中央空調(diào)的節(jié)能措施綜述 【文獻綜述】

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計文獻綜述</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)，再從建筑本身節(jié)能，空調(diào)設(shè)計當中的節(jié)能措施和空調(diào)運行管理上面的節(jié)能措施進行了綜述。</p><p

2、>　　[關(guān)鍵詞] 節(jié)能；冷負荷；中央空調(diào)；管理</p><p><b>　　1 前言</b></p><p>　　目前，我國的經(jīng)濟建設(shè)正處于高速發(fā)展階段，人口，資源，環(huán)境等問題嚴重影響著經(jīng)濟發(fā)展的節(jié)奏，特別是能源的緊缺問題尤為突出。而建筑能耗隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展已經(jīng)占到了全國總能耗的近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)是指一個室外機產(chǎn)生冷（熱）源，進而向各個房間供冷（熱）的空調(diào)，它是屬于商用空調(diào)的一種。中央空調(diào)的最突出的特點是產(chǎn)生舒適的居住環(huán)境，其次從審美觀點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 建筑圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能措施</p><p>　　建筑物冬季熱負荷和夏季冷負荷有很大的一部分來自于建筑物的外圍護結(jié)構(gòu)，比如墻體，門窗和屋頂?shù)?。通過改善建筑物的熱工性能，在不對建筑方案造成較大影響的前提下盡量減少建筑能耗。所以我認為在建筑預(yù)算上，要做到前期建造預(yù)算和后期維護預(yù)算達到一個平衡點，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荷[2][3]。所以采用更加先進合理的門窗結(jié)構(gòu)將有助于節(jié)能減排。</p><p>　　3.1.2 墻體圍護結(jié)構(gòu)的改造</p><p>　　屋頂結(jié)構(gòu)的設(shè)計必須采取良好隔熱措施，才能減輕通過屋

6、面對室內(nèi)的大量傳熱。常用的隔熱效果明顯的措施有：通風屋面，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)和植被對太陽能的吸收，轉(zhuǎn)化作用來降溫，能將照射到屋頂?shù)奶栞椛錈徇M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。可以通過采用設(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，過渡季節(jié)在舒適區(qū)上，下限之間控制設(shè)定值的方法來達到節(jié)能的目的。這樣可以使得在夏季中央空調(diào)的冷負荷減少20%，冬季中央空調(diào)熱負荷可以減少約25

8、~30%[4]。</p><p>　　3.2.2 新風量的控制</p><p>　　采用二氧化碳濃度控制裝置控制新風量，根據(jù)室內(nèi)人數(shù)的變動自動控制新風和回風。這樣可以避免在人少時造成的浪費，這樣可以使夏季系統(tǒng)冷負荷減少近25%，冬季系統(tǒng)熱負荷減少近68%[5]。如果能做到這些的話，那么將會得到很客觀的節(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)冷水機組中有大量水泵類設(shè)備，其用電量占整個中央空調(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)計選型時水泵功率通常按最大工況選定，但系統(tǒng)大部分時間都在低于額定負荷的情況下運轉(zhuǎn)，要適應(yīng)負荷的變化，必須對空調(diào)冷凍水流量作相應(yīng)調(diào)節(jié)?？照{(diào)水系統(tǒng)設(shè)計分為定流量系統(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)，整個系統(tǒng)循環(huán)流量隨負荷變化而成比例變化。但無論一級泵系統(tǒng)或者二級泵系統(tǒng)，冷源側(cè)均為定流量。一級泵變流量系統(tǒng)是靠分，集水器之間的旁通實現(xiàn)，非滿負荷時，水泵多余壓頭被關(guān)小管路的閥門消耗，不能實現(xiàn)節(jié)能。二級泵變流量系統(tǒng)是通過供回水壓差對二次泵進行臺數(shù)控制。就控制角度而言，壓差信號對水系統(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，臺數(shù)控制職能實現(xiàn)有級的流量控制，并不能實現(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，而靠移動水泵工作點使之沿管路特性曲線移動，保持水泵在最高效率點運行這一方面達</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)，夏季冷水機組的節(jié)能，其次序是離心式，螺桿式，活塞式冷水機組，耗能最大的是蒸汽雙效溴化鋰吸收式冷水機組，因此只有在夏季有可

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

13、</p><p>　　3.2.5 空調(diào)機組和末端設(shè)備的節(jié)能</p><p>　　目前國內(nèi)建筑的中央空調(diào)，主要是采用風機盤管加新風系統(tǒng)或全空氣系統(tǒng)，因此風機盤管和空調(diào)機組是不可以缺少的設(shè)備，在設(shè)計選型的時候要注意這些設(shè)備的質(zhì)量及能耗指標。空調(diào)機組的選用應(yīng)注意機組風量，風壓的匹配，選擇最佳狀態(tài)點運行。選用漏風量及外形尺寸小的機組，國家標準規(guī)定在700pa壓力時的漏風量應(yīng)大于3%，但是現(xiàn)在很多

14、產(chǎn)品都不符合這個標準。如果產(chǎn)品工藝做的好的話，那么對節(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，排風系統(tǒng)，燈光，以及制冷機組中應(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)負荷計算的外氣溫度是以年均不保證50 小時的溫度為外氣計算參數(shù)。而每年的氣象條件是呈周期變化的，這一特點決定了空調(diào)負荷分布的不均勻性?？照{(diào)系統(tǒng)絕大部分時間是在部分負荷下運行的。改善空調(diào)壓縮機及系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能，使之能跟隨空調(diào)負荷的的變化而調(diào)節(jié)壓縮機的輸出功率，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、縮機是制冷空調(diào)系統(tǒng)的主要動力設(shè)備，同時也是整個空調(diào)系統(tǒng)的主要能耗設(shè)備。目前戶式中央空調(diào)系統(tǒng)中壓縮機大都是采用定速式壓縮機，其能量調(diào)節(jié)的方式主要是由溫度控制器來控制壓縮機的啟、停。而變頻式壓縮機可以通過改變頻率來適應(yīng)空調(diào)負荷的變化，當空調(diào)系統(tǒng)處于部分負荷工況運行時，通過溫度傳感器將溫度的變化情況傳遞給電動機執(zhí)行器來改變電流頻率，降低壓縮機的輸出功率，使壓縮機的輸出功率能及時與空調(diào)負荷相匹配，達到節(jié)能的目的[10][11]。</p&g

17、t;<p>　　3.2.8 太陽能的利用</p><p>　　太陽能是巨大的清潔能源，太陽能集熱、太陽能制冷技術(shù)及太陽能熱水器技術(shù)日趨成熟。利用太陽能真空集熱管與溴化鋰雙效吸收式制冷技術(shù)的有機結(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)熱水機組，做到一機多用，從而可以顯著提高太陽能空調(diào)系統(tǒng)的利用率和經(jīng)濟性[12]。</p><p>　　4 中央空調(diào)管理運行節(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)過程中的各項工作細化，指標量化，責任分解化，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)建筑人均最低新風量為30m3/h。集中空調(diào)配置新風系統(tǒng)這是毋庸置疑,但是要理解這里的“新風

19、”要求是針對人的,而對于設(shè)備一般并沒有最低新風要求,設(shè)計人員考慮到設(shè)備檢修和維護期間,由于人的活動而增加了新風需求,因此在設(shè)計時都配置了新風系統(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)負荷大、有些場所溫濕度要求高等特點,故采用集中空調(diào)系統(tǒng),并配置新風設(shè)備,但是這些場所一般沒有人員長期停留其中,故在空調(diào)季節(jié)應(yīng)停用新風設(shè)備,切斷新風閥門,否則,占空調(diào)負荷的20％～30％的新風將使空調(diào)能耗大大增加。而對于人員集中的公共場所,情況

20、則不同,最低新風量必須要保證,特別是非典過后,人們的健康意識和自我保護意識增強,對室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)提出更高的要求,包括對新風量提出了超出規(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。對管理者來說,這是“開源”,而建筑節(jié)能則是降低運營成本,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)運行一段時間后,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)垢使機組排氣壓力上升,嚴重時會造成事故。萬能達公司生產(chǎn)區(qū)冷水機組于1996年投入運行,1998年,空調(diào)耗電量增加較大,機組經(jīng)常高壓保護停機,已影響到設(shè)備的安全運行,不得已時采用單機

22、頭運行方式,又近一步增加了電耗,雖進行過人工清洗,但效果不明顯。1999年,著手對其進行化學(xué)清洗。經(jīng)比較分析,選用在線運行清洗劑,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,最大限度地降低了對設(shè)備和管道的腐蝕。另外操作簡單,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,機組在運行時完成清洗過程,安全性高。清洗工作取得了顯著的效果,雖然藥劑花費了8千元,·但當年空調(diào)耗電量就下降了13萬

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，在目前的市場上占有很大的份額，并且在未來將會有更好的發(fā)展，因此做好空調(diào)的節(jié)能工作將為國家節(jié)省很多不必要的能源浪費，為經(jīng)濟發(fā)展做出更加巨大的貢獻。</p><p><b>　　[參考文獻]</b></

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