磁悬浮技术在暖通空调中的应用

发表时间:2021/3/15   来源:《基层建设》2020年第27期   作者:李善可
[导读] 摘要:近些年,随着社会发展,我国的社会经济水平不断提升,建筑工程行业也越来越繁荣,各种建筑工程项目的数量持续增加,而暖通空调工程是建筑工程建设的重要内容,其工程管理和节能技术对保证整个建筑工程的施工质量和功能等有至关重要的意义。
        青岛海信日立空调营销股份有限公司  山东省青岛市  266000
        摘要:近些年,随着社会发展,我国的社会经济水平不断提升,建筑工程行业也越来越繁荣,各种建筑工程项目的数量持续增加,而暖通空调工程是建筑工程建设的重要内容,其工程管理和节能技术对保证整个建筑工程的施工质量和功能等有至关重要的意义。基于此,论文对暖通空调工程的管理以及节能技术应用措施进行分析。
        关键词:磁悬浮;空调改造;应用
        引言
        随着社会经济的发展,我国建筑工程项目的建设规模在不断扩大,为了实现绿色经济和可持续发展,建筑工程项目呈现出节能、环保的发展趋势。暖通空调是建筑工程项目建设的关键部分,也是建筑的重要耗能部分,因此,暖通空调工程节能技术的应用具有重要的意义与作用,可以为绿色建筑工程的建设提供技术支持。因此,在新时期的发展中,建筑企业需要将暖通空调节能技术作为重点,实现暖通空调工程建设节能降耗的预期目标。
        1磁悬浮空调概述
        磁悬浮技术———磁轴承和定位传感器利用由永久磁铁和电磁铁组成的径向轴承和轴向轴承组成数控磁轴承系统,实现压缩机的运动部件悬浮在磁衬上无摩擦地运动,磁轴承上的定位传感器为电机转子提供超高速的实时重新定位,以确保精确定位。
        磁悬浮空调特点:
        (1)比传统冷水机组运行费用减少50%,由于100%无油设计,在制冷系统里面没有润滑油,换热器的表面不会形成妨碍传热的油膜,由此在蒸发器中提高了蒸发温度,在冷凝器里降低了冷凝温度,制冷机组的效率大大提升了;没有润滑油,没有油泵功率的消耗,没有润滑油加热消耗的能量,没有润滑油冷却消耗的制冷量,机组的效率大大提升了。(2)免维护,大大节约了维护费用;100%无油设计,没有了润滑剂,不需要更换润滑油,不需要更换油过滤器,不需要再生蒸发器的制冷剂,大大减少了维护费用。(3)环保磁悬浮空调一般选用环保R134a冷媒,对臭氧层零伤害;而且运行时噪声很小。(4)在使用寿命上优势显著,磁悬浮轴承无磨损,空调使用寿命长达30年。
        2磁悬浮技术在暖通空调中的应用
        2.1建立完善的维护系统,加强热能利用
        工程单位要实现暖通节能技术的有效应用,降低建筑工程在使用过程中热能的消耗,首先需要建立完善的维护系统,加强热能的利用和回收。为此,(1)设计单位需要建立完善的维护体系框架,在建筑工程的设计工作中,注意减少外窗面积,并采取遮阳措施;(2)需要选择合适的体形系数,增加维护体系热阻,不断优化建筑工程的保温功能,降低暖通空调系统的能量消耗;(3)应加强换热体系装置的设置,使其与生活用水联系起来,提高装置的环保性。
        2.2地源热泵技术
        地源热泵技术在暖通空调工程中的应用具有很多优势,创造了很多经济效益,是新时期常用、不易影响环境的取热与散热方式。地下30~100m的竖直埋管换热器可以反映地下土层温度的变化情况,地泵可以在冬季借助交换器提取地下热量到地面,为建筑提供热量;地泵还可以在夏季将地上热量传递到地下,而冬季吸收热量、夏季排除热量会趋于平衡,不会影响其性能、地源热泵的运行效果,适用于夏热冬冷与冬夏热量差较小的地区。而在寒冷地区,夏季排热比冬季吸热少,而炎热地区夏季排热比较多,极易出现冷热负荷失衡的现象,在很大程度上会影响地埋热管换热器的性能,导致热泵耗能量不断升高。为了保证垂直埋管吸收热量与排出热量的平衡性,确保热泵系统的高效运转,可以在地源热泵系统中添加辅助设备,以提取更多热量。例如,技术人员需要充分利用太阳能,采用串/并联方式应用太阳能与地源热泵系统,对建筑的室温调节实现绿色控制。
 
        图1 中央空调系统电动阀策略控制
        2.3尽量选择节能性较好的设备
        工程单位在进行暖通空调的设计过程中,还需要选择节能性较好的设备,以此提高暖通空调系统的整体节能性。(1)选择冷源机主机设备时,工作人员需要分析其能效;(2)在冷却塔的运行过程中,由于风冷方式和水冷方式产生的能耗大致相似,且在实际应用过程中2种方式各有优势,因此,工作人员可以根据使用要求进行合理选择;(3)暖通空调系统中的锅炉设备在整个系统的节能性方面也起着十分重要的作用,工作人员选择锅炉设备时,需要对其运行功率进行合理分析,保证其符合要求;(4)随着暖通节能技术在建筑工程建设中的应用,在提高建筑工程节能性的同时,也带来了一定的环境污染问题,因此,工程单位还需要在暖通空调系统中增加相应的可再生能源,从而降低污染。
        2.4变频调速节能技术
        在建筑工程暖通空调节能设计过程中,技术人员需要充分利用变频调速节能技术,根据实际需求调节暖通空调的实际运行情况,提高暖通空调的整体效能,减少暖通空调能源的消耗量。在建筑工程项目中,暖通空调系统中的风机、电机、水泵等机械设备消耗的能源占建筑工程项目总耗能的20%,而变频调速技术通过改变电动机工作电源频率,可以改变电机转速,如在压力偏高时,可降低电机的运行速度,使其在恒压的同时节约电能,有效减少能源的消耗。因此,技术人员需要引进变频调速技术,根据空调运行的实际需求,合理控制设备的运行频率,减少不必要的能源消耗。
        3改造完成后运行特点分析
        (1)空调效果明显改善,特别是展厅中庭制冷季时比未改造前温度低5~10 ℃,参观环境、办公环境舒适度都得到一定提高(现设计总的制冷量由原系统的121.2 W/m 2 提高到158.3 W/m 2 )。(2)运行操作更方便简捷,4台主机都实现了联动一键开关机(每台主机对应相应的冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔风机)。(3)可进行策略控制(由主机房内新增加的12个电动阀切换为需要的相应的管路回路),实现分时段、分空调区域负荷调度(周一闭馆,可只供办公区全负荷和展厅中庭部分负荷;周二到周五全馆全负荷;周六到周日,展区全负荷,办公区部分负荷),如图1所示。(4)小负荷时比老空调系统节能,全负荷时比老空调系统效果好,并且负荷分配更合理,负荷调度更灵活,极端天气时基本能满足实际空调负荷需求。(5)中央空调系统主要设备可集中上位机画面监控和远程网络监控(如:3台直燃机主机、1台磁悬浮主机、4台冷冻水泵、4台冷却水泵、20个电动阀、冷却水进回水温度、冷却塔风机、冷却塔水位、室外温度等),如图2所示。(6)与未改造前相比,极端天气时,同期主机运行台数增加一台,主机运行参数良好,冷却水入口水温低3 ℃以上,冷却水出口水温低5 ℃以上,空调效果大大改善。
        结语
        由上述计算可看出,直燃机能耗无明显价格优势,磁悬浮却能多提供近2h的冷量(磁悬浮空调主机可快速达到设定温度并且基本无稀释时间),效率更高、更环保。但溴化锂直燃机可用于制冷、制热两季,节约了设备安装空间,而磁悬浮空调是单冷,可根据实际需求进行合理配置,提高公众环境舒适度的同时充分考虑“绿色”“环保”“节能”问题。
        参考文献
        【1】王阵波.探析暖通空调工程管理与暖通节能技术[J].中国战略新兴产业(理论版),2019(9):1.
        【2】陈作栖,吴清军.暖通空调工程管理与暖通节能技术探析[J].居舍,2019(13):46.
        【3】秦浩.暖通空调工程管理与暖通节能技术探析[J].房地产导刊,2019(12):185.
        【4】王阵波.探析暖通空调工程管理与暖通节能技术[J].中国战略新兴产业(理论版),2019(9):1.
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