刘传利
山东大博置业有限公司
摘要:空调为人们带来了更好的室内舒适度的同时,也会消耗大量的电力。不仅企业需要交付昂贵的电费,也有悖于节能环保的发展理念。因此,如何对空调系统进行节能改造设计就显得尤为重要。现阶段,大部分空调系统都是以最大冷热负荷为计算依据设计而成的,因此存在着一定的裕量。在实际使用过程中,空调系统只有很少的时间会处于最大负荷状态,因此会造成极大的能源浪费。基于此,本文章对办公建筑空调制冷系统节能改造进行探讨,以供相关从业人员参考。
关键词:办公建筑;空调制冷系统;节能改造
引言
因在建筑设计中没有完全利用自动控制技术,浪费了暖通空调能源,成为消耗能量中比例最大的一部分。因此,需要严格控制暖通空调中的能源消耗问题,以进一步实现电气节能。对暖通空调进行设计时,应该保障暖通空调设计师与弱电工程师双方有效沟通,综合考量实现空调接口的节能设计。
1空调结构组成
虽然根据使用场所的特点,空调构成有着一些区别,但具体功能段差别不大,主要有回风、过滤、混合、预热、冷却、除湿、加热、加湿、送风等功能段。各功能段分别对应各类子部件。回风机:将回风送入空调机组;过滤器:利用滤袋、静电过滤或吸附过滤等手段滤掉新风、回风中的尘埃,提升空气质量;混合段:外界新风与坏境回风进行混合,形成混风送入下个功能段;预热器:利用蒸汽、热水加热或电加热手段提升混风温度,避免过冷混风损坏表冷器;表冷器:利用冷水换热降低空调送风温湿度。后续可以安装转轮除湿等辅助除湿部件;加热器:通过蒸汽加热或电加热提高空调送风温度;加湿器:利用干蒸汽对空调送风进行加湿,通常的加湿形式为等温加湿。送风机:提供新风吸入与空调送风的动力。根据工况不同,有变频风机与定频风机、单风机与双风机组合的区别。
2空调系统能源消耗现存问题
2.1空调系统结构不合理
首先,空调在使用过程中,冷水机组、风机、水泵等设备难免会出现耗损,若不能及时的进行养护和维修,设备的热循环能力会有所下降,能耗增高。其次,若设备运行时间过长,损耗同样会加快。最后,安装位置也会影响到调节效果,若位置不理想,调节效果就会变差,运行时间变长,能耗增多。
2.2缺少专业型的人才
因为缺少专业型的人才,也会对空调的节能减排产生一定的影响。因为节能减排本身会涉及到众多技术领域,所以针对设计开发人员有着较高的综合素质要求,并且因为其本身的技术发展还无法匹配到实际的需求,所以,在很多设计施工的环节,都没有针对节能减排技术加以分析与阐述,难免阻碍其大范围的推广与应用。所以,在今后要格外关注建筑空调节能。
2.3使用人员的节能观念淡漠和使用习惯较差
首先是由于中央空调一般用于公共场所,难免有部分使用人员节能观念较差,在离开房间或工作岗位时忘记随手关闭空调,势必会造成更多的能源耗损。其次是使用人员的习惯问题,部分人员即使室温怡人的情况下,仍然会继续使用空调,长时间的运转不仅会加剧能源损耗,还会影响中央空调的使用寿命。
3办公建筑空调制冷系统的节能改造
3.1多元化冷热源节能技术
暖通空调系统的核心功能在于对建筑实现供热和供暖,因此,合理选择冷热源是降低系统能源消耗最直接有效的技术手段,在进行暖通空调系统设计时,要充分考虑建筑所在地的自然气候特点、能源禀赋以及电网负载能力等客观因素,充分地利用多元化的清洁可再生能源用于暖通系统的冷热源,比如风能、太阳能、地热、潮流能等新能源具有很好的环保特性,可以充分利用这些能源为楼宇空调系统进行供能,不但能够满足环保要求,而且会带来很好的经济效益。在冷热源技术方面,还可以采用冰蓄冷和热泵相结合的技术手段来实现节能需求。冰蓄冷空调的技术原理主要是利用水在固液相变时的放热进行蓄冷,相变能量释放量要远大于水降温放热量,因而蓄冷效率更高,也具有更强的经济性,利用蓄冷空调可以充分利用电网夜间多余电能,实现电网填谷功能,不但能有效利用多余的电能,而且对缓解电网供需不平衡的问题有非常广阔的应用前景。
3.2正确选择和合理划分空调系统
针对办公建筑的中心控制室,因为各个房间余热量的差异,对于新风量、温湿度的要求也存在一定的差异。针对配电室,可以考虑到具体的应用风冷冷风型空调机,并且实现会议室与办公室的单独划分。基于操作中心、机柜间,在设计参数方面是一样的,但是由于机柜之间的余热量偏大,所以需要将其划分两个空调系统。但是如果有所限制,只有一个空调系统的存在,一般温度传感器就需要设置在主操作中心,并且在机柜之间做好对应的风冷冷风型空调机的设置,这样就可以避免末端电加热器在主操作中心的设置,从而满足冷热抵消的需求。
3.3空调机组优化控制
以往的空调系统为了降低能源损耗,在设计时会将其风量设定成最小值。但若是在过渡季节使用就存在一定的弊端,假设以夏季工况为设计参数,那么选用的设备容量较大,即使系统在小负荷下运行,依然会产生较大的能源损耗。若是应用变风量空调技术,在送风湿度、温度上又不好进行控制。对空调机组进行优化时,可以增设5EISM能效控制柜、电动风阀等设备,在增设新设备后,系统可以根据进、回风的温湿度,来调节电动风阀的开合角度。通过解耦控制送风范围的温湿度实现优化匹配控制,以此来减少系统运行时消耗的能量。
3.4监控设备运行状态远程故障报警
监控系统负责对机房的冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、电动阀、等相关设备的启停、运行、故障及优化控制,并保证整个系统在安全、可靠运行的基础上,优化控制机房设备运行工况,恒定整个中央空调系统在不同的输出负荷时,均运行在高效值,提高空调系统的综合运行COP值,提高管理水平,给用户提供一个舒适、安全、可持续发展的环境,以达到节约能源及运营成本的目的,营造出符合国家提倡的“节能减排”举措。
3.5风机盘管加新风空调系统
其主要特点是,风管系统较小,若直接安放到室内,可以不接送风管、回风管。采用风机盘管加新风空调系统,建筑工程内各个房间可以根据各自的负荷变化、以及对参数的具体要求各自进行温度、湿度调节。但风机盘管加新风空调系统的空气过滤性能差,气流分布也受到约束,不能根据室外气象参数与室内负荷的变化实现全年多工况节能运行调节。若建筑工程内各个房间布置分散、各个房间使用空调的时间各不相同,或无法为建筑工程设置集中式冷热源,可选择风机盘管加新风空调系统。
结束语
随着空调节能减排技术的不断创新,对于达成保护环节、节约能源的总体目标有着重要的意义。办公建筑对中央空调系统进行节能改造,既可以降低能耗,符合低碳环保的发展理念,也可以减少电费支出。但是在改造时,需要确保中央空调系统在极端条件下也能正常运行;在改造过程中,并不能完全消除冗杂,因此要激发系统运行管理所产生的节能潜力。结合当下先进的自动化控制技术,确保中央空调系统在高效节能的状态下运行。
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