⑴ 什麼是空調設備的節能
空調設備的能耗在生活能耗中舉足輕重。以北京地區為例,大型公共建築的辦公樓空調設備能耗約占建築能耗的21%,大型商場空調設備能耗約占建築能耗的50%,寫字樓空調設備能耗約占建築能耗的37%,星級酒店空調設備能耗約占建築能耗的44%。
1.空調設備的工作原理
空調設備具有供冷、供暖及換氣的性能。空調設備可以分為四類:(1)集中式空調系統;(2)變製冷劑流量多聯分體式空調系統;(3)變風量空調系統;(4)採用低溫送風技術空調系統。空調設備一般主要由製冷壓縮機系統、冷媒(冷凍和冷熱)循環水系統、盤管風機系統、儲液罐、鼓風機系統等組成。工作原理如圖4.3所示。
表4.3空調設備的節能因素
組成部分節能因素調節輸送裝置風道系統、管道系統、送風機、泵、風門絕熱;避免漏風、管道堵塞、異物吸附,減少水垢、淤泥;選用高效率的水漏,根據負荷變動高效率地控制;選用高效率的風量,根據負荷變動高效率地控制;流量關小調節風門,操作自動化過濾器、濾網控制堵塞、污染、淤泥空氣分布裝置送風口、排風口、消聲器、混合箱採用空氣阻力小的產品空氣調節器空氣冷卻器、加熱器、加濕器、過濾器、空氣凈化器精心維護;在單獨裝置中,由溫度來控制電動機啟動、停止,避免二次加熱熱源裝置冷凍機、熱交換鍋爐、附屬泵、所有管道減少水垢、淤泥,控制流量,採用高效率機器和系統整體—適當調整使用范圍,精心維護,控制熱媒的流量,採用高效率的機器和系統新熱源系統—採用熱泵,利用太陽能,廢熱回收3.空調設備的節能措施
1)運行方面
(1)部分區域全時空調解決方案:
通過合理劃分空調系統和採用不同形式的冷源組合,以滿足不同區域使用功能和運行時間的差異。
(2)多台冷水機組聯合運行:
冷水機組的運行特性表明,機組的負荷R越高,機組的性能系數COP越大。
(3)冷凍水出水溫度調節:
根據冷水機組廠家的技術文獻,冷凍水出水溫度提高1℃,冷水機組能耗大約降低4%。提高冷凍水出水溫度通常不會給設備帶來任何風險。實施措施通常無需任何成本或僅需很少的成本。
(4)室外新風免費供冷:
利用室外新風免費供冷指在室外空氣焓值小於室內空氣焓值時,將室外新風通過風道引入室內為建築物提供空氣調節的做法。
2)設計方面
(1)泵冷卻變頻:
冷水系統是空調系統的主要組成部分,它一般包括冷水機組、冷卻塔、冷水循環泵及冷卻水循環泵等幾個主要的耗能設備。
(2)轉輪式全熱回收裝置在排風熱回收中的應用:
轉輪式全熱回收裝置適用於集中式空調系統中的排風熱回收。轉輪固定在空調機組箱體的中心部位,通過減速傳動機構傳動,以10r/min的低轉速不斷地旋轉,在旋轉過程中,以相逆方向流過轉輪的排風與新風相互間進行傳熱、傳質,完成能量交換過程。
(3)溫濕度獨立控制:
中央空調消耗的能量中,40%~50%用來除濕。冷凍水供水溫度提高1℃,效率可提高3%左右。採用獨立除濕方式,同時結合空調余熱回收,中央空調電耗可降低30%以上。我國已成功開發溶液式獨立除濕空調方式的關鍵技術,即以低溫熱源為動力高效除濕。
(4)冷卻塔免費供冷:
目前通常使用的冷卻塔免費供冷形式,是一種增加了板式換熱器的冷卻塔間接供冷形式。它適用於向需全年供冷的區域或向在過渡季節仍有較大冷負荷的建築區內提供冷能。其經濟性取決於建築負荷特性、冷卻塔形式和室外氣象條件,一般可在6~12個月內收回投資,屬於低成本節能改造措施。
(5)熱回收式冷水機組:
冷水機組通過冷卻塔向外界排放大量的熱量。從建築中轉移的全部熱量和壓縮機做功產生的熱量全部以這種形式排向外界。回收這些熱量用於向建築物供熱和供生活熱水,可以節約大量能源。
(6)蓄冷技術:
蓄冷技術是在晚間電力谷負荷階段,利用電動製冷機製冷,把冷量按顯熱或潛熱的形式儲存於某種介質中,到白天用電高峰期,把儲存的冷量釋放出來,以滿足建築物空調等需要,這樣製冷系統的大部分耗電發生在夜間用電低谷期,白天只有部分或輔助設備運行,從而實現電網負荷的移峰填谷。