深川變頻器中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能措施淺析
摘要:以節(jié)能為原則,從實際工程設計出發(fā),在空調(diào)冷負荷確定、設備選擇及水系統(tǒng)形式等方面分析了中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能措施。準確計算逐時空調(diào)冷負荷、確定冷機搭配、冷水循環(huán)泵和熱水循環(huán)泵分別設置、空調(diào)水系統(tǒng)采用變流量系統(tǒng)等都可達到減小系統(tǒng)能耗,提高效率的目的。
關鍵詞:空調(diào)冷負荷空調(diào)水系統(tǒng)壓差旁通控制 一次泵變流量系統(tǒng) 當人們意識到能源危機時,減少能源的消耗在社會生活中愈來愈重要。在公共和民用建筑中,中央空調(diào)系統(tǒng)的耗能約占建筑物耗能的 65 %以上。目前,大多數(shù)樓字中央空調(diào)系統(tǒng)中存在很多能源浪費的情況,如因空調(diào)負荷計算不當,致使冷熱源機組容量選擇過大,形成“大馬拉小車”的狀況;系統(tǒng)的自控節(jié)能控制設計較為粗糙,甚至未作考慮,通常水泵運行的定流量系統(tǒng)對于電能的浪費是嚴重的;系統(tǒng)的管理不當也會造成運行成本的浪費等等。所以空調(diào)節(jié)能應該是有潛力可挖的, 以下粗略分析在中央空調(diào)系統(tǒng)設計中可運用的節(jié)能措施。
1 空調(diào)冷負荷的確定及冷水機組的選擇
設計冷負荷是選擇設備的主要依據(jù),所以正確地計算建筑冷負荷對整個系統(tǒng)的設計十分重要。公共和民用建筑空調(diào)系統(tǒng)的負荷主要來自圍護結構傳熱 ( 包括太陽輻射 ) 和新風負荷。傳統(tǒng)的教科書及設計手冊中給出的空調(diào)負荷計算方法,不論是計算圍護結構的墻壁或門窗負荷,其結果均是針對某一具體房間而言,而空調(diào)系統(tǒng)設備容量依據(jù)的是整個建筑物的冷負荷。由于各房間朝向、位置、功能及其內(nèi)部熱源等情況的不同造成的最大冷負荷出現(xiàn)的時間并不相同。因此建筑物冷負荷的最大值應為每個房間逐時負荷疊加的最大值,而不是簡單地將每個房間的最大冷負荷進行疊加??照{(diào)系統(tǒng)負荷是隨室外氣象條件而變化的,一年春夏秋冬四季中負荷有很大的不同,波動很大,在全年出現(xiàn)峰值負荷的時間很少。有資料表明,辦公樓全年負荷的時間頻率 ( 某負荷出現(xiàn)時間與總時間之比 ) 如圖 1 所示:
從圖 1 中可以看出,全年負荷大多集中于最大負荷的 50 %~ 70 %之間, 而且當負荷大于總負荷的 50 %時,一般需開冷機,其余時間可用新風抵消冷負荷。因此設計時考慮全年負荷變化對冷機及其他設備進行大小搭配選擇, 以便在室內(nèi)冷負荷較小時開啟小型設備,而在冷負荷較大時再開啟大型設備,盡量避免冷機及其他設備在低負荷率的情況下運行,其單位制冷量的耗電量會增加,因此適當選擇冷機型號,保證高效率運行,也可減少系統(tǒng)能耗,達到節(jié)能的目的。
很多工程設計中主機往往選擇一樣型號的機組,雖然系統(tǒng)配置較簡單、控制簡便,但機組全年 60 %以上的時間在 50 % -70 %負荷狀況下運行,造成系統(tǒng)調(diào)節(jié)不夠靈活,負荷低峰時大馬拉小車,形成大流量小溫差,低效運行的狀況,是對能耗的極大浪費。選擇大小冷機組合,大小機組配置不同大小的冷水泵、冷卻水泵及冷卻塔,水系統(tǒng)設計及控制可能較為復雜;但在工程設計中,設計者不能一味追求系統(tǒng)配置的簡單而摒棄節(jié)能的原則。
2 水泵的選擇
冷水泵和冷卻水泵的容量是按建筑物最大的設計負荷選定的,水泵揚程由系統(tǒng)最不利環(huán)路沿程阻力和局部阻力之和確定。實際工程因系統(tǒng)管路復雜,阻力計算往往只是粗略計算,而考慮很高的安全系數(shù),這樣水泵揚程選擇往往偏大, 泵揚程在 0 . 4 ~ 0 . 5MPa 的設計常能見到。以某辦公樓為例進行說明,圖 2 為辦公樓冷凍機房內(nèi)的冷卻水系統(tǒng)圖。
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