暖通知識(shí)丨中央空調(diào)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的11大措施
一、?中央空調(diào)的主要構(gòu)成和節(jié)能要點(diǎn)??空調(diào)工程的節(jié)能主要包括:節(jié)電、節(jié)水、節(jié)省冷量和熱量。而空調(diào)制冷系統(tǒng)的能耗據(jù)考核已占空調(diào)工程能耗的一半以上,中央空調(diào)系統(tǒng)有主機(jī)和末段系統(tǒng)。按負(fù)擔(dān)室內(nèi)熱濕負(fù)荷所用的介質(zhì)可分為全空氣系統(tǒng) 、全水系統(tǒng) 、空氣-水系統(tǒng) 、冷劑系統(tǒng) 。按空氣處理設(shè)備的集中程度可分為集中式和半集中式。按被處理空氣的來(lái)源可分為封閉式、直流式 、混合式(一次回風(fēng) 二次回風(fēng))。主要組成設(shè)備有空調(diào)主機(jī)(冷熱源) 風(fēng)柜 風(fēng)機(jī)盤管等等;中央空調(diào)是現(xiàn)代建筑中不可缺少的能耗運(yùn)行系統(tǒng),中央空調(diào)系統(tǒng)在給人們提供舒適的生活和工作環(huán)境的同時(shí),又消耗掉了大量的能源。

二、?中央空調(diào)的11大節(jié)能措施??? 1、設(shè)備設(shè)置配備? ??
目前空調(diào)冷水系統(tǒng)大都采用 1 級(jí)泵定流量系統(tǒng)。水泵容量是按冷水機(jī)組最大負(fù)荷時(shí)選定的,且全年在固定的水流量下工作。
當(dāng)一些空調(diào)末端停機(jī)時(shí),水閥不能關(guān)閉,回水溫度隨著降低,使得供回水間溫差減小。由于季節(jié)晝夜和建筑物使用功能的不同,實(shí)際空調(diào)負(fù)荷在一年絕大部分時(shí)間內(nèi)遠(yuǎn)比設(shè)計(jì)負(fù)荷低 ( 前面也談到過(guò) ) ,全年有 60 %的時(shí)間實(shí)際負(fù)荷是在設(shè)計(jì)負(fù)荷的 50 %~ 70 % 以下運(yùn)行,而冷水流量不變情況下,供回水間溫差由設(shè)計(jì)的 5~ 7 ℃ 降為 0.5~1.0℃ ,即系統(tǒng)在大流量小溫差的情況下工作,從而浪費(fèi)了水泵運(yùn)行的輸送能量,且增大了管路系統(tǒng)的冷熱量損失,從中央空調(diào)系統(tǒng)空氣處理過(guò)程可以看出,夏季室內(nèi)溫度越低、相對(duì)濕度愈低,系統(tǒng)設(shè)備耗能愈大;冬季室內(nèi)溫度越高、相對(duì)濕度愈高,系統(tǒng)設(shè)備耗能愈大,相應(yīng)地初投資和運(yùn)行費(fèi)用也隨之增大,由于每個(gè)人對(duì)舒適感的要求標(biāo)準(zhǔn)差別很大,故對(duì)民用中央空調(diào)可有一個(gè)范圍較寬的舒適區(qū)。
(1)冷凍、冷卻泵匹配節(jié)能例如:深圳及周邊地區(qū)運(yùn)行中的冷卻、冷凍泵,有20~30%是不匹配的,主要表現(xiàn)為揚(yáng)程偏高。例XX藥廠主機(jī)853RT,冷凍泵流量Q=600m3/h,揚(yáng)程42m,N=110kW;冷卻泵Q=660m3/h,H=31m,N=75kW。經(jīng)勘測(cè)計(jì)算流量可不變,冷凍泵揚(yáng)程改為32m,冷卻泵揚(yáng)程改為20m。冷凍泵由110kW改為75kW,冷卻泵由75kW改為55kW。改造后噪音減小、磨損減小、節(jié)能35%,空調(diào)系統(tǒng)更安全高效。改造費(fèi)用很少,換幾臺(tái)泵約10幾萬(wàn)元,每年省電70~80萬(wàn)度。流量揚(yáng)程匹配了,既節(jié)能又安全。
(2)空調(diào)系統(tǒng)和空調(diào)主機(jī)設(shè)計(jì)選型
1、大型空調(diào)系統(tǒng)用離心機(jī)、螺桿機(jī)組能效比更高。滿液式螺桿機(jī)COP已>5,而離心機(jī)COP>6。
2、水冷冷水機(jī)比風(fēng)冷機(jī)能效比高。風(fēng)冷機(jī)COP=3~3.5,而水冷機(jī)COP≥5~6。3、有些進(jìn)口大品牌,使用了多項(xiàng)節(jié)能創(chuàng)新技術(shù),新型號(hào)的滿液式螺桿機(jī)COP≥5,離心機(jī)COP≥6,選對(duì)了這樣的品牌型號(hào),就意味著項(xiàng)目已經(jīng)節(jié)能10%,甚至更高。4、磁懸浮制冷機(jī)已進(jìn)入空調(diào)系統(tǒng),其摩擦阻力更小,不用冷凍機(jī)油潤(rùn)滑,油垢造成的熱阻也不存在,轉(zhuǎn)速達(dá)數(shù)萬(wàn)轉(zhuǎn)/分鐘,所以能量調(diào)節(jié)范圍更大,能效比更高。目前該主機(jī)比機(jī)油潤(rùn)滑的機(jī)組造價(jià)會(huì)高一倍。
2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制? ??
在該舒適區(qū)范圍內(nèi),夏季降溫時(shí),取較高的溫濕度值;冬季采暖時(shí),取較低的溫濕度值,可獲得一定的節(jié)能效果。建筑內(nèi)溫濕度的變化與建筑節(jié)能有著緊密的相關(guān)性,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)資料表明,如果在夏季將設(shè)定值溫度下調(diào)1℃,將增加9%的能耗;如果在冬季將設(shè)定值溫度上調(diào)1℃,將增加12%的能耗,因此將建筑內(nèi)溫濕度控制在設(shè)定值精度范圍內(nèi)是大樓中央空調(diào)節(jié)能的有效措施,為降低能耗,空調(diào)房間室內(nèi)溫濕度基數(shù),在滿足生產(chǎn)需要和人體健康的情況下,夏季盡可能提高,冬季應(yīng)盡可能降低?,F(xiàn)在有些業(yè)主盲目追求“夠冷”境界,大幅度提高室內(nèi)溫濕度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),這樣做,不僅無(wú)謂地浪費(fèi)大量能源,而且還會(huì)產(chǎn)生舒適感的負(fù)面效應(yīng),空調(diào)系統(tǒng)溫濕度控制精度越高,舒適性越好,同時(shí)節(jié)能效果也越明顯。而空調(diào)系統(tǒng)前端所測(cè)信號(hào)準(zhǔn)確性直接影響到中央空調(diào)系統(tǒng)的精確控制程度。所以,所測(cè)信號(hào),尤其是溫濕度這樣的模擬信號(hào),必須盡可能準(zhǔn)確,還有,一定要選用高控制精度的BAS對(duì)中央空調(diào)進(jìn)行控制。因?yàn)?,BAS采用DDC(直接數(shù)字控制器)直接控制電動(dòng)水閥閥門的開(kāi)度,而無(wú)須中間調(diào)節(jié)器;另外,DDC內(nèi)含有豐富的計(jì)算控制軟件,如比例積分微分(PID)算法、模糊控制算法、遺傳算法等,來(lái)保證控制的精確度。

? 3、空氣源熱泵、水源熱泵、地源熱泵? ??
(1)、空氣源熱泵用于產(chǎn)熱水能效比COP=3.5,即耗電1kW可產(chǎn)熱3.5kW,效率是較高的。但注意室外溫度近冰點(diǎn)時(shí)效率明顯下降,室外機(jī)要有除霜措施。應(yīng)定期清洗室外機(jī)上的油污、灰塵,保持高效換熱。近年來(lái)空氣源技術(shù)發(fā)展迅速,冬天低溫環(huán)境下的也可以使用。
(2)、水源熱泵機(jī)(專業(yè)稱水環(huán)熱泵機(jī))即共一組冷卻塔冷卻,各末端機(jī)組可單獨(dú)制冷、制熱。用水冷卻比空氣冷卻能效高 COP>4.5,同樣輸入功率,水冷機(jī)制冷量比風(fēng)冷機(jī)大30~40%。各用戶可根據(jù)自身情況決定開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)間和溫度設(shè)定,可以得到更好的節(jié)能效益。因?yàn)楦鳈C(jī)組是小機(jī)組,冷凝器多是板換或套管換熱器,容易堵塞,污垢去除難度大,時(shí)有高壓故障。所以,冷卻水的殺菌藻、過(guò)濾排污、軟水除垢尤為重要!
(3)地源熱泵空調(diào)利用了地下水約18~20℃恒溫的特點(diǎn),取地下熱作冷卻或蒸發(fā)熱源,因?yàn)榈叵滤疁乇壤鋮s塔回水溫度低10~12℃,降低冷卻水溫10~12℃,空調(diào)主機(jī)可節(jié)能30~36%。但必須解決幾個(gè)問(wèn)題:
1)抽出來(lái)的地下水經(jīng)換熱后要全部回灌!否則會(huì)引起地質(zhì)水紋變化,地表沉降下陷的事故;2)地下黃泥水應(yīng)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的過(guò)濾或沉淀,再供冷凝器或蒸發(fā)器水側(cè)換熱,否則大量泥污粘在銅壁內(nèi)壁并積淤,主機(jī)換熱不良,溫度、壓力上升,一個(gè)星期到半個(gè)月必須通炮;3)要加裝冷凝器自動(dòng)清洗,才能保證連續(xù)有效的節(jié)能運(yùn)行;4)要周期更換供水回灌井,否則毛細(xì)管堵塞,水量減小。
湖水、河水、海水冷卻,也可節(jié)能。但要嚴(yán)格過(guò)濾,并加海綿球自動(dòng)清洗。否則不能連續(xù)有效節(jié)能運(yùn)行。
? 4、蓄冰空調(diào)? ?
蓄冰空調(diào)的原理是利用晚上谷電制冷制冰,白天峰電時(shí)融冰供冷,晚上以低價(jià)的谷電制冰,白天峰電高價(jià)時(shí)融冰供冷,綜合省電費(fèi)約30%。對(duì)電網(wǎng)移峰填谷,緩解峰谷供求不平衡有利的。但機(jī)房一次性投資增加約30%,蓄冰槽、罐都要較大的安放面積和空間,多次換熱的損失,幾級(jí)制冷、釋冷、換熱加壓泵的流量、揚(yáng)程 ,都應(yīng)計(jì)算精準(zhǔn),才能獲得最佳高效節(jié)能。

5、新風(fēng)控制? ??
根據(jù)舒適程度要求,一般把總新風(fēng)量控制在全風(fēng)量的10%左右,是可以節(jié)能的。有的空調(diào)系統(tǒng)回風(fēng)量不到90%,回風(fēng)量偏小,無(wú)度的增大新風(fēng)熱負(fù)荷,不是節(jié)能運(yùn)行。

6、冷凍水溫提升2-3℃,主機(jī)節(jié)能6-10℃? ?
有經(jīng)驗(yàn)的師傅會(huì)把冷凍水溫設(shè)在9~14℃,主機(jī)可節(jié)能6%,同樣能滿足舒適性中央空調(diào)對(duì)冷凍水溫的需要。有人認(rèn)為末端空調(diào)不夠冷,就把冷凍水溫降到4~9℃,這樣主機(jī)多耗能10%。實(shí)際個(gè)別末端空調(diào)不夠冷的真正原因,是水側(cè)、風(fēng)側(cè)有污堵,換熱面積或效率下降所至,應(yīng)定期清洗水側(cè)污垢、定期清洗風(fēng)側(cè)翅片污垢就可以解決了。這也是空調(diào)運(yùn)行管理節(jié)能的常用方法和有效措施。
7、水泵、風(fēng)機(jī)變頻? ?
空調(diào)冷凍、冷卻泵流量設(shè)計(jì)會(huì)有10~20%余量,空調(diào)運(yùn)行中負(fù)荷會(huì)有變化波動(dòng),主機(jī)隨之加載減載,冷凍、冷卻水流量也可以相應(yīng)的增減。節(jié)能技術(shù)規(guī)定主機(jī)出回水溫差為5℃時(shí)是冷凍、冷卻水經(jīng)濟(jì)流量,當(dāng)溫差<5℃為流量偏大,主機(jī)是節(jié)能的,水泵則多耗能,當(dāng)溫差>5℃水泵節(jié)能,主機(jī)則多耗能甚至不安全!用溫度傳感器、壓差傳感器、PLC和變頻器控制冷凍、冷卻泵的轉(zhuǎn)速,達(dá)到溫差=5℃,冷凍、冷卻泵可節(jié)能30~50%。
風(fēng)機(jī)變頻道理同上。
8、冷卻塔風(fēng)機(jī)溫控節(jié)能? ?
冷卻塔回水溫度從32℃每下降1℃時(shí),空調(diào)主機(jī)可省電約3%,當(dāng)冷卻塔回水溫度降到26℃時(shí),水溫再下降,主機(jī)省電不明顯,此時(shí)關(guān)閉風(fēng)機(jī)電機(jī),每小時(shí)可省電度數(shù)為電機(jī)功率數(shù)。在深圳每年約有一半時(shí)間回水溫低于26℃。此時(shí)在回水管上裝個(gè)溫感探頭,加上溫控器與風(fēng)機(jī)啟停電氣連鎖,即可實(shí)施簡(jiǎn)單的溫控,投資很小,性價(jià)比高。
9、風(fēng)冷機(jī)組高壓噴霧,節(jié)能30-50%風(fēng)冷機(jī)多聯(lián)機(jī)組,風(fēng)冷模塊機(jī)組合,能量調(diào)節(jié)方便,供冷供熱方便,風(fēng)冷機(jī)能效比≤3.5。如增加一套高壓噴霧系統(tǒng),則變?yōu)檎舭l(fā)式冷凝器換熱機(jī)組,能效比≥4,節(jié)能約30~50%。在高壓噴霧前有嚴(yán)格過(guò)濾、軟水、除菌藻等措施,噴霧顆粒控制在5~10um(涉及具體工藝),否則翅片很快堵塞或霉?fàn)€。
10、全熱回收新風(fēng)排氣系統(tǒng)大型超市、酒樓、工廠、展館,如有條件使用全熱回收新風(fēng)排氣系統(tǒng),取代以往獨(dú)立的新風(fēng)機(jī)、排氣機(jī),從排出的風(fēng)中收回?zé)崃?,用于新風(fēng)預(yù)熱預(yù)冷、除濕,可以省去原獨(dú)立新風(fēng)機(jī)所耗冷量、熱能。是一項(xiàng)有效的節(jié)能技術(shù)。

? ?11、冷凝器自動(dòng)清洗技術(shù)? ??近年來(lái)新設(shè)計(jì)中央空調(diào)已規(guī)定要用冷凝器自動(dòng)清洗技術(shù),老的空調(diào)節(jié)能改造也越來(lái)越多用冷凝器自動(dòng)清洗系統(tǒng)。冷凝器自動(dòng)清洗的基本原理,是通過(guò)一種裝置定時(shí)定量的把海綿球送進(jìn)冷凝器,洗刷銅管內(nèi)壁的水垢、污泥、菌藻,使冷凝器減小熱阻,保持最佳熱能狀態(tài),得到節(jié)能10~30%。是減少化學(xué)排放,減輕人工勞動(dòng),改善勞保條件、節(jié)能減排的好方法、新技術(shù)。
