关于中央空调系统的节能及措施分析__墨水学术,论文发表,发表论文

所属栏目：工业设计论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:527

副标题#e#摘要：能源是人类生存和社会发展必须的物质基础，节约能源是人类共同的使命。文章阐述了中央空调在设备选择、设计、使用、保养等方面的节能措施，并对在安装过程中出现的能耗问题进行了分析，并提出了个人建议，对同行提供参考。
　　关键词：节能中央空调耗能措施
　　前言
　　建筑节能已被列为“十一五”规划的十大节能重点工程之一，尤其是近年来中央空调的普及应用率不断增加，建筑能耗已占全社会总能耗的1/3，并还在逐年上升。而中央空调的能耗占建筑能的55％～65％，即占全社会总能耗的22%右。所以建筑节能的核心问题就是中央空调的节能问题。关于中央空调节能问题，国家已相继对围护结构的绝热保温、建筑物的朝向、门窗的密封保温等方面做出了相应的规定，并出台了相应的强制性规范。对于中央空调系统而言，节能一方面是要从系统本身的设计上，考虑整体的能耗，另一方面，在使用和维护的过程中，要尽量按要求进行管理，这样既可延长系统的使用寿命，也可减少不必要的物资、能源浪费。
　　1冷水机组与末端设备的选择
　　国产风机盘管从总体水平看与国外同类产品相比差不多，但与国外先进水平比较.主要差距是耗电量、盘管重量和噪声方面。因此设计中一定注意选用重量轻、单位风机功率供拎(热)量太的机组。空调机组应该选用机组风机风量与风压匹配合理、漏风量少、空气输送系数太的机组。陈上述几点外，还应根据具体工程情况，积极推广水环路热泵，采用热回收、变风量、变水量系统等节能技术。在选购冷水机组时，冷水主机EER值越高，则冷水机组愈省电，一般而言，EER值每提高0.1，就可节约4%冷水机组用电。冷水机组的容量以每小时能自室内移走的热量表示，1冷冻吨为每小时自室内移出热量3024kcal(相当12000Btu)，依此推算，每平方米房间约需0.15冷冻吨(相当于450kcal/h)，选用的空调主机冷冻吨容量太大，将使压缩机长时间轻载运转，或频繁启动，比较耗电，而且减损压缩机寿命。
　　2空调系统的节能设计
　　2.1以办公大楼为例空调负荷特性
　　（1）办公时间及使用人数较为固定，易于估算空调负荷。
　　（2）夜间加班要避免空调全开，供应给少数人员使用即可。
　　（3）少部份24小时作业空间，如值班室、计算机房等，应采用独立空调较有节能之效果。
　　（4）一般人员密度设计参考值为每人7-19m2的空间，取中间值为13m2/人，会议室人员密度可高达每人2m2。
　　（5）外周区(离外墙5m内)的空调负荷变化较大，空调需设计适当容量控制，以避免有时太冷、不舒适且浪费能源。
　　2.2空调系统节能的控制设计
　　(1)变风量(VAV)设计以都份负载控制器节约能源，以风管内静压控制送风机转速及风量，适当的静压设定点为在总设计静压约三分之一处(较下游处)，当送风量为设计风量的50%时，送风机耗电量会小于设计耗电量的30%以下。
　　(2)空调的水泵系统应设计为可变流量(VWV)控制，其流量可控制至原设计流量的50%或以下。在50%的设计水量时，须有控制及装置(例如以马达变频器改变马达转速)，使水泵耗电不大于全载之30%。变流量控制或装置需具有流量需求控制或最小差压力的控制功能，差压量测点应位于最远程的热交换器或热交换器最大差压需求的地方。含有多台冷水机的空调冷水系统，当部份台数冷水机关闭时，必须相对的减少冷水流量以节约送水耗能。
　　2.3减少空气与水输送过程中的能耗
　　（1）做好输送冷、热量的水管、风管的保温。
　　（2）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。
　　2.4大温差可以减少输送过程中的能耗
　　所谓大温差，指冷冻水、冷却水温差和送风温差比常规系统大，从而减少水流量和送风量，降低输送过程#p#副标题#e#中的能耗。常规空调的冷冻水和冷却水温差为5T，大温差系统冷冻水温差可增加到8～10T，冷却水温差增加到8T。常规的空调系统送分温差一般在6～10T，最大不超过15℃，大温差系统的送风温差在l4～2O℃。大温差不仅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。
　　3中央空调系统的操作
　　（1）在不影响制冷的情况下，适度提高冷冻水出口温度，每提高冷水出口温度1℃，约可减少冷水主机耗电量2%。
　　（2）应降低冷却水设定温度，每降低冷却水温度l℃，可节省冷水主机耗电量2%。
　　（3）在下班前半小时关掉冷水主机，利用冷水循环泵继续运转即可。
　　（4）晚间若有少数单位加班，应分区只供应加班空间之空调，以节约能源。
　　（5）冷水系统若是属于水路分离系统，且空调机使用二通阀控制冷水量，则区域泵可加装变频器及台数控制系统，以达节约能源的功效。
　　（6）地下停车场之排风，可增设控制器，在非车辆出入高峰时间，设定每小时运转约l5分钟，以节约能源。
　　4中央空调系统的保养
　　（1）水冷式冷凝器铜管易受水质不佳的影响，产生结垢，每年至少必须清洗一次。
　　（2）冷冻油的油质颜色变黑或有杂质，则宜立即换新。
　　（3）压缩机马达每年须定期实施绝缘测试。
　　（4）定期检查水泵轴承，并添注润滑油，水泵轴封处若有漏水的现象，应尽速修复；进出口压力表损坏时，应予以更换。
　　（5）冷却水塔宜每月清洗一次。
　　（6）随时检查冷却水塔水位、浮球开关及洒水头是否正常。
　　（7）冷却水塔人风口之保护网如有脱落现象，应立即装上，以免冷却水大量散失及杂物掉人，影响散热效果。
　　（8）小型冷风机及空调箱之过滤网应每月定期清洗，并每月检查传动皮带松紧度及控制系统是否正常。
　　5安装方面存在的问题分析
　　安装质量决定了中央空调的质量，可用“三分设备七分安装”来形容中央空调安装质量的重要性。笔者从诸多质量事件中总结出，80%以上是安装质量不合格，并且这些问题中所采用的90%以上的机组和末端设备是世界名牌产品。
　　5.1风管安装
　　某办公大楼，供风机盘管的冷(热)水管使用不到一年，整个外露管道的保温层大部分开裂(主要由保温层不合格或保温层施工不规范造成的)，形成冷(热)桥，导致在输送冷(热)水途中就散失了一部分冷(热)量，不仅浪费了能源，室内的温度也达不到设计要求。若要使室内温度达到设计要求，就必须加大机组功率，增大能耗的同时还需要使用者为之埋单。
　　风机盘管的风口与风管之间的柔性连接软管过长(GB50243-2002《通风与空调丁程施工质量验收规范》规定长度≤300mm，且不能塌陷扭曲)，但实际工程中有的软管甚至超过1m，塌陷、扭曲、风管与软管的连接处漏风、破损，风管与风口严重错位等情况比较常见，这直接导致漏风、出风不畅或出风阻力增大，增大了能耗，浪费了能源，且达不到设计与使用要求。
　　（GB50243-2002）规定，当风管的大边长度大于等于500mm时，风管转弯处(管道内)必须加装导流片，风管是依据送风量的大小决定风管的制作尺寸(《暖通设计手册》推荐的长宽尺寸)。实际工程中，为节省材料或在经济效益的趋使下，也有受建筑物的限制，风管的尺寸往往与（GB50243-2002）规定的有较大的偏差。
　　金属风管的金属板材厚度往往达不到强制性规范规定的厚度，风管与法兰连接的翻边处漏风现象较严重等。这是因为安装不规范，安装人员欠缺专业知识，对规范要求不熟悉，也不知道这样施工会导致风阻增大、风速加大、噪声加大等一系列问题，同样增大了能耗，且冷(热)量浪费在输送过程中。
　　5.2供冷(热)媒水管
　　（1）冷(热)媒水管的保温层厚度达不到设计规定的厚度，这主要因为施工方施工不规范，或在经济利益的趋使#p#副标题#e#下偷工减料。尤其在安装保温层时，如果没有有效的监督，很难保证保温层安装的规范性。在空调质量投诉中，存在保温层在安装不到一年就脱落的现象，甚至出现保温层表面冷凝的现象；
　　（2）冷(热)媒水管的支吊架与水管之间未加绝热垫，导致在支吊架处形成冷(热)桥，不断散失冷(热)量并浪费能源；
　　（3）机组的安装须加装减振垫，但施工方经常仅以平板橡胶充当减振垫来降低成本，无法起到减振的作用，使机组的噪声增大，使用质量受到影响；
　　（4）跑、冒、滴、漏的现象时有发生。
　　6总结
　　（1）合理的设计方案、精心的施工和科学的运行管理对空调节能都是至关重要的。业主宜在建设初期就进行管理人员的选择和培训。必要时可以聘请专家加强建设过程各个环节甚至全过程(从设计方案的确定到系统的运行)的监督管理，确保建成的中央空调系统起码能够正常运行。
　　（2）对已建且在用的空调制定并建立年检制度，以确保实事求是地开展建筑节能及空调节能的工作，并在此基础上再实现运行的全面优化，以便达到最大限度的节能效果。
　　（3）针对安装施工单位的实际资质能力建立健全的审查制度，在实际施工现场加强对施工单位的核实检查工作，严格清理和处罚申请的安装队伍。
　　（4）建立切实有效的空调设备加装能源计量器具的管理制度，确保耗能统计数据的准确性和可靠性。