水冷式中央空调节能控制系统的应用研究

发表时间:2020/9/27   来源:《科学与技术》2020年第15期   作者:叶根莹
[导读] 改革开放以来,我国经济飞速发展,人民生活水平逐步提高,各类型商场

        叶根莹  
        秦川机床工具集团股份公司(能源管理处)?陕西 宝鸡 721008?
        摘要:改革开放以来,我国经济飞速发展,人民生活水平逐步提高,各类型商场、企业甚至个人家中也开始安装空调,水冷式中央空调就在这时应运而生。本文深刻分析了水冷式中央空调的内涵、水冷式中央空调系统的工作原理,以及该系统的相关应用研究,希望为大众理解这一空调系统贡献力量。
        关键词:水冷式中央空调;耗能现状;节能控制系统;节能意识
        引言:近年来,随着大众生活水平的提高,追求高质量生活已成为一种趋势,水冷式中央空调因在通风降温、除尘除味方面作用突出,受到大众追捧。本文着眼于水冷式中央空调的内涵,分析了这一空调系统的工作原理、耗能现状,并提出了相应的节能措施,希望能为我国空调行业节能降耗提供帮助。
一、水冷式中央空调的内涵
        当前,市面上有各种品牌的空调,按照不同的划分标准,中央空调可分成不同的类型,生活中最常见的类型有风冷式中央空调、水冷式中央空调和氟冷式中央空调。水冷式中央空调是一种依靠水和空气进行换热,从而把冷凝器的高温带走,实现制冷的空调系统。它除了具备日常的降温功能之外,还具有通风换气、除尘除味的效果。但这类型空调一般占地面积较大,保养也比较麻烦,适合大型企业和商场使用。
二、水冷式中央空调系统的工作原理
        水冷式中央空调系统主要由以下三部分组成:冷冻水循环系统、冷却水循环系统、主机,这三部分互相协调配合,共同促进空调系统正常运行。以下是这三部分的相关介绍:一、冷冻水循环系统:该系统包括冷冻水管道、冷冻泵和室内风机几部分。当蒸发器中的冷冻水进入冷冻水循环系统中时,由冷冻泵加压将其送入冷冻水管道,进入室内将热量进行交换实现降温,然后再回到蒸发器,与此同时,室内风机将空气吹过冷冻水管道,以加速室内热交换。二、冷却水循环系统:该系统包括冷却水管道、冷却泵、冷却水塔几部分。因冷却水循环系统在室内进行热交换时带走大量热量,这些热量通过冷媒(水)将热量传递给冷却水,导致冷却水的温度迅速提高,此时,冷却泵将升温后的冷却水加压经冷却水管道送入冷却水塔,并让其与大气进行热量交换,待温度降低时再送入冷凝器。三、主机:主机是空调的核心部分,由蒸发器、冷凝器、制冷剂及压缩机等几部分组成,该部分采用液体汽化制冷的原理为空气调节系统提供所需的冷量,用以抵消室内环境的热负荷,同时各部分循环往复,为保证空调系统正常运行不断工作[1]。
三、水冷式中央空调系统的耗能现状
        空调耗电量的多少需要根据空调匹配数大小、房间热负荷大小、外界环境温度高低、设定温度高低等情况来综合确定。通常1匹的空调制冷工作时平均每小时耗电量一般为0.4-0.8度左右,1.5匹的耗电量在0.8-1.6度之间,此外,不同品牌的空调能耗也不相同。文中提到的水冷式中央空调,采用无氟利昂冷媒、无热污染材料制作,运行成本较低,平均每小时用电仅1度,而且可根据外界环境来适当调节空气湿度,受到很多企业和个人的欢迎。但现实情况是,企业为降低采购成本,选用劣质空调,个人节能意识低,室内无人时并不会及时关闭空调,导致空调耗能远远高于预期。据统计,当前我国夏季空调耗电量已经达到4500万KW,全国空调用电量已经接近社会用电总量的20%,空调耗电量大,为“全球变暖”贡献了大部分力量。
四、水冷式中央空调的节能方法
        上文介绍了水冷式中央空调的耗能现状,以及造成这一现状的原因,在全国“请将空调温度调高一度”的呼吁下,从技术方面、环境方面、人为方面着手进行节能降耗已经刻不容缓。


(一)技术方面
        1.控制冷冻泵
        冷冻泵是空调冷冻水环路中驱动水进行循环流动的装置,持续为空调换热。现实中,为降低水冷式中央空调能耗,可采用软启动方法启动冷冻水泵电动机。同时,为了保护空调系统的安全运行,应将冷冻水泵电动机启动频率系统设定为45HZ,冷温水系统最低运行频率值设定为30HZ。另外,可在温差调节器上设定上限报警输出信号,当温差达到一定值时,启动频率便会迅速变化,发出预警信号。
        2.控制冷却泵
        与冷冻泵相似,冷却泵是空调冷却水环路中驱动水进行循环流动的装置,负责驱动冷却水在机组与冷却塔这一闭合环路中进行循环。在冷却水泵控制方面,可按照智能控制器输出的参数值调节冷却水泵变频器的运行频率,并控制冷却水泵的转速,动态调节冷却水的流量,使得冷却水的进、出水温度达到智能控制器给定的最优值[2]。
        3.控制风机和冷却塔
        风机和冷却塔是冷冻水循环系统和冷却水循环系统的核心,对于实现空调系统内部热交换作用明显。实际操作中,工作人员可根据调节风机和冷却塔频率来调节风机转速,使冷却水进水温度与设定值相近,以此来保证冷却塔、风机在最佳情况下运行,从而起到节能降耗的目的。
(二)环境方面
        水冷式中央空调在降温除尘、改变环境方面作用明显,目前已经成为很多企业甚至个人夏季降温、冬季保暖的首选,但是这类型的空调能耗相对较大,必须采取各种措施节能降耗。除根本的技术节能措施外,从环境方面入手进行节能也不失为一种好办法。比如,在进行建筑设计时增加隔热层,或者改善现有的建筑设计,以此来防止有用热量的流失,从而实现温度控制。
(三)人为方面
        1.提高人们的节能意识
        在我国,尤其是大型企业、公共场合,很多人会抱有一种态度:“用国家的、用集体的,我不心疼”,受这一态度影响,大部分人对空调耗能现象视若无睹,甚至在一些大型企业,员工即使知道已经下班无人,也不会去主动关空调,提高大家的节能降耗意识已刻不容缓。为此,政府和企业可采取以下措施:一、全社会宣传节能降耗相关知识,引起大众的注意;二、施行对应的奖惩措施,对节能意识强,做贡献多的员工进行奖励,同时惩罚那些浪费公共资源、对浪费资源行为熟视无睹的行为;三、各类单位、企业不定时举办关于节能降耗的相关讲座,提高员工节能意识。我们知道,人是一切行动顺利进行的保证,只有从根本上树立人的节能意识,才能促进节能降耗行动的顺利开展。
        2.正确使用空调
        在我国,进入夏季以来空调的使用率会大大提高,很多人在使用空调的过程中并未真正掌握使用方法,从而导致空调耗电率提高。为此,可普及以下措施:一、合理预设空调温度:一般认为,夏天时将空调的制冷温度预设为25-28度,冬天时将空调的制热温度预设为18-20度,最有立于空调节能,也有利于个人身体健康;二、避免频繁地开关空调:空调有其固定的工作系统,频繁地开关会破坏压缩机性能,影响空调使用寿命,而且非常耗电;三、少开门窗:炎热的夏季,开空调时关紧门窗可有效避免外围热空气进入,保持室内凉爽;四、选择睡眠功能:夜间休息时,可将空调设置为睡眠功能,这么做一方面可以保持人体健康的温度值,另一方面还可以降低电量的消耗。
结论:近年来,“电荒”问题已经成为困扰人民生活的又一因素。“请将空调温度调高一度”成为各级政府缓解电荒压力的重要举措。从技术改进方面进行空调节能降耗、改变外界环境、同时提高人们的节能降耗意识、正确使用空调,积极实行这些措施,必将推动我国空调节能降耗事业进一步发展。
参考文献:
[1]叶蕾,吴洁清,储琳.中央空调冷冻水系统节能设计及运行控制分析[J].能源研究与管理,2019(04):108-111.
[2]孔祥明.论中央空调系统技术节能与管理节能[J].科技经济导刊,2019,27(24):52-53.
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