摘要:近些年,我国的社会高速发展,带动了科学技术水平的进步,空调技术的发展,中央空调系统在大型建筑中应用得越来越广泛,加强大型建筑中央空调技术的节能改造,一方面可以有效降低能耗,促进绿色建筑的发展,另一方面,也使得空调系统更加的智能化,并且有利于中央空调系统的普及和利用。文章结合目前大型建筑中央空调系统的使用状况,分析了如何提高系统的能源利用率,提高其节能效果。
关键词:大型公共建筑;中央空调;节能改造
引言
在各种大型公共建筑中,大量的先进设备和相对应的配套设备组成中央空调系统,这是现代建筑技术的核心标志,也是当前公共建筑不可或缺的基础设施。
1概述
社会经济的持续发展、城镇化进程的不断加快,使得能源消耗成为发展受到阻碍的首要因素。目前,人们一直在关注节能与节电。在城市建筑的电力消耗之中,中央空调能源消耗占据了较大的比例,达到总能耗的40%~60%。尤其是针对大型公共建筑,考虑到用户本身存在的节能观念低下、能源利用率不高等问题,想要从整体上提升中央空调的节能水平,就需要考虑到有效的技术措施和管理措施的运用。
2中央空调系统优化存在的问题
2.1系统分区问题引起冷热不均
由于在设计中央空调时对计算负荷考虑不准确,存在内区与外区空间大小的分区不合理的情况,导致在运行中央空调系统时,出现夏季外区正常或偏热,而内部偏冷或冷热不均的情况。由于内部区域不会受到外界气候的影响,同时室内的负荷相对稳定,因此,内部区域表现出冷负荷的问题,需要长时间的内区供冷。但由于外区和内区存在较大的差别,会因季节的变化而变化,从而造成冷热负荷的变化交替,使其受到室外气候的影响,最终导致外区出现夏季供冷、冬季供热的情况。要解决这一问题,应做好中央空调设计的负荷计算和设备选型,分开设计外区与内区,进而避免冷热不均情况的出现,同时还能满足内区与外区对系统提出的不同需求。此外,在设计时,还应考虑费用和节能等问题。
2.2空调系统的结构问题
(1)没有做好空调冷水机组、水泵、空调风机等对应的设备维护,导致设备热循环降低,增高能耗。(2)长时间运行冷水机,会导致设备老化,让设备损耗进一步加快,这样就会降低其能效。(3)空调系统安装位置不当,也会影响空调系统的调节效果,进而增加空调的实际运行时间。
2.3使用人员观念和习惯问题
使用人员没有良好的节能观念,在离开办公室时往往忘记关闭空调,也使得空调的能耗增强。我国大型建筑很多是用于办公的场所,如果人员的节能观念比较低下,在没必要使的空调时间段内依旧使用,不仅会严重影响到空调的使用寿命,也造成大量能源的浪费。空调的使用操作不规范,会造成空调故障率的提升,无效功率的增加,能耗的增强。
3公共建筑中央空调系统的节能设计
3.1中央空调系统实施变频控制系统优化设计
随着科学技术的不断发展,越来越多的行业开始运用变频技术,根据空调系统的发展和时代发展的基本需求进行合理地分析可知,变频技术是中央空调系统发展的必然趋势。优化设计中央空调的变频系统,不仅可以提升中央空调系统的性能,还可以实现自我调节与节能处理,进而降低能耗。实时监测中央空调系统建筑物热负荷的变化情况可以设计中央空调的压力与流量。在满足空调系统水流量稳定的要求下,实际运行温差一般约为7℃,并且还可以降低20%~30%的水泵能耗。通过优化中央空调的变频设计,最终达到35%~50%的节能效果。
3.2水系统智能化节能优化设计
由于中央空调系统使用设备较多,再加上功率较大,会有大量电能消耗的出现。对此,需要针对性地进行节能优化设计。针对水系统的冷冻水温度,其确定是依靠蒸发器的设定值,并且按照其接收热量,就可以确定回水实际温度。在具体的控制中,回水和冷冻水的温度差异一般在5℃内。针对性地实施节能优化设计,就需要在系统蒸发器的回水管和出水管之中安装温度变送器,并且让其能够和温度调节器、变频器等设备形成闭合的控制系统。这一系统主要是利用冷冻水泵的运行控制冷冻水的实际温度,这样就能够让其随着系统热负荷的实际变化从而出现对应的改变。如果第一台机组运行无法满足工作效率要求,就需要起动第二台机组,并且实现第一台机组的合理调节。在实际运行中,通过有效的调节,可以达到智能化与节能的实际需求。针对冷却水系统的优化处理,其原理等同于冷冻水智能化节能设计,可以满足实时情况的控制和调整,也能够达到对应的运行效果要求,最终匹配节能需求。
3.3冷冻水泵系统的闭环管控
在大型建筑中央空调系统节能改造的过程中,利用变频空调器可以确保机组频繁停机,有效避免了空调器频繁启动的情况,省却了启动电能消耗。在节能改造工作中,变频器是根据冷冻水泵和冷却水泵的电机转速来调节的,它是在满足空调运转的基础上,使空调能够发挥正常的运转效益,避免能量耗费,进而达到节能的目的。在此过程中需要注意的是:①在制冷模式下,冷冻水泵系统闭环管控。在确保最末端设备冷冻水流量正常供给的基础上,确定冷冻泵变频器的最小工作频率,然后将其设定为下限频率,并将其锁定。变频冷冻水泵的频率调节主要是通过设置在冷冻水系统回水主管上的温度传感器检测冷冻水的回水温度,利用温度控制器设定的温度来设定变频器频率的增减,具体的控制方式为:当冷冻回水温度超过设定温度时,频率就会无极上调。②在制热模式下,冷冻水泵系统闭环管控。在这种模式下,在中央空调系统中的热泵运行过程中,冷冻水泵系统的管控方案是:与制冷模式管控方案相同,在确保最末端设备冷冻水流量正常供给的情况下,确定冷冻泵的最小工作频率,设定下限频率。变频冷冻水泵的频率调节主要是通过安装在冷冻水系统回水主管上的温度传感器检测冷冻水的回水温度,由温度控制器设定的温度控制变频器频率的增减。然而,在这个过程中也有一定的差别,即当冷冻回水温度比设定的温度低时,频率无极上调;温度传感检测到的冷冻水回水温越高,则变频器输出的频率就越低。
3.4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。
结语
总而言之,针对大型公共建筑而言,在中央空调系统设计中,还需要结合不同区域环境、通风条件、建筑物结构,确保能够全方位多角度地提升系统的工作效率,进而降低空调系统的能耗,满足节能的需求。并且通过合理的技术更新和管理措施,实现空调系统内部稳定性和高效性,制定对应的区域发展节能标准,以加强大型建筑中央空调系统的节能改造。
参考文献
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