中央空調(diào)的節(jié)能措施綜述 【文獻(xiàn)綜述】

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述</b></p><p><b>　　建筑環(huán)境與設(shè)備工程</b></p><p>　　中央空調(diào)的節(jié)能措施綜述</p><p>　　摘要本文首先介紹了什么是中央空調(diào)，再?gòu)慕ㄖ旧砉?jié)能，空調(diào)設(shè)計(jì)當(dāng)中的節(jié)能措施和空調(diào)運(yùn)行管理上面的節(jié)能措施進(jìn)行了綜述。</p><p

2、>　　[關(guān)鍵詞] 節(jié)能；冷負(fù)荷；中央空調(diào)；管理</p><p><b>　　1 前言</b></p><p>　　目前，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)正處于高速發(fā)展階段，人口，資源，環(huán)境等問(wèn)題嚴(yán)重影響著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的節(jié)奏，特別是能源的緊缺問(wèn)題尤為突出。而建筑能耗隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展已經(jīng)占到了全國(guó)總能耗的近30%，在建筑能耗中采暖和空調(diào)的能耗又占到了55%左右，因此中央空調(diào)節(jié)的節(jié)能是

3、非常有必要的[1]。</p><p>　　2 什么是中央空調(diào)</p><p>　　中央空調(diào)是指一個(gè)室外機(jī)產(chǎn)生冷（熱）源，進(jìn)而向各個(gè)房間供冷（熱）的空調(diào)，它是屬于商用空調(diào)的一種。中央空調(diào)的最突出的特點(diǎn)是產(chǎn)生舒適的居住環(huán)境，其次從審美觀點(diǎn)和最佳空間利用上考慮，使用家用中央空調(diào)使室內(nèi)裝飾更靈活，更容易實(shí)現(xiàn)各種裝飾效果[2]。</p><p>　　3 中央空調(diào)節(jié)能措施&

4、lt;/p><p>　　3.1 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能措施</p><p>　　建筑物冬季熱負(fù)荷和夏季冷負(fù)荷有很大的一部分來(lái)自于建筑物的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，比如墻體，門窗和屋頂?shù)?。通過(guò)改善建筑物的熱工性能，在不對(duì)建筑方案造成較大影響的前提下盡量減少建筑能耗。所以我認(rèn)為在建筑預(yù)算上，要做到前期建造預(yù)算和后期維護(hù)預(yù)算達(dá)到一個(gè)平衡點(diǎn)，使得建筑物盡量能做到節(jié)能的目的。</p><p>　

5、　3.1.1 提高門窗氣密性</p><p>　　研究表明房間換氣次數(shù)由0.8次/h降到0.5次/h，建筑物的耗冷可降低8%左右。因此提高門窗的密閉性將很大程度上的降低房間熱負(fù)荷[2][3]。所以采用更加先進(jìn)合理的門窗結(jié)構(gòu)將有助于節(jié)能減排。</p><p>　　3.1.2 墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)的改造</p><p>　　屋頂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須采取良好隔熱措施，才能減輕通過(guò)屋

6、面對(duì)室內(nèi)的大量傳熱。常用的隔熱效果明顯的措施有：通風(fēng)屋面，夾心隔熱保溫及生態(tài)型建筑屋面隔熱技術(shù)。生態(tài)型隔熱技術(shù)利用水的蒸發(fā)和植被對(duì)太陽(yáng)能的吸收，轉(zhuǎn)化作用來(lái)降溫，能將照射到屋頂?shù)奶?yáng)輻射熱進(jìn)行自我良性化解，從而降低屋頂表面?zhèn)鳠?，減少屋面向室內(nèi)傳熱。生態(tài)型隔熱技術(shù)符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，是最具發(fā)展?jié)摿Φ慕ㄖ魺峒夹g(shù)[2]。</p><p>　　3.2 空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)節(jié)能措施</p><p>　

7、　3.2.1 室內(nèi)溫，濕度設(shè)定值變化控制</p><p>　　中央空調(diào)系統(tǒng)中除了一部分工藝性空調(diào)需要全年按不變室內(nèi)溫，濕度設(shè)定值控制外，有不少工藝性空調(diào)及舒適性空調(diào)卻不要求恒溫，恒濕控制。因此?？梢酝ㄟ^(guò)采用設(shè)定值變化控制，冬季加熱加濕至舒適區(qū)下限，夏季冷卻去濕至舒適區(qū)上限，過(guò)渡季節(jié)在舒適區(qū)上，下限之間控制設(shè)定值的方法來(lái)達(dá)到節(jié)能的目的。這樣可以使得在夏季中央空調(diào)的冷負(fù)荷減少20%，冬季中央空調(diào)熱負(fù)荷可以減少約25

8、~30%[4]。</p><p>　　3.2.2 新風(fēng)量的控制</p><p>　　采用二氧化碳濃度控制裝置控制新風(fēng)量，根據(jù)室內(nèi)人數(shù)的變動(dòng)自動(dòng)控制新風(fēng)和回風(fēng)。這樣可以避免在人少時(shí)造成的浪費(fèi)，這樣可以使夏季系統(tǒng)冷負(fù)荷減少近25%，冬季系統(tǒng)熱負(fù)荷減少近68%[5]。如果能做到這些的話，那么將會(huì)得到很客觀的節(jié)能效果。</p><p>　　3.2.3 中央空調(diào)水系統(tǒng)變流

9、量控制</p><p>　　中央空調(diào)冷水機(jī)組中有大量水泵類設(shè)備，其用電量占整個(gè)中央空調(diào)系統(tǒng)的30~40%。因此，改善這些設(shè)備的性能和使用效果，將節(jié)約大量的能源。中央空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷由于影響因素的變化而總是處于變化狀態(tài)，而空調(diào)冷凍水系統(tǒng)設(shè)計(jì)選型時(shí)水泵功率通常按最大工況選定，但系統(tǒng)大部分時(shí)間都在低于額定負(fù)荷的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，要適應(yīng)負(fù)荷的變化，必須對(duì)空調(diào)冷凍水流量作相應(yīng)調(diào)節(jié)。空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為定流量系統(tǒng)和變流量系統(tǒng)。在定流量

10、系統(tǒng)中，末端盤管采用三通閥調(diào)節(jié)，冷源側(cè)循環(huán)水泵流量恒定；在變流量系統(tǒng)中，末端盤管采用二通閥調(diào)節(jié)，整個(gè)系統(tǒng)循環(huán)流量隨負(fù)荷變化而成比例變化。但無(wú)論一級(jí)泵系統(tǒng)或者二級(jí)泵系統(tǒng)，冷源側(cè)均為定流量。一級(jí)泵變流量系統(tǒng)是靠分，集水器之間的旁通實(shí)現(xiàn)，非滿負(fù)荷時(shí)，水泵多余壓頭被關(guān)小管路的閥門消耗，不能實(shí)現(xiàn)節(jié)能。二級(jí)泵變流量系統(tǒng)是通過(guò)供回水壓差對(duì)二次泵進(jìn)行臺(tái)數(shù)控制。就控制角度而言，壓差信號(hào)對(duì)水系統(tǒng)中流量變化并不敏感，而且并聯(lián)水泵越冬，敏感度越低；就流量調(diào)節(jié)而

11、言，臺(tái)數(shù)控制職能實(shí)現(xiàn)有級(jí)的流量控制，并不能實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。使用變頻調(diào)速裝置，是從不改變管路特性，而靠移動(dòng)水泵工作點(diǎn)使之沿管路特性曲線移動(dòng)，保持水泵在最高效率點(diǎn)運(yùn)行這一方面達(dá)</p><p>　　3.2.4 空調(diào)冷熱源節(jié)能</p><p>　　單純從一次能源消耗角度出發(fā)，夏季冷水機(jī)組的節(jié)能，其次序是離心式，螺桿式，活塞式冷水機(jī)組，耗能最大的是蒸汽雙效溴化鋰吸收式冷水機(jī)組，因此只有在夏季有可

12、利用的熱源，且經(jīng)濟(jì)上合理時(shí)，才宜選用。冬季一次能源消耗最少的是風(fēng)冷熱泵熱水機(jī)組，耗能最大的是電熱水機(jī)組。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該選用能效比高，耗能指標(biāo)低，能量調(diào)節(jié)自動(dòng)化程度比較高的機(jī)組。還應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，從初投資，運(yùn)行費(fèi)等方面進(jìn)行考慮。由于國(guó)內(nèi)供電的原因，推動(dòng)了直燃型雙效溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組的應(yīng)用，但從一次能源消耗角度考慮其能耗指標(biāo)高于冷水機(jī)組及熱泵冷熱水機(jī)組，因此，直燃機(jī)組一般是節(jié)電不節(jié)能，選擇時(shí)也要考慮到這一點(diǎn)[5]。

13、</p><p>　　3.2.5 空調(diào)機(jī)組和末端設(shè)備的節(jié)能</p><p>　　目前國(guó)內(nèi)建筑的中央空調(diào)，主要是采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)或全空氣系統(tǒng)，因此風(fēng)機(jī)盤管和空調(diào)機(jī)組是不可以缺少的設(shè)備，在設(shè)計(jì)選型的時(shí)候要注意這些設(shè)備的質(zhì)量及能耗指標(biāo)?？照{(diào)機(jī)組的選用應(yīng)注意機(jī)組風(fēng)量，風(fēng)壓的匹配，選擇最佳狀態(tài)點(diǎn)運(yùn)行。選用漏風(fēng)量及外形尺寸小的機(jī)組，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在700pa壓力時(shí)的漏風(fēng)量應(yīng)大于3%，但是現(xiàn)在很多

14、產(chǎn)品都不符合這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。如果產(chǎn)品工藝做的好的話，那么對(duì)節(jié)能將有很大的幫助[7]。</p><p>　　3.2.6 熱回收節(jié)能</p><p>　　采用熱回收裝置，提高節(jié)能效果，目前熱回收裝置有全熱回收和顯熱回收兩種型式，其熱回收效率在60~70%以上。在中央空調(diào)中可以在新風(fēng)，排風(fēng)系統(tǒng)，燈光，以及制冷機(jī)組中應(yīng)用。如果把這些熱量收集回收利用的話，可以有效的提高中央空調(diào)的能源利用效率[8][9]

15、。</p><p>　　3.2.7 采用變頻壓縮技術(shù)</p><p>　　中央空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算的外氣溫度是以年均不保證50 小時(shí)的溫度為外氣計(jì)算參數(shù)。而每年的氣象條件是呈周期變化的，這一特點(diǎn)決定了空調(diào)負(fù)荷分布的不均勻性。空調(diào)系統(tǒng)絕大部分時(shí)間是在部分負(fù)荷下運(yùn)行的。改善空調(diào)壓縮機(jī)及系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能，使之能跟隨空調(diào)負(fù)荷的的變化而調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的輸出功率，是提高戶式中央空調(diào)系統(tǒng)能效比的有效途徑之一。壓

16、縮機(jī)是制冷空調(diào)系統(tǒng)的主要?jiǎng)恿υO(shè)備，同時(shí)也是整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的主要能耗設(shè)備。目前戶式中央空調(diào)系統(tǒng)中壓縮機(jī)大都是采用定速式壓縮機(jī)，其能量調(diào)節(jié)的方式主要是由溫度控制器來(lái)控制壓縮機(jī)的啟、停。而變頻式壓縮機(jī)可以通過(guò)改變頻率來(lái)適應(yīng)空調(diào)負(fù)荷的變化，當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)處于部分負(fù)荷工況運(yùn)行時(shí)，通過(guò)溫度傳感器將溫度的變化情況傳遞給電動(dòng)機(jī)執(zhí)行器來(lái)改變電流頻率，降低壓縮機(jī)的輸出功率，使壓縮機(jī)的輸出功率能及時(shí)與空調(diào)負(fù)荷相匹配，達(dá)到節(jié)能的目的[10][11]。</p&g

17、t;<p>　　3.2.8 太陽(yáng)能的利用</p><p>　　太陽(yáng)能是巨大的清潔能源，太陽(yáng)能集熱、太陽(yáng)能制冷技術(shù)及太陽(yáng)能熱水器技術(shù)日趨成熟。利用太陽(yáng)能真空集熱管與溴化鋰雙效吸收式制冷技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，形成夏季制冷、冬季供熱和全年生活熱水供應(yīng)的空調(diào)熱水機(jī)組，做到一機(jī)多用，從而可以顯著提高太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)的利用率和經(jīng)濟(jì)性[12]。</p><p>　　4 中央空調(diào)管理運(yùn)行節(jié)能措施

18、</p><p>　　空調(diào)節(jié)能必須建立一套完整有效的管理體系和完善的規(guī)章制度，把節(jié)能生產(chǎn)過(guò)程中的各項(xiàng)工作細(xì)化，指標(biāo)量化，責(zé)任分解化，這樣才能保證節(jié)能管理工作的有效性，提高空調(diào)的節(jié)能效果[13]。</p><p>　　4.1 優(yōu)化運(yùn)行方式</p><p>　　根據(jù)有關(guān)規(guī)范,工業(yè)建筑人均最低新風(fēng)量為30m3/h。集中空調(diào)配置新風(fēng)系統(tǒng)這是毋庸置疑,但是要理解這里的“新風(fēng)

19、”要求是針對(duì)人的,而對(duì)于設(shè)備一般并沒有最低新風(fēng)要求,設(shè)計(jì)人員考慮到設(shè)備檢修和維護(hù)期間,由于人的活動(dòng)而增加了新風(fēng)需求,因此在設(shè)計(jì)時(shí)都配置了新風(fēng)系統(tǒng)。例如火電廠的各類電子、電氣設(shè)備間,因室內(nèi)空間大、空調(diào)負(fù)荷大、有些場(chǎng)所溫濕度要求高等特點(diǎn),故采用集中空調(diào)系統(tǒng),并配置新風(fēng)設(shè)備,但是這些場(chǎng)所一般沒有人員長(zhǎng)期停留其中,故在空調(diào)季節(jié)應(yīng)停用新風(fēng)設(shè)備,切斷新風(fēng)閥門,否則,占空調(diào)負(fù)荷的20％～30％的新風(fēng)將使空調(diào)能耗大大增加。而對(duì)于人員集中的公共場(chǎng)所,情況

20、則不同,最低新風(fēng)量必須要保證,特別是非典過(guò)后,人們的健康意識(shí)和自我保護(hù)意識(shí)增強(qiáng),對(duì)室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)提出更高的要求,包括對(duì)新風(fēng)量提出了超出規(guī)范的要求。在公共建筑中,室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)直接影響用戶的舒適、健康和工作效率。對(duì)管理者來(lái)說(shuō),這是“開源”,而建筑節(jié)能則是降低運(yùn)營(yíng)成本,是“節(jié)流”。開源和節(jié)流應(yīng)該是相輔相成,可是在這里,似乎又是相互矛盾的。如何做到統(tǒng)一呢？這要在管理上下工夫[14]。</p><p>　　4.2 必要的生

21、產(chǎn)投入</p><p>　　中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后,冷凝器、蒸發(fā)器、表冷器水側(cè)不可避免產(chǎn)生水垢,增加熱阻,冷凝器、蒸發(fā)器水垢使制冷機(jī)組能耗增加、效率降低,表冷器水垢則使末端空調(diào)設(shè)備效率降低,這些都反映在空調(diào)能耗增加上。另外,冷凝器結(jié)垢使機(jī)組排氣壓力上升,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成事故。萬(wàn)能達(dá)公司生產(chǎn)區(qū)冷水機(jī)組于1996年投入運(yùn)行,1998年,空調(diào)耗電量增加較大,機(jī)組經(jīng)常高壓保護(hù)停機(jī),已影響到設(shè)備的安全運(yùn)行,不得已時(shí)采用單機(jī)

22、頭運(yùn)行方式,又近一步增加了電耗,雖進(jìn)行過(guò)人工清洗,但效果不明顯。1999年,著手對(duì)其進(jìn)行化學(xué)清洗。經(jīng)比較分析,選用在線運(yùn)行清洗劑,該清洗劑pH值接近7,它是利用鰲合原理將附著在管道上的水垢和氧化層剝離下來(lái),最大限度地降低了對(duì)設(shè)備和管道的腐蝕。另外操作簡(jiǎn)單,直接將藥劑加入水系統(tǒng)內(nèi),不需另設(shè)清洗設(shè)備,也不需鈍化處理,機(jī)組在運(yùn)行時(shí)完成清洗過(guò)程,安全性高。清洗工作取得了顯著的效果,雖然藥劑花費(fèi)了8千元,·但當(dāng)年空調(diào)耗電量就下降了13萬(wàn)

23、kWh[15]。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　中央空調(diào)做為空調(diào)領(lǐng)域最具潛力的發(fā)展方向，在目前的市場(chǎng)上占有很大的份額，并且在未來(lái)將會(huì)有更好的發(fā)展，因此做好空調(diào)的節(jié)能工作將為國(guó)家節(jié)省很多不必要的能源浪費(fèi)，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出更加巨大的貢獻(xiàn)。</p><p><b>　　[參考文獻(xiàn)]</b></

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