摘要:中央空调需要不断的运行,全面满足不同用户的需要,一般来讲,中央空调都是按最大负荷设计的,其承载能力较大,但在实际使用过程中,往往并不能达到最大设计量,而是多数时间都在低负荷运行,如果用户过少,往往还会造成在设计负荷 10%以下运行的状态,但不论多少用户使用,只要有一个需要的,就要整体运行,这也就导致了电量的最大消耗。就是说,空调如果长期在低负荷下运行,但却要承担高负荷的配套,不但中央空调运行效率下降,而且对资源也是极大的浪费。
关键词:大型建筑;中央空调系统;节能探索
1中央空调系统运行现状
大型公共建筑能耗组成中,空调系统能耗占建筑总能耗的50% ,照明设备能耗占15% ,动力及其他设备能耗占35% ,空调系统节能是整个建筑节能的重点。中央空调系统的运行能耗除了与建筑本身的结构、人员、设备等情况有直接关系之外,因设计、施工、管理等方面存在的不足,往往造成能耗过大,导致能源浪费,设备配置不合理、效率低下、调节方式落后、设备维护管理不善等等,导致中央空调系统实际运行能耗偏高。随着建筑设计、施工、验收、监管等相关法律、法规、标准等对建筑节能要求的不断提高,新建建筑及技术改造的中央空调系统都安装了实时监控系统,根据实际使用情况来看,大部分监控系统的作用包括系统运行实时显示(系统主要参数显示)、报警(包括设备故障和限值报警)、运行调节(温湿度调节、阀门的开度、电机转速等)、能耗及相关数据收集汇总等几个主要方面,主要是实现了系统运行现状的显示、调节及数据的收集。对于操作人员来说,大大减轻了工作量,同时能够积累比较详细的能耗数据。但是,对于占建筑能耗50% 的中央空调系统来说,系统的正常运行仅仅是实现其基本功能的必要条件,然而正常运行模式的系统是否具有节能的空间和潜力,能否进一步优化其运行参数以减少能耗,是上述监控系统无法做到的。当前,中央空调的监控检测系统仍大多局限于系统运行的检测和故障诊断或以系统设计参数为控制目标的控制系统,而在中央空调能耗方面的监测仍局限在计算中央空调各用户端实时所需能耗并作为中央空调系统能量供应量的调控依据,对于中央空调系统能效水平的判断大多数情况下依赖于软件模拟计算用于设计初期或实际运行后的能效检测,对于空调系统的节能评价也不尽相同。
2大型建筑中央空调系统节能改造措施分析
2.1 合理设置空调运行参数
不同的建筑结构和环境所需要的空调运行参数不同,应该结合不同的室内空气环境设定空调运行参数,将其设置在合理的范围内,提高其运行效率。不能盲目追求高标准的运行,合理降低标准,从而降低运行能源的消耗,提高能源利用率,减少电能的浪费。首先,有效控制运行时间,在满足住户需求的情况下,尽量减小使用时间,缩短能耗的实践。其次是合理调节运行强度,保障有效调节室温的同时,使空调运行强度不能过强,有效的减少电能的消耗。最后,尽量减少空调使用次数,在能够通过室内通风或者增加光照等方式来调节室内环境时,降低空调的使用次数,从而减少空调能源消耗。
2.2 冷热源节能运行间歇运行的冷源设备
在选择运行时间时,适合在供冷前半个小时到两个小时内开启,在供冷结束前的半小时到一个小时内结束。在多台冷热源设备并联运行的时候,要根据实际情况,选择合适的控制策略,从而合理有效的控制每台冷热源的负载率。如果不适用制冷机,应将冷冻水和冷却水管道阀门关闭,防止出现短路旁通现象。冷热源在使用过程中,应该根据室外温度变化以及建筑情况,实时的调节供水温度,采用变水温调节方式进行调节。制冷机在额定温度下运行时,蒸发器蒸发温度和冷冻水出水温度以及冷凝器冷凝温度的温差范围小于 1.5℃,如果超出这个范围,需要及时对蒸发器和冷凝器进行清洗。合理设定冷却塔回水温度,并且要综合考虑冷机和风机的耗电情况。如果多台冷却塔并行使用,使得各个冷却塔的水量均匀分布,冷却塔的风机要采用统一变频的方式进行控制,使得冷却塔风机尽量低频率运行,在保障风机工作效率的情况下,降低其能耗水平。在进行冷却塔风机启停控制的时候,要关闭不适用的冷却塔水阀,防止冷却塔中的水旁通,提高风机工作效率。
2.3 空调水系统节能运行
为了进一步提高空调水系统的运行效率,应该保持冷冻水和冷却水循环泵开启的数量和需要开启的冷机数量相同。按照实际需求,在冷机开启的时候,只对相应的冷冻水泵和冷却水泵进行开启操作,防止其他不投入使用的水泵被开启,有效解决能源消耗。冷却水泵和冷冻水泵的运行效率要保持在一定的范围内,应不低于 60%,如果水泵的运行效率过低,需要及时的检查原因,从新调整期运行参数或者是进行更换。冷冻水供回水的温度差应该控制在 4℃以上,如果冷冻水泵和冷却水泵可以进行变频调节,要对其转速进行实时控制,使得冷却水和冷冻水的回水温度差不低于 4.5℃。如果采用的是二级水泵系统,二次侧的冷冻水回水温差应该大于 4℃。如果是在冬季进行取暖,热水共回水温差应该大于 8℃。
2.4 空调风系统节能控制和运行
在空调系统使用的时候,特别是对于间歇性运行空调系统而言,应该在使用 30 分钟内开启空气处理机组进行预冷或者预热,而且在这一阶段内,需要将新风风阀关闭。同时应该在停止使用前 15~30 分钟之内关闭空气处理机组。对于年使用时间大于 1200 小时、风机运行功率大于 5kW 的空调系统而言,应该采用变频控制的方式来控制空调的空气处理机组,从而根据室内温度来调节风机的运转速度和工作频率。在进行变频控制的时候,空调系统的最小风量应该满足气流组织的要求,并且也要满足风机机组正常运行的要求。为了室内环境的平衡,应该合理的控制新风机组和排放机组的运行状况。也要将外窗关闭,防止无组织新风的进入,而且也要有效避免楼梯和电梯等空间的空气气流。如果空调系统和一些需要大排风量的空间链接,应该设置自动闭门器等装置,使相连空间被截断,防止无效空气流动的出现。当室外温度适宜的时候,比如在春秋季节,室外温度比较适中,应该利用新风降温,尽量减少机械降温的运行时间,降低机械降温所消耗的能量。对于局部热源的热量而言,应该利用局部配热系统进行局部降温,防止其进入空调区域,增加空调负荷。应该保持排风热回收装置的正常运行,在空调系统运行的时候,要开启热回收装置,而且要使新风和排风通风阀处于正确位置上。
2.5 其他辅助型改造措施
降低大型建筑中央空调系统的能耗水平,达到节能的目的,不仅需要对空调系统的内在结构进行优化和改造,而且要求建筑的整体结构以及人员的使用习惯和意识观念相配合。首先,优化建筑外窗结构,提高建筑通风环境以及日照条件。其次,提高使用人员节能意识,在使用时,要管好外窗,防止无效的空气流动以及室内热量损失。最后,加强管理机制,形成有效的空调管理机制,提高空调运行效率,定时对空调系统进行检修和维护,防止空调故障而造成的能源消耗增大。
3结语
节能和环保是当前最主要的问题,也是保证经济社会连续发展的需要,空调领域是用电大户,也是电能消耗最多的设备,全面开展空调的节能工作,对节能环保意义重大,只有全面提高空调系统设计能力,不断强化管理水平,合理用好空调,才能够在低负荷运转下,达到高效节能运行的总体目标,不断推动经济建设健康发展。
参考文献
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