淺談中央空調(diào)的節(jié)能【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><b>　　淺談中央空調(diào)的節(jié)能</b></p><p><b>　　前言部分</b></p><p>　　社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得能源

2、成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵要素，構(gòu)架社會(huì)主義節(jié)能型環(huán)境，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)增收，這些都成為了構(gòu)建和諧社會(huì)的有效途徑，但當(dāng)前社會(huì)調(diào)查顯示了我國(guó)能源的使用情況，當(dāng)前建筑行業(yè)的能源消耗占到了總能源消耗的 30%，而在中央空調(diào)的建筑物中其能源消耗占到了70%，隨著時(shí)間的推移這些數(shù)字還是在增長(zhǎng)的根據(jù)這些數(shù)據(jù)能夠看出，中央空調(diào)是作為社會(huì)建筑中最為重要的能耗運(yùn)行系統(tǒng)需要消耗大量的社會(huì)能源。優(yōu)化中央空調(diào)內(nèi)部的能源系統(tǒng)能夠在降低能源使用及創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益

3、中發(fā)揮出重要的作用。</p><p><b>　　主題部分</b></p><p>　　中央空調(diào)的操作和管理人員缺乏專業(yè)知識(shí)</p><p>　　許多中央空調(diào)的操作和管理人員缺乏一般的熱力學(xué)知識(shí)和制冷空調(diào)理論知識(shí)，整個(gè)班組沒(méi)有暖通空調(diào)方面的技術(shù)人員，有一兩個(gè)從事過(guò)制冷空調(diào)的老工人以屬不易，許多操作人員對(duì)運(yùn)行期間進(jìn)行怎樣調(diào)節(jié)，不甚了解。對(duì)水泵、

4、風(fēng)機(jī)的節(jié)能普遍重視不夠</p><p>　　水泵、風(fēng)機(jī)的耗能占中央空調(diào)系統(tǒng)能耗的 30%左右，這方面的節(jié)能潛力大有可挖。然而普遍重視不夠，能源浪費(fèi)嚴(yán)重。過(guò)渡季節(jié)不懂得利用室外空氣降溫</p><p>　　過(guò)渡季節(jié)利用室外空氣降溫可節(jié)省相當(dāng)多的能源，然而運(yùn)行管理中許多操作人員依然按照夏季空調(diào)方案運(yùn)行，浪費(fèi)了許多能源由于過(guò)渡季節(jié)時(shí)間不短，如能掌握空調(diào)原理，根據(jù)室外溫度予以適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，加裝回風(fēng)

5、系統(tǒng)、增大新風(fēng)閥、空調(diào)區(qū)域妥善分區(qū)等。冷卻塔質(zhì)量差，導(dǎo)致制冷主機(jī)耗電增加</p><p>　　許多單位設(shè)計(jì)時(shí)選擇冷卻塔是足夠大的，且有富余量。由于冷卻塔制造、安裝質(zhì)量差，所以實(shí)際冷卻能力比標(biāo)識(shí)的冷卻能力偏小了不少，導(dǎo)致冷卻水溫偏高，冷冷卻塔進(jìn)出口溫差過(guò)小，直接導(dǎo)致冷水機(jī)組冷凝溫度提高制冷系數(shù)降低，耗電量增加。有的單位將就著運(yùn)行，其結(jié)果是浪費(fèi)了大量的電能(冷凝溫度提高一度，冷水機(jī)組運(yùn)行電流約增加 4%。有的單位甚

6、至因冷卻水溫過(guò)高而自動(dòng)停機(jī)或卸載來(lái)維持運(yùn)行，最終不得不增加冷卻塔的臺(tái)數(shù)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題空調(diào)負(fù)荷條件的不均勻性</p><p>　　中央空調(diào)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要確保大氣溫度最高的環(huán)境中能夠達(dá)到使用要求，這需要根據(jù)最大負(fù)荷設(shè)計(jì)且含有15%左右的富裕量，且保證平時(shí)的使用低于正常需要的滿負(fù)荷，當(dāng)出現(xiàn)較大的裕度時(shí)應(yīng)該將制冷主機(jī)安裝負(fù)載變化自動(dòng)加載、卸載，但是水泵的流量無(wú)法達(dá)到冷主機(jī)的調(diào)整需要，這就會(huì)造成較大的能量浪費(fèi)；與此同時(shí)，

7、每個(gè)時(shí)期的氣象條件會(huì)根據(jù)時(shí)間的變化出現(xiàn)差異。電機(jī)起停頻繁</p><p>　　電機(jī)起停次數(shù)過(guò)多時(shí)，這就將給設(shè)備的使用壽命造成不利影響。通常將起動(dòng)電流控制在額定值的5倍，當(dāng)電機(jī)收到了很大的電流沖擊會(huì)出現(xiàn)不斷的起停，這就造成了電機(jī)、電網(wǎng)出現(xiàn)不同的損壞。冷卻水系統(tǒng)的缺乏</p><p>　　冷卻水泵電機(jī)的容量需要根據(jù)最大換熱量來(lái)進(jìn)行計(jì)算，然后參照相應(yīng)的安全系數(shù)進(jìn)行判斷。 一般條件下，隨著季節(jié)

8、和晝夜氣溫變動(dòng)與缺少開(kāi)機(jī)數(shù)目，使得實(shí)際換熱量要比設(shè)計(jì)值多。這時(shí)當(dāng)電機(jī)容量遠(yuǎn)超出實(shí)際負(fù)荷時(shí)就造成了大馬拉小車(chē)的現(xiàn)象。冷凍水系統(tǒng)的不足</p><p>　　把經(jīng)制冷機(jī)降溫的冷凍水經(jīng)過(guò)輸送管道送至中央空調(diào)的各出風(fēng)口處的風(fēng)機(jī)盤(pán)管組件里是冷凍水泵的作用，在環(huán)境中發(fā)揮降溫效果。而冷凍水的流量與冷凍水泵的轉(zhuǎn)速關(guān)系為正比，若冷凍水泵轉(zhuǎn)速增加將使得冷凍水的流量增加，提高了流速。這就造成了冷凍水流過(guò)風(fēng)機(jī)盤(pán)管組件，但是尚未具備足夠的

9、時(shí)間將所攜冷量全部放出便回到了制冷機(jī)，這時(shí)的冷凍水泵電機(jī)做的都是無(wú)用功，從而增加了不必要的能耗。</p><p><b>　　措施</b></p><p>　　中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能是一個(gè)系統(tǒng)工程，要求在能源利用的各個(gè)環(huán)節(jié)從規(guī)劃設(shè)計(jì)到施工運(yùn)轉(zhuǎn)的全過(guò)程中貫徹節(jié)能的觀點(diǎn)，才可能達(dá)到節(jié)能的效果，如果在某個(gè)環(huán)節(jié)上造成了能源的浪費(fèi)，整個(gè)系統(tǒng)也不能說(shuō)是節(jié)能的。精心設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)，

10、使其在高效經(jīng)濟(jì)的狀況下運(yùn)行</p><p>　　中央空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)龐大復(fù)雜的系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣將直接影響到系統(tǒng)的使用性能。例如系統(tǒng)往往都是按最大負(fù)荷設(shè)計(jì)的，而實(shí)際運(yùn)行基本上是在部分負(fù)荷下運(yùn)行，如果系統(tǒng)各部分的設(shè)計(jì)不能滿足部分負(fù)荷運(yùn)行的要求，那么系統(tǒng)的能耗是很大的。又如新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)應(yīng)該能隨著室外氣象參數(shù)的變化改變新風(fēng)量，以最大限度地縮短主機(jī)的開(kāi)啟時(shí)間 可以說(shuō)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)系統(tǒng)的節(jié)能起著重要的作用。改善圍

11、護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能我們知道對(duì)于中央空調(diào)系統(tǒng)而言，通過(guò)維護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)負(fù)荷占有很大比例，而維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能決定維護(hù)結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)的大小，亦即決定通過(guò)維護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)負(fù)荷的大小。所以圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能在建筑的節(jié)能中起著很重要的作用。一些研究表明，增大圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能，可降低中央空調(diào)的設(shè)計(jì)負(fù)荷。運(yùn)行過(guò)程中可大大降低外界對(duì)室內(nèi)環(huán)境的影響。降低中央空調(diào)系統(tǒng)全年的運(yùn)行費(fèi)用。提高系統(tǒng)控制水平，合理確定室內(nèi)溫、濕度參數(shù)</p><p

12、>　　以夏季中央空調(diào)制冷系統(tǒng)為例，假設(shè)室外計(jì)算參數(shù)為定值時(shí)，空調(diào)系統(tǒng)室內(nèi)空氣計(jì)算溫度和濕度越低，計(jì)算冷負(fù)荷就越大，系統(tǒng)耗能也越大。通過(guò)研究證明，在不降低室內(nèi)舒適度標(biāo)準(zhǔn)的前提下，合理設(shè)定室內(nèi)空氣溫度和濕度設(shè)計(jì)參數(shù)可以收到明顯的節(jié)能效果。采用新型節(jié)能舒適健康的空調(diào)方式</p><p>　　不同的溫濕度參數(shù)組合可以得到相同的舒適性效果，但不同的溫濕度參數(shù)組合中央空調(diào)系統(tǒng)的能耗是不相同的。例如在冬季，如果我們采用

13、傳統(tǒng)的空調(diào)方式，把整個(gè)室內(nèi)的空氣加熱，通過(guò)空氣實(shí)現(xiàn)人體與環(huán)境的熱濕交換，就需要較高的環(huán)境空氣溫度，此時(shí)通過(guò)維護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損失和加熱新風(fēng)的熱損失都比較大。如果我們根據(jù)研究成果，改變傳統(tǒng)的空調(diào)方式，增加輻射熱（如低溫地板輻射采暖），此時(shí)所需要的空氣溫度將會(huì)顯著下降，一般可達(dá)到 12~14度（傳統(tǒng)方式一般在18~20度）。顯然后者比前者具有顯著的節(jié)能效果。減少輸送系統(tǒng)的能耗</p><p>　　中央空調(diào)系統(tǒng)中，空氣與水

14、通常是能量載體。輸送過(guò)程中的能耗包括：通過(guò)輸送管道傳熱的能量損失和輸送過(guò)程中的流動(dòng)阻力損失。對(duì)于輸送能量的空氣或水管路系統(tǒng)，減少輸送過(guò)程傳熱對(duì)系統(tǒng)能量的損失和減少流動(dòng)阻力對(duì)系統(tǒng)能量的損失也是達(dá)到節(jié)能效果的至關(guān)重要的兩點(diǎn)。開(kāi)展冷熱回收利用的研究運(yùn)用工作，實(shí)現(xiàn)能源的最大限度利用。</p><p>　　目前許多中央空調(diào)系統(tǒng)冷 熱回收利用研究正在蓬勃發(fā)展，如中央空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的全熱回收機(jī)組，將新風(fēng)和排風(fēng)進(jìn)行最大程度的熱交換

15、，由此大大降低了冷卻、加熱新風(fēng)所需的能量，節(jié)能效果明顯。夏季利用冷凝熱的生活熱水供應(yīng)等，都是對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)冷熱的回收利用，顯著提高了中央空調(diào)系統(tǒng)能源利用率。做好水泵水管的保溫</p><p>　　中央空調(diào)系統(tǒng)中水的主要輸送設(shè)備是水泵，輸送過(guò)程的能耗包括兩部分，即傳熱過(guò)程的冷量損失以及輸送過(guò)程的流動(dòng)阻力損失。對(duì)于輸送冷量的管路系統(tǒng)，克服流動(dòng)阻力的能量容易轉(zhuǎn)變成熱量，從而導(dǎo)致冷量損失。盡量減少閥門(mén)的阻力</

16、p><p>　　閥門(mén)能夠調(diào)節(jié)管路阻力特性，水泵的揚(yáng)程和電耗會(huì)由于閥門(mén)阻力而增加，應(yīng)該盡量避免使用閥門(mén)調(diào)節(jié)阻力的方法 ，盡量減少閥門(mén)的阻力。設(shè)定合適的水流量</p><p>　　水流量與水泵能耗成一定的比例。空調(diào)冷熱負(fù)荷和空調(diào)供回水溫差決定了空調(diào)系統(tǒng)中水流量，空調(diào)供回水溫差越大，空調(diào)水流量越小，那么水泵的能耗就會(huì)越小。選用合適的水泵 ，提高水泵效率</p><p>　

17、　水泵效率就是指原動(dòng)機(jī)。軸功率被流體利用的程度。根據(jù)水泵工作狀態(tài)點(diǎn)的不同，水泵的效率的變化范圍是從0到最大效率變化。在輸出功率相同的情況下，如果降低水泵的效率 ，那么水泵的能耗就會(huì)增大。因此．在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要選用合適的水泵，提高水泵效率，使其以高效率狀態(tài)工作。進(jìn)行新風(fēng)量的調(diào)節(jié)</p><p>　　一般來(lái)說(shuō) ，新風(fēng)負(fù)荷要占整個(gè)空調(diào)負(fù)荷的 20％ ~40％，甚至更大。在滿足室內(nèi)衛(wèi)生要求的前提下 ，進(jìn)行新風(fēng)量的調(diào)節(jié)

18、 ，減少新風(fēng)量 ，能夠達(dá)到顯著的節(jié)能效果。合理確定中央空調(diào)的開(kāi)停機(jī)及新風(fēng)供應(yīng)時(shí)間</p><p>　　應(yīng)該根據(jù)中央空調(diào)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能、氣候變化、房間使用功能進(jìn)行預(yù)測(cè)控制，確定出最適合的中央空調(diào)的啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)間，在保證舒適的條件下節(jié)約空調(diào)能耗。如果已經(jīng)確定了設(shè)備容量 ，那么就應(yīng)該按照中央空調(diào)的額定功率考慮預(yù)冷或預(yù)熱時(shí)間，不僅能夠提高冷、熱源的運(yùn)行效率 ，而且能夠縮短預(yù)冷或預(yù)熱的時(shí)間。在過(guò)渡季節(jié)選取室外空氣作

19、為自然冷源</p><p>　　在中央空調(diào)的運(yùn)行時(shí)間內(nèi)保證衛(wèi)生條件的基礎(chǔ)上，只有當(dāng)夏季室外空氣的熱焓大于室內(nèi)空氣的熱焓時(shí)，或者當(dāng)冬季室外空氣的熱焓小于室內(nèi)空氣的熱焓時(shí)，進(jìn)行新風(fēng)量的調(diào)節(jié)，適當(dāng)減少新風(fēng)量才有一定的節(jié)能意義。在過(guò)渡季節(jié)，當(dāng)供冷期間出現(xiàn)室外熱焓小于室內(nèi)空氣熱焓時(shí)，應(yīng)該采用全新風(fēng)運(yùn)行，這樣做不僅能夠達(dá)到縮短制冷機(jī)的運(yùn)行時(shí)間、減少新風(fēng)耗能量的目的 ，而且 ，也可以使室內(nèi)環(huán)境的空氣質(zhì)量得到改善。定期處理中央

20、空調(diào)系統(tǒng)的水質(zhì)</p><p>　　中央空調(diào)制冷系統(tǒng)受水側(cè)污垢、腐蝕及青苔的影響極大 ，水側(cè)污垢、腐蝕及青苔的累積容易導(dǎo)致中央空調(diào)能耗高。大氣中的塵埃、水分、細(xì)菌氧氣及某些有害酸性氣體不斷地由冷卻塔進(jìn)入冷卻水系統(tǒng)中，雖然冷凍系統(tǒng)是比較封閉的，但是冷凍管材也會(huì)受到水中溶解氧的腐蝕作用，經(jīng)過(guò)中央空調(diào)的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行 ，中央空調(diào)設(shè)備就會(huì)積累很多污垢、銹蝕、銹渣和微生物繁殖所產(chǎn)生的生物污泥 ，導(dǎo)致管道堵塞、制冷功能降低、能耗

21、增加。通過(guò)理論計(jì)算發(fā)現(xiàn) ，中央空調(diào)冷疑器的污垢每增加 0.1mm，同時(shí)就會(huì)降低 30% 的熱交換效率 ，相應(yīng)地 ，增加5%~8%的耗電量。因此，必須定期處理中央空調(diào)系統(tǒng)的水質(zhì)。操作培訓(xùn)</p><p>　　為了使中央空調(diào)能夠正常運(yùn)行 ，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)中央空調(diào)操作人員的培訓(xùn)，提高操作人員的素質(zhì)，建立健全中央空調(diào)操作人員操作證制度。各項(xiàng)中央空調(diào)調(diào)節(jié)和節(jié)能措施的實(shí)施 ，都是與中央空調(diào)操作人員的技術(shù)素質(zhì)直接相關(guān)的。中央空調(diào)

22、操作人員的技術(shù)素質(zhì)的提高 ，將會(huì)有利于中央空調(diào)的節(jié)能效果的改善。合理確定中央空調(diào)的室內(nèi)溫度</p><p>　　經(jīng)過(guò)許多城市如重慶、上海、廣州等地區(qū)的實(shí)踐證明，要使夏季室內(nèi)溫度低 1℃或冬季高 1℃，中央空調(diào)的工程投資將會(huì)增加6%，同時(shí)能耗增加 8%，并且使室內(nèi)外溫差增加太多也是與衛(wèi)生學(xué)的要求不符合的。因此，應(yīng)該合理確定中央空調(diào)的室內(nèi)溫度。夏季比較理想舒適的中央空調(diào)的室內(nèi)溫度應(yīng)該比室外環(huán)境溫度低5℃ ~8℃比較

23、好。合理設(shè)計(jì)中央空調(diào)，降低中央空調(diào)的冷熱源能耗</p><p>　　中央空調(diào)的冷熱源能耗約占總能耗的 50% 左右，它是中央空調(diào)節(jié)能的重要內(nèi)容。從中央空調(diào)的單位能耗角度考慮，對(duì)于夏季制冷來(lái)說(shuō)，采用離心式、螺桿式的冷水機(jī)組能耗最低，而采用吸收式冷水機(jī)組能耗最高；對(duì)于冬季供熱，采用螺桿式、活塞式的冷水機(jī)組能耗最高。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p&

24、gt;<p>　　變流量空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)用需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定，考慮到季節(jié)等環(huán)境因素才能實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果，獲得更大的經(jīng)濟(jì)利益。同樣，對(duì)冷卻塔的散熱風(fēng)由于季節(jié)、天氣和時(shí)段的變化，并不是總需要風(fēng)扇運(yùn)行在工頻對(duì)應(yīng)的額定轉(zhuǎn)速，可據(jù)實(shí)際情況通過(guò)變頻器來(lái)調(diào)速，以達(dá)到良好的節(jié)能效果。綜上所述，中央空調(diào)系統(tǒng)在建筑節(jié)能中占據(jù)重要的位置，起著重要的作用，節(jié)能技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)和運(yùn)用是中央空調(diào)系統(tǒng)、建筑系統(tǒng)節(jié)能的基礎(chǔ)，政府職能部門(mén)的重視和支持，則是實(shí)現(xiàn)

25、大幅度節(jié)能、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的保證。在中央空調(diào)系統(tǒng)領(lǐng)域，舒適和節(jié)能成為當(dāng)今建筑設(shè)計(jì)的基本課題，保護(hù)環(huán)境，利用自然能源，削減能源負(fù)荷，將成為今后建筑設(shè)計(jì)的方向。</p><p>　　參考文獻(xiàn)[1]梁春生，智勇等.中央空調(diào)變流量節(jié)能控制技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社，2005.[2]唐軍，莫珊，萬(wàn)良，梁春生，智勇。中央空調(diào)系統(tǒng)變流量節(jié)能技術(shù)及實(shí)現(xiàn)方法[J ]. 現(xiàn)代機(jī)械，2006.4.[3]何耀東.中央空調(diào)實(shí)用技

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