现阶段已经制定的相关标准而言,能效标准正逐渐重视能源效率比,对空调的能效指标起到显著性指导作用。同时,通过运行季节的区分来对能效展开衡量,让能效标准更具针对性与科学性,对空调的节能减排起到明显促进作用,可促使我国空调产品尽快接轨于国际水平。
4结语
综上所述,对于制冷空调而言,节能减排是现阶段研究的重点课题以及未来发展趋势。能耗的控制需从多方面展开,并在相关技术上不断投入,在意识上也应重视环境保护与经济发展之间的协调性,让节能减排技术及能源控制思想真正体现在制冷空调中。
作者:牛晓文 单位:合肥通用机械研究院
参考文献:
节能空调范文6
据了解,在上一次空调节能补贴政策结束后的2011年,志高空调是众多空调企业里唯一亏损的企业。根据志高空调的财报数据显示,去年志高控股实现营业总收入93.4亿元,同比增加10.3%,全年亏损1.44亿元。据此,有业内人士认为,志高空调有过渡依赖政府财政补贴之嫌。
在此,笔者认为一些业内人士在认识上存在一个误区,即以为空调企业的利润来自国家的财政补贴;其实,国家财政补贴并不能为企业带来利润。节能补贴的最终对象是购买节能空调的消费者本人,这部分钱首先是要企业自己拿出来让利给消费者,国家再根据企业最终销售结果,将补贴结算发放给推广节能空调的企业。
那么,既然这样,志高空调为什么会出现亏损呢?
一是因为国家财政补贴结束后,销量下降,影响了整体销售。数据显示:2011年志高家用空调销量为470万台,同比减少0.2%;空调零部件及其他产品销售额分别同比减少49.0%及44.6%;仅商用空调销量微增0.8%,售出了12.7万套。
二是因为高能效产品与普通能效产品相比,其制造成本、营销成本相对较高,而通过财政补贴则可以负担一部分成本,以此来刺激消费。但是随着国家节能产品惠民工程政策补贴力度减弱直至结束,财政补贴已无法弥补高能效空调相对较高的成本支出,同时受市场价格体系影响,高能效空调市场价格又很难在短时间内调整到较高价位。加之政策结束后市场透支等多种因素,销售难度加大,与销售相关的费用明显增加。
从志高控股财务报告中不难发现,2011年志高销售及分销费用、融资成本两项支出合计比2010年增长了1.555亿元。有关人士认为,这才是志高空调去年亏损的症结所在。此外,行业产能过剩也带来了部分压力,生产线的维护以及库存成本的增加都需要企业付出更多成本。