空調系統節能技術論文

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空調系統節能技術論文

一、制冷主機節能

當外界氣溫大于26℃時,制冷主機的負載需求越大,空調的耗能就越高。制冷主機耗能在中央空調系統之中占有相當大的比重,除了制冷主機在滿載運轉時要有高效率性能外,還要確保主機可以在50%~70%負載率的條件下進行長時間、高效率的運轉,才能取得最佳的節能效果。因此,制冷主機的節能方式如下:

1)首先根據建筑物的用途、考慮全年的空調負荷變化和制冷機部分負荷的調節特性,并綜合考慮初投資和運行費、維護保養、環保、安全等因素,合理的選擇制冷機的機型、單機容量、臺數和全年的運行方式,提高制冷系統在部分負荷時的運行效率,降低運行費用。選用的制冷機的容量在考慮冷量損失的情況下,要與冷量負荷相適應。在冷量負荷經常變化的情況下,要選用多臺制冷機,以便在運行中進行合理調配。

2)用戶需要的冷負荷是變化的,在制冷裝置的實際運行中,部分負荷運行所占的比較較大,所以要根據用戶的需要和外界的環境變化調節制冷機的制冷量。從經濟性、調節范圍和操作等多個角度來說,一般采用進口導葉調節和改變轉速的方法對制冷量進行調節。

3)對冷卻水和冷凍水的水質進行管理,避免熱交換器結垢影響熱傳遞效率。制冷空調裝置常用的是敞開式冷卻水循環系統,吸熱的冷卻水在冷卻塔與空氣充分接觸,逐漸蒸發,二氧化碳大量散失,溶解氧含量升高,水中Ca2+、Mg2+、溶解性固體、懸浮物逐漸增加,使冷卻循環水的水質惡化,給系統帶來結垢、腐蝕、污泥和菌藻等問題。從而造成系統熱阻增大,熱交換率降低,設備腐蝕及壽命縮短,能耗加大。故應重視冷卻水循環過程中的水處理。所以,需要定期對水質進行加藥,投加阻垢劑防止結垢,投加緩蝕劑防止腐蝕,投加殺生劑消滅微生物等等。同時進行排污處理并定期取水樣進行化驗。冷凍水的水溫低,循環流動系統通常為封閉的,不與空氣接觸,因此冷凍水的水質管理和必要的水處理相對冷卻水系統來說要簡單得多。其工作目標主要是防止水對金屬的腐蝕,可以通過添加合適的緩蝕劑予以解決。

4)定期清洗熱交換器。對水質進行處理可以減少結垢、腐蝕的發生,但不能完全杜絕。在運行一段時間后還需要對熱交換器定期進行物理清洗和化學清洗,防止或減少結垢、腐蝕,提高換熱效率。

二、空氣調節系統節能

(一)能量循環利用

新風量少了,室內的衛生條件則變差;新風量大了,又會加大空調負荷,造成能耗過大。所以在關系人體健康的同時,還要考慮到能耗費用。冬、夏季室外的環境溫濕度與室內的溫濕度標準相差較大,應采用最小新風量,減少新風處理量,降低能耗。在過渡季節,當外界空氣的溫濕度達到一定的條件時,可以采用全新風的送風方式,在滿足室內的溫濕度要求的同時,又能減少需要處理的空氣量,降低空調系統耗能。可以采用CO2濃度控制器,在保證衛生、保持正壓等基本要求下,控制新風量,從大自然中獲得冷、熱能,對能量進行充分利用,節約空調負荷,節省空調的運行費用。

(二)合理的參數設定

室內空氣環境主要涉及的參數有溫度、相對濕度等,要使空調系統能節能運行,就要對這些參數進行合理設定??照{房間內空氣溫度設定值與空調負荷和能耗有著密切關系。供冷時室溫設定得越高或者供熱時室溫設定得越低,可以減小室內、外的溫差,降低空調負荷,空調系統越節能。所以,在實際運行中,我們可以根據季節的不同,在設定參數時夏季取高值、冬季取低值,達到節能目的。在設定合理室溫的同時,還須設定合理的室內濕度。除了一些工業生產廠房、實驗室等需要較嚴格的工藝要求的建筑外,一般的商場、辦公樓等建筑,都是以舒適性空調為主的。為了不浪費能量,室內相對濕度的設定,在夏季可適當降低,冬季可適當提高。所以,在滿足室內環境要求的前提下,可適當降低室內的溫濕度標準。

三、冷卻水塔節能

冷卻水塔工作原理是:空氣經過風機抽動后,自進風網處進入冷卻塔內。濕熱的冷卻水自布水盤經過填料流入塔內。當水滴和空氣接觸時:一方面由于空氣與水的直接傳熱,另一方面由于水蒸汽表面和空氣之間存在壓力差,在壓力的作用下產生蒸發現象,將水中的熱量帶走即蒸發傳熱,從而達到降溫之目的。

1)冷卻塔的位置應設置在通風良好的地方,例如室外綠化地帶、室外地面上或在高層建筑主樓的屋頂上,同時遠離高溫或者有害氣體,避免建筑物高溫高濕排氣或者不潔凈的氣體對冷卻塔進行影響。

2)采用冷卻塔變頻技術。冷卻塔變頻技術主要是利用冷卻水塔進出水溫差對比,通過變頻器改變冷卻塔風機供電頻率,不斷改變冷卻塔風機的轉速,來達到調節風量以及減少風機能耗的效果。

3)對于一塔多風機的冷卻塔,在保證冷卻水溫滿足制冷機組正常運行的情況下,可以根據冷卻水的回水溫度,調整投入運轉的風機數量,達到節能目的。而在多臺制冷主機并聯供冷的系統中,與其匹配的冷卻塔也可采用并聯形式。在過渡季節或外界溫度較低,部分制冷主機運行時,利用并聯的冷卻塔,可以不開風機采用自然冷卻的方法降低能耗。

四、總結

空調是建筑業與工業中耗能較大的設備,對空調進行節能管理能減少電費。除了從空調系統管理進行節能外,還可從操作方面進行節能。正常操作空調,避免錯誤的操作以及誤動作增加空調系統的能耗。應對操作人員進行操作培訓及節能教育,考試合格后方能上崗。操作人員應了解其所操作的中央空調系統,定期對設備進行巡檢,做好運行記錄,樹立節能意識。同時,空調系統也應定期保養以及檢修,確保設備的正常運作以及效率,提高使用壽命。

作者:黃曉霞 單位:廈門煙草工業有限責任公司

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