论述与空调节能有关的因素和技术

1论述与空调节能有关的因素和技术中央空调系统的节能问题包含三个方面的内容：即第一为完成整个空调系统的建设投资；第二为系统运行过程中的能源消耗；第三为整个系统的运行寿命周期；所以要最大限度地降低空调工程的消耗，首先应在满足使用要求的前提下设计最小的空调负荷，确定合适的空调工程规模，从而降低建设投资。同时，在规划空调工程时要从整个运行期考虑，使在各个运行期投入使用的设备的能源利用率最高，能量消费量最小。再者要尽可能地回收利用系统舍弃的能量（即热回收）。下面从原理和实践几种情况加以分析。一、与空调节能有关的各种因素(一)与空调节能有关的诸建筑因素：节能型的建筑设计是减少空调能耗的重要保证。综合建筑学理论、城市规划等学科可知。（1）建筑物的建址应选在绿化条件好，远离噪声源的场地，外型以立方体为最理想，从降低最大建筑负荷考虑，方位应取南北为主立面，对供暖负荷大而冷负荷小的建筑物，其外表颜色以采用深为好；反之，则彩浅色为好；建筑的内壁面、天花板采用表面反射率大的材料，有利于提高照明度而且使照明负荷减速少。（2）在空调的外区负荷中，由窗玻璃的日射和传热形成的负荷一般都占了其中大部分，因此，在节能空调工程中应该重视窗的构造形式并限制窗墙面积比。窗构造应能起控制日射的作用，有条件的工程最好采用中空玻璃或双层窗，借以达到减少空调负荷的目的。（3）在进行建筑物外围护层的构造设计，特别是一些室内外温湿度差较大的建筑（如游泳馆），应注意外围护层的热特性要求。防止外墙内部结露、减小内表面波动，降低蓄热负荷。(二)选择合理的空调室外计算参数：用于计算设备容量和确定系统规模大小的，即室外空调设计参数，应按暖通设计规范确定室外空气设计参数。应注意通常不是按最不利条件来确定，如偶尔出现超出设计条件的室外参数时，可采用一些临时措施来降低空调负荷。例如暂时减少新风量。另外应注意旧的暖通设计规范大约是七十年代的统计资料，而近几年来地球温室效应影响很大，同一地区的实际空调期室外温度普遍有所提高，如济南地区，室外计算干球温度为夏季34.8℃，冬季为-10℃，而现在夏天气温35℃以上的气温很普遍，而冬季出现-10℃以下的气温却极少（99年例外），所以在设计计算时应适当考虑，注意冬夏两季的室外计算温度与暖通设计规范的偏离。二、减少新风负荷，降低新风能耗(一)空调系统中摄入新风量的作用是调节室内空气质量，使室内环境中的各种污染物浓度保持在卫生标准所容许的浓度值以下，但是新风要消耗能量，尤其是在室内外温差较大的时候，处理新风所消耗的能源大约要占总能耗的25-30%，对于一些人员较多的场合，如商场、剧院、电视演播室等会高达40%，所以新风量应按规范要求按每人的新风量标准设计。尽可能的把系统中的新风量减少到最小程度。(二)使用能量回收装置，回收利用空调排风中的能量。在空调系统的新风引入管道上安装排风能量回收装置，并连接上空调系统的排风管道，使排风通过该装置与新风进行热交换，利用排风的能量预冷或预热新风，达到减少新风负荷的目的。目前，该装置在发达国家应用较广泛，如美国、日本各大空调公司都大量生产这种装置（即全热交换器），该装置的热回收能力很高，其温度交换效率可高达80%，热焓交换交率可高达70%左右，所以广泛应用于商场、餐饮、游泳池等设计。但该装置由于造价的原因，在我国应用较少。另外从使用上不2太适用于小空间（如办公）。(三)加强运行期空调系统中新风的质和量的管理1、对间歇运行的空调，系统在预热时切断新风量，但在夏季如果室外空气温度低于空内温度，则应采用相反的作法。2、根据房间温湿度和洁净度要求，合理组织气流，使空气多次利用。3、或过渡季节或者说在室外空气温度对室内来说，供冷有效时可尽可能加大新风量，对全空气系统可采用全新风运行方式，这样将大大节约冷负荷，如如电视演播室，在过渡季节，即是室外温度很低，但室内由于灯光的作用，仍需供冷，此时可通过组合式空调器阀门切换（打开新风阀、排风阀、关闭混合阀），直接向演播室内送全新风，此时新风即可满足演播室的供冷要求，而冷水机组可不开或负载极小。4、对人员密集的场合，如会场、影院等允许吸烟的建筑物，空调的新风量设计时可考虑装设CO2检测器，配置手动或自动调节阀门，使回风中的CO2浓度控制调节系统的新风量。三、空调系统统计和运行管理中的节能技术(一)选定合理的空气处理方法：1、防止空调房间在供冷时过冷、过干燥，在供暖时过热、过湿。在规划系统时应将空调房间合理分区，在不得已必须合并在一个分区的情况下，必须设有随负荷变动的自动装置。2、防止再热损失，设计和运行中应防止冷却后再加热、加热后再冷却、除温后再加湿、加湿后再除温等重复的、互相抵消的空气处理手段，为避免发生这种情况，在设计时应充分考虑部分负荷特性，选用合适的设计风量。在运行中，调整室内温、湿度波动的设定范围，改变空调房间的送风量。(二)提高输能效率，利用变流量技术降低运行能耗：1、采用输送效率高的载能介质：用水输送冷、热能的耗能量比用空气输能要小，而且输送相同冷、热能，所用水管的管径要比风管小得多，所以又能节省建筑空间。近几年市场又大量采用了氟里昂直接蒸发系统的中央空调，它的输送效率又要比水高近50倍。系统直接输送冷媒到各末端，这样大大提高输送效率。2、采用大温差：选定合适的送风温度，可考虑气流场、温度场、湿度场分布等，选定合适的水温度差可考虑供冷时制冷设备的效率等。3、采用低流速：水泵和风机要求的功耗与管路系统中流速的平方成正比关系，因此，要取得节能的运行效果，在设计和运行时不要采用高流速。4、应用流量调节技术：在各种改变风机（或水泵）流量的调节方式中，采用电机变速调节方式，设计时尽可能采用变风量设计或变频调节，使用时可视房间负荷变化切换风机风量，运行期可获得节能效果。四、在实际工作中挖潜节能技术、通过对空调节能有关的种种因素的分析和对空调节能技术运用，结合多年的工作经验，在现有设备及条件的基础上加大对节能技术的应用和延伸。1、应用自动控制装置，根据负荷改变空调设备的功率，提高空调的工作效率，如冷水机组自动上载及卸载循环水泵的开启台数。32、在过渡季节，根据室外温度调节风阀、改变新风量。在办公区等部分新风系统中改变新风阀开启度，在大演播室等全空气系统中更应及时调节新排风阀比例，过渡季节可以采用全新风。3、对变风量系统，应及时改变送风机转速，以达到节能目的。4、由于空调系统中的设备大部分时间在部分负荷状况下运行，因此，常把设备的最效率点选在峰值负荷的72%--80%状态下。5、控制室内温度，避免过冷、过热造成不必要的浪费。综上所述，空调节能是整个空调系统中非常重要的环节，是否掌握好空调节能的有关知识，不断研究和开发利用节能技术，对节省资源，降低能耗有着不可替代的作用。