中央空調(diào)節(jié)能運(yùn)行方法探討本科畢業(yè)論文

1、黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文畢業(yè)論文 課題名稱(chēng)：課題名稱(chēng)： 中央空調(diào)節(jié)能運(yùn)行方法探討 系系 別：別： 機(jī)電學(xué)院 專(zhuān)專(zhuān) 業(yè)：業(yè)： 制冷與冷藏技術(shù) 班班 級(jí)：級(jí)： 制冷（02）班 目錄目錄 摘要摘要.- 1 - abstract.- 2 - 第一章第一章 空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)節(jié)能能的研究現(xiàn)狀的研究現(xiàn)狀 .- 4 - 1.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀.- 4 - 1.2 存在的問(wèn)題與不足.- 5 - 第二章第二章 建筑構(gòu)造建筑構(gòu)造節(jié)節(jié)能能 .- 6 - 2.1 利用建筑構(gòu)造實(shí)現(xiàn)節(jié)能.- 6 - 2.2 合理控制窗墻比、對(duì)外墻及屋頂?shù)膶?dǎo)熱系數(shù)等提出具體要求.- 6 - 2.3 提高門(mén)窗的氣密性.- 6

2、 - 2.4 使用環(huán)保、節(jié)能型建筑材料.- 7 - 2.5“冷屋頂”節(jié)能 .- 7 - 第三章第三章 運(yùn)運(yùn)行行節(jié)節(jié)能能1 1 .- 8 - 3.1 加強(qiáng)中央空調(diào)的運(yùn)行管理，采用一定的計(jì)量方法.- 8 - 3.2 通過(guò)控制設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)控制.- 8 - 3.3 過(guò)渡季節(jié)取用室外空氣作為自然冷源2.- 8 - 3.4 冷（熱）計(jì)量和新風(fēng)熱回收技術(shù).- 9 - 3.5 空調(diào)系統(tǒng)自控3.- 9 - 第四章第四章 技技術(shù)術(shù)節(jié)節(jié)能能 .- 10 - 4.1 變頻技術(shù)4.- 10 - 4.1.1 減少大型馬達(dá)能耗.- 10 - 4.1.2 風(fēng)機(jī)水泵類(lèi)變頻控制5.- 11 - 4.1.3 冷水機(jī)組變頻控制6.-

3、 11 - 4.2 水蓄冷技術(shù) .- 12 - 4.3 大空間采暖 .- 12 - 4.4 實(shí)行分層分區(qū)控制,減少管道冷t損失.- 13 - 第五章第五章 系統(tǒng)方系統(tǒng)方案案節(jié)能節(jié)能.- 14 - 5.1 合理設(shè)定參數(shù) .- 14 - 5.1.1 參數(shù)選擇 .- 14 - 5.1.2 空調(diào)冷負(fù)荷的計(jì)算 .- 14 - 5.2 冷熱源耗能節(jié)能措施7.- 15 - 5.2.1 溫濕度控制.- 15 - 5.2.2 冷源效率控制 .- 16 - 5.2.2.1 降低冷卻水溫度 .- 16 - 5.2.2.2 提高冷凍水溫度 .- 16 - 5.3 系統(tǒng)的選擇 .- 17 - 5.3.1 水或空氣輸送系

4、統(tǒng)節(jié)能8.- 17 - 5.3.2 采用冰蓄能系統(tǒng)9.- 17 - 5.3.3 采用變風(fēng)量系統(tǒng)，以減少空氣輸送系統(tǒng)的能耗10.- 18 - 5.3.4 利用能量回收系統(tǒng)節(jié)能.- 19 - 5.3.5 能耗指標(biāo)和當(dāng)?shù)啬茉礂l件合理選擇冷源. - 19 - 5.3.6 熱電冷三聯(lián)供（cchp)系統(tǒng)11.- 20 - 5.4 動(dòng)力節(jié)能.- 20 - 5.4.1 采用大溫差系統(tǒng).- 20 - 5.4.2 選用低流速.- 21 - 第六章第六章 設(shè)備選設(shè)備選配配節(jié)節(jié)能能 12 12 .- 22 - 6.1 制冷主機(jī)的節(jié)能運(yùn)行.- 23 - 6.1.1 離心式冷水機(jī)組的選擇.- 23 - 6.1.2 末端設(shè)

5、備.- 24 - 6.2 水泵的節(jié)能運(yùn)行.- 24 - 6.2.1 冷凍水泵.- 24 - 6.3 冷卻塔的節(jié)能運(yùn)行13.- 24 - 6.4 降低水系統(tǒng)的隱性能耗14.- 25 - 6.5 降低輔助設(shè)備的運(yùn)行能耗15.- 26 - 6.6 新興設(shè)備的應(yīng)用.- 26 - 結(jié)論與展結(jié)論與展望望.- 28 - 致致 謝謝.- 29 - 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).- 30 - 摘要摘要 隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，中央空調(diào)在商業(yè)和民用建筑中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，中央 空調(diào)是現(xiàn)代建筑中不可缺少的能耗運(yùn)行系統(tǒng)。中央空調(diào)系統(tǒng)在給人們提供舒適的生活 和工作環(huán)境的同時(shí)，又消耗掉了大量的能源。隨著設(shè)備功率和數(shù)量的增加，其能耗也

6、不斷增大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)建筑物能耗約占能源總消耗量的 30%。在有中央空調(diào)的建筑物 中，中央空調(diào)的能耗約占總能耗的 70%，而且呈逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)，因此，研究中央空 調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)意義重大，除了強(qiáng)調(diào)使用功能完善外，還應(yīng)重視節(jié)能因素，降低投資、 運(yùn)行費(fèi)用。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞: : 中央空調(diào) 能耗 節(jié)能運(yùn)行 效率 abstract with the development of economy and society, central air conditioning in commercial and civil construction are more and more widely used in

7、 modern building, central air conditioning is an indispensable energy consumption system. the central air-conditioning system to provide people with comfortable living and working environment at the same time, but also consume a lot of energy. with the power of the equipment and increase the quantit

8、y of, its energy consumption is increasing constantly. according to statistics, chinas building energy consumption accounts for about 30% of total energy consumption. in the central air conditioning building, central air conditioning energy consumption accounted for about 70% of the total energy con

9、sumption, and is increasing year by year, therefore, study the central air-conditioning system energy-saving technology is of great significance, in addition to emphasize the use of perfect function, attention should also be paid to energy saving factors, reduce investment, operation cost. key words

10、: central air conditioning energy consumption energy saving efficiency 前言前言 隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，建筑業(yè)也在持續(xù)穩(wěn)定地向前發(fā)展。同前幾年 建筑業(yè)的發(fā)展相比，目前的發(fā)展商將眼光放得更遠(yuǎn)，他們追求如何將開(kāi)發(fā)成本降得越 低越好，更多得考慮以人為本，開(kāi)發(fā)真正舒適度高、建筑質(zhì)量高的居住及商用建筑。 同時(shí)人們對(duì)生活、工作環(huán)境的要求也越來(lái)越高。商業(yè)建筑不斷的增多，以及人們對(duì)室 內(nèi)空氣的溫濕度、潔凈度和空氣品質(zhì)問(wèn)題越來(lái)越重視。由于能源的緊缺，節(jié)能問(wèn)題越 來(lái)越引起人們的重視。因此迫切需要為商業(yè)建筑物安裝配置節(jié)能、健康、舒適的中

11、央 空調(diào)系統(tǒng)來(lái)滿(mǎn)足人們對(duì)高生活水平的追求。 現(xiàn)有的大中型公共建筑中央空調(diào)系統(tǒng)是能源消耗大戶(hù)，由于規(guī)模較大、設(shè)備類(lèi)型 和型號(hào)較多、運(yùn)行工況復(fù)雜多變,再加上運(yùn)行上存在的缺陷和不足,使得某些公共建筑的 空調(diào)系統(tǒng)存在著很多問(wèn)題,無(wú)法有效調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境,甚至造成系統(tǒng)能耗的無(wú)謂增加和能源 的不合理消耗。從另一個(gè)角度而言,也能說(shuō)明空調(diào)系統(tǒng)改造和節(jié)能優(yōu)化方面還存在較大 的潛力及發(fā)展空間。因此,對(duì)空調(diào)系統(tǒng)性能的節(jié)能診斷以及優(yōu)化運(yùn)行模式的研究,有極大 的研究和應(yīng)用價(jià)值。這項(xiàng)研究可以幫助和促進(jìn)現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)的性能優(yōu)化改造和節(jié)能運(yùn) 行,降低運(yùn)行成本和能量消耗；同時(shí),也可以為相關(guān)的設(shè)計(jì)和管理人員提供一些依據(jù),使其 在工程設(shè)

12、計(jì)中結(jié)合實(shí)際,盡可能地做到系統(tǒng)設(shè)計(jì)上的優(yōu)化節(jié)能和運(yùn)行維護(hù)上的方便易行。 第一章第一章 空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的研究現(xiàn)狀空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的研究現(xiàn)狀 1.11.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 我國(guó)是能源資源嚴(yán)重短缺的國(guó)家,改革開(kāi)放 30 余年,我國(guó)的節(jié)能減排工作取得了 巨大成效。80 年代初,我國(guó)制定了開(kāi)發(fā)與節(jié)約并重,近期把節(jié)約放在首要位置的能源發(fā) 展方針;80 年代中期,提出以效益為核心的能源開(kāi)發(fā)利用戰(zhàn)略和以電力為中心的能源消 費(fèi)結(jié)構(gòu)調(diào)整戰(zhàn)略;90 年代,進(jìn)一步將各項(xiàng)方針細(xì)化具體化,如 1992 年國(guó)務(wù)院批轉(zhuǎn)建設(shè)部 等部門(mén)關(guān)于解決我國(guó)城市生活垃圾問(wèn)題的幾點(diǎn)意見(jiàn),內(nèi)稱(chēng):強(qiáng)城市垃圾管理,大力開(kāi) 展城市垃圾的回收綜合

13、利用,提高回收利用率,到 2000 年,大眾城市生活垃圾中和利用 率要達(dá)到 40%以上。 進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái),節(jié)能減排工作大范圍展開(kāi),新節(jié)約能源法規(guī)定節(jié)約資源為我 國(guó)基本國(guó)策,節(jié)能減排工作已成為全民參與的國(guó)事、大事。在這樣的節(jié)能減排大環(huán)境背 景下,國(guó)內(nèi)諸多專(zhuān)家學(xué)者積極開(kāi)展了建筑能耗調(diào)查研究。研究結(jié)果表明,我國(guó)建筑能耗 在能源總消費(fèi)中所占的比例己從 20 世紀(jì) 70 年代末的 10%上升到近年的 27.4%,而目前 建筑能耗中,空調(diào)能耗占到 65%,由此建筑空調(diào)節(jié)能的重要性可見(jiàn)一般。眾所周知,空調(diào) 系統(tǒng)各組成設(shè)備的正常運(yùn)行與控制是空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行的必要條件,只有通過(guò)空調(diào)系統(tǒng) 組成設(shè)備的性能檢測(cè),從而

14、進(jìn)行節(jié)能診斷分析,才可以發(fā)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)中存在的能量浪費(fèi)、 設(shè)備運(yùn)行效率不高、空氣調(diào)節(jié)效果不佳、控制調(diào)節(jié)不合理等問(wèn)題,從而才能進(jìn)行相關(guān)的 節(jié)能改造工作。 隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，中央空調(diào)在商業(yè)和民用建筑中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，中央 空調(diào)是現(xiàn)代建筑中不可缺少的能耗運(yùn)行系統(tǒng)。中央空調(diào)系統(tǒng)在給人們提供舒適的生活 和工作環(huán)境的同時(shí)，又消耗掉了大量的能源。隨著設(shè)備功率和數(shù)量的增加，其能耗也 不斷增大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)建筑物能耗約占能源總消耗量的 30%。在有中央空調(diào)的建筑物 中，中央空調(diào)的能耗約占總能耗的 70%，而且呈逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)。因此，研究中央空 調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)意義重大。 我國(guó)作為一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，情況較為特殊。

15、現(xiàn)在我們國(guó)家從各個(gè)方面在提倡節(jié)能， 創(chuàng)造一個(gè)節(jié)約型社會(huì)，在商業(yè)、服務(wù)業(yè)領(lǐng)域，中央空調(diào)是主要耗能設(shè)備，當(dāng)前節(jié)能和 環(huán)保是個(gè)熱門(mén)的話題，中央空調(diào)的能效問(wèn)題也越來(lái)越受到重視。在這方面也有許多新 技術(shù)的開(kāi)發(fā)，比如說(shuō)變頻中央空調(diào)，還有許多設(shè)備的改造和創(chuàng)新。 中央空調(diào)的節(jié)能對(duì)于我國(guó)創(chuàng)建一個(gè)節(jié)能性和諧社會(huì)具有重大的意義。 1.21.2 存在的問(wèn)題與不足存在的問(wèn)題與不足 目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能診斷的研究,在空調(diào)能耗構(gòu)成方面以及維護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié) 能方面的研究比較透徹,所得到的大量的實(shí)驗(yàn)和研究成果具有重要的參考和實(shí)用價(jià)值。 但是,經(jīng)過(guò)查閱大量的節(jié)能改造方面的研究與實(shí)踐文獻(xiàn),作者發(fā)現(xiàn)在這一領(lǐng)域仍然存在 以下幾個(gè)方面的

16、問(wèn)題與不足: 1.未形成節(jié)能診斷的完整流程 大部分節(jié)能診斷分析,均是通過(guò)從空調(diào)系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行獨(dú)立的診斷,而沒(méi)有 對(duì)這些子系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行同時(shí)分析,即缺乏整個(gè)節(jié)能診斷的從源頭到末端的順序診斷 體系。實(shí)際工程中,任何一個(gè)子系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)之后均會(huì)對(duì)其他子系統(tǒng)造成影 響。 2.節(jié)能診斷方案的不可操作性 有些節(jié)能診斷研究中,理論分析很詳細(xì)很透徹,充分考慮了空調(diào)系統(tǒng)的各個(gè)影響因 素,然后給出了含有很多空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的計(jì)算公式。在理論上,通過(guò)這些計(jì)算公式, 可以用來(lái)評(píng)價(jià)某子系統(tǒng)或整個(gè)系統(tǒng)的能效,但是實(shí)際上存在很多不可操作性。比如,冷 機(jī)換熱器內(nèi)壁傳熱系數(shù)、風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)速與溫度都不是可以隨時(shí)獲取

17、的參數(shù)。這些導(dǎo)致 節(jié)能診斷方案實(shí)際上難以操作和實(shí)施。 3.診斷后改造效果的不可確定性 相當(dāng)一部分節(jié)能改造的工程實(shí)例,在將節(jié)能改造方案落實(shí)后,未對(duì)系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行跟 蹤測(cè)試與調(diào)查分析因此,造成了改造前與改造后的對(duì)比數(shù)據(jù)的缺失,改造方案的實(shí)際節(jié) 能效果無(wú)法準(zhǔn)確得到評(píng)估 4.缺乏對(duì)末端效果的研究 很對(duì)學(xué)者在對(duì)建筑空調(diào)節(jié)能改造時(shí),只注重研究占能耗比例較高的冷熱源系統(tǒng)、 水系統(tǒng),沒(méi)有結(jié)合末端空調(diào)效果的實(shí)際情況進(jìn)行分析。因此,存在節(jié)能改造之后,設(shè)備運(yùn) 行效率得到了提高、能源消耗水平也得到了降低,但是,末端效果又出現(xiàn)了新的問(wèn)題。 因?yàn)榭照{(diào)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的龐大的系統(tǒng),各個(gè)子系統(tǒng)是有序而互相影響的,因此,在做節(jié) 能

18、改造之前應(yīng)先對(duì)末端效果有足夠的了解與重視。 第二章第二章 建筑構(gòu)造節(jié)能建筑構(gòu)造節(jié)能 中央空調(diào)工程設(shè)計(jì)，應(yīng)給出較詳細(xì)的冷、熱負(fù)荷計(jì)算說(shuō)明和節(jié)能技術(shù)措施說(shuō)明， 目前的中央空調(diào)設(shè)計(jì)大多是用概算指標(biāo)估算，且在估算過(guò)程中再加大冷、熱負(fù)荷，使 冷、熱源主機(jī)長(zhǎng)期在低負(fù)荷、低效率下運(yùn)行，大馬拉小車(chē)現(xiàn)象嚴(yán)重。所以必須加強(qiáng)工 程設(shè)計(jì)的審核，立下規(guī)定，報(bào)審的中央空調(diào)工程設(shè)計(jì)必須附有負(fù)荷計(jì)算說(shuō)明書(shū)，嚴(yán)格 把關(guān)；另外，必須把節(jié)能思想意識(shí)逐漸引人到土木建筑類(lèi)等各專(zhuān)業(yè)中，使建筑物在規(guī) 劃、布局、形狀、色彩、方位及材料等方面為空調(diào)節(jié)能創(chuàng)造條件。 2.12.1 利用建筑構(gòu)造實(shí)現(xiàn)節(jié)能利用建筑構(gòu)造實(shí)現(xiàn)節(jié)能 如有條件，可在制定建筑方

19、案階段就有暖通專(zhuān)業(yè)人員參與，保證在不對(duì)建筑方案 造成較大影響的前提下在建筑構(gòu)造方面充分體現(xiàn)節(jié)能的要求、滿(mǎn)足節(jié)能的需要，比如 墻體的保溫隔熱材料。 2.22.2 合理控制窗墻比、對(duì)外墻及屋頂?shù)膶?dǎo)熱系數(shù)等提出具體要求合理控制窗墻比、對(duì)外墻及屋頂?shù)膶?dǎo)熱系數(shù)等提出具體要求 通過(guò)外窗的耗熱量占建筑物總耗熱量的 35%-45%。故在進(jìn)行前期建筑設(shè)計(jì)時(shí)，在保 證室內(nèi)采光的前提下，合理確定窗墻比將十分重要。對(duì)于供冷負(fù)荷較大的建筑物，其 表面顏色以淺色為好。建筑物的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要把熱容量大的材料放在外圍護(hù) 層的室內(nèi)側(cè)，而把熱容量小的保溫材料放在外側(cè)以減少?lài)o(hù)結(jié)構(gòu)的蓄熱負(fù)荷 2.32.3 提高門(mén)窗的氣密性提

20、高門(mén)窗的氣密性 合理設(shè)計(jì)窗的構(gòu)造。窗的構(gòu)造應(yīng)能起控制日光照射的作用并要限制窗戶(hù)墻體的面 積比，對(duì)于窗戶(hù)面積比較大的建筑物，應(yīng)考慮采用吸熱玻璃、熱反射玻璃或遮陽(yáng)措施， 如遮陽(yáng)板、屋檐、挑檐、挑陽(yáng)臺(tái)、百葉板、窗簾等。在室外溫度較低的時(shí)候可以直接 利用自然空氣作為能源，所以窗的構(gòu)造應(yīng)能開(kāi)啟或在其上設(shè)置可以開(kāi)啟的自然通風(fēng)口。 有資料表明，房間換氣次數(shù)由 0.8h-1 降到 0.5h-1，建筑物的耗冷可降低 8%左右，因 此設(shè)計(jì)中應(yīng)采用密閉性良好的門(mén)窗。加設(shè)密閉條是提高門(mén)窗氣密性的重要手段之一。 2.42.4 使用環(huán)保、節(jié)能型建筑材料使用環(huán)保、節(jié)能型建筑材料 使用環(huán)保、節(jié)能型建筑材料，可有效減少通過(guò)圍護(hù)

21、結(jié)構(gòu)的傳熱這一主要的空調(diào)負(fù) 荷，從而各主要設(shè)備的容量，達(dá)到顯著的節(jié)能效果。當(dāng)然，這可能會(huì)在一定程度上增 大初期投資，這可通過(guò)合理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 2.5“2.5“冷屋頂冷屋頂”節(jié)能節(jié)能 “冷屋頂” （cool roofs）指具有高日射反射率的屋頂，通過(guò)在普通屋頂表面涂上 淺色的、高反射率的屋頂，通過(guò)在普通屋頂?shù)娜丈浞瓷渎剩瑴p少太陽(yáng)熱量的吸收，從 而達(dá)到減少空調(diào)冷負(fù)荷、節(jié)約空調(diào)能耗的目的。采用“冷屋頂”節(jié)能可使空調(diào)負(fù)荷減 少約 10%-50%。 第三章第三章 運(yùn)行節(jié)能運(yùn)行節(jié)能1 1 3.13.1 加強(qiáng)中央空調(diào)的運(yùn)行管理，采用一定的計(jì)量方法加強(qiáng)中央空調(diào)的運(yùn)行管理，采用一定的計(jì)量方法 在空調(diào)能

22、耗中，有很大一部分是由于管理不善而引起的。各項(xiàng)調(diào)節(jié)和節(jié)能措施的 實(shí)施，亦與操作人員的技術(shù)素質(zhì)直接相關(guān)。故應(yīng)加強(qiáng)對(duì)空調(diào)操作人員的培訓(xùn)，提高管 理人員素質(zhì)，實(shí)行空調(diào)操作人員操作證制度。另外，集中空調(diào)實(shí)行計(jì)量收費(fèi)，是建筑 節(jié)能的一項(xiàng)基本措施。目前在歐美等國(guó)熱量計(jì)量已是成熟的技術(shù)，據(jù)國(guó)外調(diào)查資料表 明：實(shí)行集中空調(diào)計(jì)量收費(fèi)后，其節(jié)能率在 8%-15%。我國(guó)在計(jì)量方面也已取得了一定 的成就。 3.23.2 通過(guò)控制設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)控制通過(guò)控制設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)控制 隨著用能計(jì)量收費(fèi)體制的改革，室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)裝配溫控閥后整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)如何正 確配備控制設(shè)備是非常重要的。每一個(gè)有效節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)都應(yīng)配置相應(yīng)的調(diào)節(jié)控制 設(shè)

23、備，如自力式流量控制閥、壓差控制閥、溫度控制閥等等。在控制模式上需根據(jù)建 筑物的具體功能、氣候條件、使用狀況等靈活處理，無(wú)統(tǒng)一的模式可循。如：年運(yùn) 行管理問(wèn)題，主要應(yīng)考慮過(guò)渡季節(jié)的運(yùn)行：室外新風(fēng)的利用、新風(fēng)量的確定等；日 運(yùn)行管理問(wèn)題，主要應(yīng)考慮隨室外溫度的變化采取不同的日節(jié)能運(yùn)行模式，這可采用 合理的自控系統(tǒng)及一定的手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)；建筑預(yù)冷預(yù)熱時(shí)間的合理選擇。建 筑預(yù)冷預(yù)熱時(shí)間的選擇將直接影響冷熱設(shè)備的大又能實(shí)現(xiàn)節(jié)能或節(jié)約投資，預(yù)冷預(yù)熱 時(shí)間的合理選擇是關(guān)鍵。 3.33.3 過(guò)渡季節(jié)取用室外空氣作為自然冷源過(guò)渡季節(jié)取用室外空氣作為自然冷源2 2 在空調(diào)運(yùn)行時(shí)間內(nèi)保證衛(wèi)生條件的基礎(chǔ)上 ，只

24、有在夏季室外空氣熱焓大于室內(nèi)空 氣熱焓時(shí) ，或冬季室外空氣熱焓小于室內(nèi)空氣熱焓時(shí) ，適當(dāng)減少新風(fēng)量有節(jié)能意義。 當(dāng)供冷期間出現(xiàn)室外熱焓小于室內(nèi)空氣熱焓時(shí)（過(guò)渡季節(jié)） ，應(yīng)該采用全新風(fēng)運(yùn)行 ， 這不僅可縮短制冷機(jī)的運(yùn)行時(shí)間 ，減少新風(fēng)耗能量 ，同時(shí)可以改善室內(nèi)環(huán)境的空氣 質(zhì)量。 3.43.4 冷（熱）計(jì)量和新風(fēng)熱回收技術(shù)冷（熱）計(jì)量和新風(fēng)熱回收技術(shù) 我們可以用最基本的數(shù)學(xué)和物理知識(shí)對(duì)中央空調(diào)用戶(hù)側(cè)和總用冷（熱）量，進(jìn)行 冷（熱）量計(jì)量。提高節(jié)能意識(shí)，減少無(wú)效冷（熱）量損失，便于用冷（熱）量收費(fèi) 和管理。過(guò)渡季節(jié)盡量利用新風(fēng)，可進(jìn)行全新風(fēng)運(yùn)行，減少空調(diào)的運(yùn)行。冬季內(nèi)區(qū)的 消除余熱，可采用室外免費(fèi)能

25、源新風(fēng)，減少能源的浪費(fèi)?？刂品矫娌捎脽峄厥占夹g(shù)， 利用排風(fēng)對(duì)新風(fēng)進(jìn)行預(yù)熱（或預(yù)冷） ，節(jié)約空調(diào)能耗。如夏季回收拍到空氣中的冷量， 再把室外的熱空氣預(yù)冷后送到室內(nèi)；冬季回收排除空氣的熱量，再把和室外的熱空氣 預(yù)熱后排到室內(nèi)，從而減少能量的損失，降低了空調(diào)制冷制熱的空氣的能耗。 3.53.5 空調(diào)系統(tǒng)自控空調(diào)系統(tǒng)自控3 3 所有空調(diào)設(shè)備采用系統(tǒng)采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、模糊控制技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)和 變頻調(diào)速技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了中央空調(diào)冷媒流量系統(tǒng)運(yùn)行的智能模糊控制，科學(xué)地解決了中 央空調(diào)能量供應(yīng)按末端負(fù)荷需要提供，在保障空調(diào)效果舒適性的前提下，最大限度地 減少了空調(diào)系統(tǒng)的能源浪費(fèi)，根據(jù)設(shè)定的溫度控制、濕度控制

26、、壓差控制、流量控制 來(lái)使設(shè)備達(dá)到最佳的匹配運(yùn)行效果，使設(shè)備在最高效區(qū)域運(yùn)行，以利于能源的綜合利 用，最大化地實(shí)現(xiàn)節(jié)能。使用費(fèi)是多數(shù)人普遍關(guān)心的問(wèn)題，也是制約空調(diào)發(fā)展的主要 原因，特別像中央空調(diào)這種超大功率的電器，一年下來(lái)電費(fèi)有時(shí)候高的嚇人，很多人 只能望而卻步，但空調(diào)在我國(guó)市場(chǎng)巨大，每年夏季全國(guó)溫度普遍接近 40 度，幾乎每 個(gè)地區(qū)都需要空調(diào)，因此，發(fā)展中央空調(diào)節(jié)能技術(shù)勢(shì)在必行。 空調(diào)自動(dòng)控制能較大程度地提高建筑環(huán)境的舒適度 ，最大限度地節(jié)約能源。隨著 自控技術(shù)的發(fā)展以及自控設(shè)備價(jià)格的降低 ，自動(dòng)控制將更廣泛地應(yīng)用于空調(diào)行業(yè)。具 體可以從 4 個(gè)方面考慮 ：1）考慮過(guò)渡季全新風(fēng)的可能及新風(fēng)量

27、變化的要求 ，采用 雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng) ；2）送、回風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速風(fēng)機(jī) ；3）水系統(tǒng)設(shè)電動(dòng)二通閥 ，水流量 自動(dòng)調(diào)節(jié) ；4）新、回風(fēng)閥為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥 ，調(diào)節(jié)新回風(fēng)比。 第四章第四章 技術(shù)節(jié)能技術(shù)節(jié)能 4.14.1 變頻技術(shù)變頻技術(shù)4 4 大部分建筑物一年中只有幾十天時(shí)間中央空調(diào)處于最大負(fù)荷。中央空調(diào)冷負(fù)荷始 終處于動(dòng)態(tài)變化之中, 如每天早晚、氣候情況、客流量、活動(dòng)內(nèi)容等各種因素的變化, 實(shí)時(shí)影響中央空調(diào)冷負(fù)荷。一般, 冷負(fù)荷在 560%范圍內(nèi)波動(dòng), 大多數(shù)建筑物每年至 少 70%是處于這種情況。而大多數(shù)中央空調(diào), 因系統(tǒng)設(shè)計(jì)多數(shù)以最大冷負(fù)荷為最大功 率驅(qū)動(dòng)。這樣, 造成實(shí)際需要冷負(fù)荷與最大功率輸出之間

28、的矛盾, 造成了巨大的能源 浪費(fèi)。采用變頻控制的方式, 可解決此矛盾。 從原理上變頻器結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，變頻器先將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，然后用逆變橋 將其再轉(zhuǎn)換為變頻、變壓的交流電源。風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過(guò)調(diào)節(jié) 入口或出口的擋板、閥門(mén)開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量，其輸入功率大量的能源消耗在 擋板、閥門(mén)的截流過(guò)程中。最有效的節(jié)能措施就是采用變頻調(diào)速器來(lái)調(diào)節(jié)流量，由于 風(fēng)機(jī)、水泵類(lèi)負(fù)載，軸功率與轉(zhuǎn)速成立方關(guān)系，所以當(dāng)風(fēng)機(jī)、水泵轉(zhuǎn)速下降時(shí)，消耗 的功率也大大下降。 能源中心的冷凍水系統(tǒng)采用二次泵形式，二次泵為變流量，根據(jù)二次側(cè)末端負(fù)荷 的變化，在滿(mǎn)足某一最不利水環(huán)路所需使用壓力的條件下，通過(guò)改變

29、二次水泵電機(jī)的 運(yùn)轉(zhuǎn)頻率或水泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，以達(dá)到節(jié)能目的。 4.1.14.1.1 減少大型馬達(dá)能耗減少大型馬達(dá)能耗 在中央空調(diào)系統(tǒng)中,使用了許多大型馬達(dá),如冷凍、冷卻循環(huán)水泵,大型送回風(fēng)馬達(dá) 等。這些馬達(dá)是主要耗電設(shè)備。電力部門(mén)所供給的商業(yè)電力的輸入電壓總比額定值高 3%一 5%,目的是防止在用電高峰時(shí)電壓降到額定電壓以下。另一方面,用戶(hù)的電力設(shè)備在設(shè) 計(jì)選型時(shí)為保證在用電最高峰時(shí)也能達(dá)到設(shè)計(jì)要求,采用了較大的電機(jī),所以在空調(diào)系 統(tǒng)中有許多“大馬拉小車(chē)”現(xiàn)象,過(guò)多的電力損耗導(dǎo)致了以熱和振蕩形式造成的能量損 失。交流感應(yīng)電機(jī)的輸出功率尸釘了 ui。os 小,由此可見(jiàn)通過(guò)改變交流感應(yīng)電機(jī)的輸 入電

30、壓及頻率,即可改變電機(jī)的輸出功率。我們?cè)趲讉€(gè)大的交流感應(yīng)電機(jī)上加裝賽普節(jié) 能器,該節(jié)能器根據(jù)探測(cè)到加在電機(jī)上的電壓和電流,而獲得電動(dòng)機(jī)的視在功率和有功 功率,由此計(jì)算出電機(jī)的功率因數(shù),從而調(diào)整節(jié)能器的輸出電壓和頻率,以保持功率因數(shù) 在一個(gè)最佳值上,使被控電機(jī)實(shí)現(xiàn)最佳的節(jié)能運(yùn)行。如電網(wǎng)電壓變化或電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷改 變,則功率因數(shù)隨即發(fā)生變化,節(jié)能器調(diào)整輸出電壓或頻率,維持功率因數(shù)在預(yù)定的設(shè)定 值上。該節(jié)能器還具有逆變功能,將電機(jī)停車(chē)時(shí)產(chǎn)生的慣性轉(zhuǎn)為電能回送電網(wǎng)。另外, 在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),節(jié)能器的輸出電壓和頻率是逐漸增加的,從而實(shí)現(xiàn)了軟起動(dòng),極大地減 小了電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流,減少了對(duì)電網(wǎng)電壓的沖擊,節(jié)能效

31、果顯著。 4.1.24.1.2 風(fēng)機(jī)水泵類(lèi)變頻控制風(fēng)機(jī)水泵類(lèi)變頻控制5 5 因?yàn)檫^(guò)去交流電機(jī)本身不調(diào)速, 中央空調(diào)系統(tǒng)對(duì)空氣和水流量的控制不得不依賴(lài) 擋板和閥門(mén)來(lái)調(diào)節(jié),許多電能被白白浪費(fèi)在擋板和閥門(mén)上。如果對(duì)風(fēng)機(jī)水泵進(jìn)行變頻調(diào) 速, 把浪費(fèi)在擋板和閥門(mén)上的能量節(jié)省下來(lái), 每臺(tái)水泵平均節(jié)能效果就很可觀。對(duì)于 風(fēng)機(jī)水泵來(lái)說(shuō), 根據(jù)流體力學(xué)原理, 在相似工況下運(yùn)行時(shí)的參數(shù)存在以下關(guān)系:(1) 其中: q1、h1、n1、n1: 分別為轉(zhuǎn)速改變前的流量、揚(yáng)程、功率、轉(zhuǎn)速; q2、h2、n2、n2: 分別為轉(zhuǎn)速改變后的流量、揚(yáng)程、功率、轉(zhuǎn)速。 由公式(1) 可知, 流量與轉(zhuǎn)速成正比, 壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正

32、比, 消耗的功率與 轉(zhuǎn)速的三次方成正比。對(duì)于變頻調(diào)速來(lái)說(shuō), 轉(zhuǎn)速 n 基本上與電源頻率 f 成正比, 當(dāng) 電源頻率 f 降低時(shí), 電機(jī)轉(zhuǎn)速也降低, 所需的功率就隨轉(zhuǎn)速的三次方迅速降低, 可見(jiàn), 節(jié)能效果十分顯著。以風(fēng)機(jī)為例, 如所需風(fēng)量為額定風(fēng)量的 80%,則轉(zhuǎn)速也下降為額定 轉(zhuǎn)速的 80%, 而軸功率降 51.2%;當(dāng)所需風(fēng)量為額定風(fēng)量的 50%時(shí), 而軸功率降 12.5%。這種節(jié)電效果也非常可觀。實(shí)際證明, 風(fēng)機(jī)水泵類(lèi)變頻控制節(jié)能 40%50%。 4.1.34.1.3 冷水機(jī)組變頻控制冷水機(jī)組變頻控制6 6 由于壓縮機(jī)不排除在滿(mǎn)負(fù)載狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的可能性, 所以, 只能按最大需求 來(lái)決定

33、電動(dòng)機(jī)的容量, 故設(shè)計(jì)裕量一般偏大。在實(shí)際運(yùn)行中, 輕載運(yùn)行的時(shí)間所占的 比例是非常高的。采用變頻控制對(duì)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié), 實(shí)現(xiàn)對(duì)制冷量的控制, 讓冷 凍機(jī)組始終處于最佳(最合理)的運(yùn)行狀態(tài)。變頻控制提高了空調(diào)器的效率, 改善了冷 凍機(jī)組的運(yùn)行效果, 從而實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。變頻壓縮機(jī)的原理是通過(guò)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速而 調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的單位時(shí)間內(nèi)的排氣量, 從而達(dá)到調(diào)節(jié)制冷量的目的。制冷量與頻率成正 比關(guān)系, 所以采用變頻調(diào)節(jié)可實(shí)現(xiàn)對(duì)制冷量的控制, 從而可達(dá)到節(jié)能效果。有些調(diào)節(jié) 2 1 2 1 n n q q 2 2 1 2 1 n n h h 3 2 1 2 1 n n n n 方式 ( 如調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度和

34、改變?nèi)~片角度), 即使在需求量較小的情況下, 也不能減少 電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率。采用了變頻調(diào)速后, 在需求量較小時(shí), 可降低電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速, 減 少電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行功率, 從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)能。實(shí)際證明, 冷水機(jī)組變頻控制可節(jié)能 20%30%。 4.24.2 水蓄冷技術(shù)水蓄冷技術(shù) 蓄冷技術(shù)作為電力供應(yīng)需求側(cè)管理(dsm)的重要手段之一,在國(guó)外已得到廣泛的應(yīng) 用.近年來(lái),國(guó)內(nèi)的研究與設(shè)計(jì)單位也已進(jìn)行了一些嘗試,并取得了較好的效果。隨著分 時(shí)計(jì)費(fèi)電價(jià)結(jié)構(gòu)的推廣和峰谷電價(jià)差的擴(kuò)大,蓄冷技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越普及。 采用水蓄冷的集中能源中心方式，蓄冷可起到“削峰填谷”的作用，緩解用電緊張， 提高能源利用效率，

35、減少裝機(jī)容量，充分利用峰谷電價(jià)，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。 水蓄冷是利用水的顯熱來(lái)儲(chǔ)存冷量的。系統(tǒng)組成是在常規(guī)供冷系統(tǒng)中加人了一個(gè) 或多個(gè)蓄水罐。為實(shí)現(xiàn)冷量的儲(chǔ)存,滿(mǎn)足冷負(fù)荷的需要,設(shè)計(jì)合理的水蓄冷罐應(yīng)能通過(guò) 維持一個(gè)盡可能大的蓄水溫差并防比冷水與熱水的混合來(lái)獲得最大的蓄冷效率。 水蓄冷技術(shù)的應(yīng)用與否取決于薄項(xiàng)目的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,增加蓄冷罐就增加了一部分 初投資,若能在短時(shí)間內(nèi)收回這部分投資,則便于該技術(shù)的推廣.我國(guó)目前正推廣實(shí)行的 峰谷不同電價(jià)的政策將為促進(jìn)蓄冷技術(shù)的應(yīng)用起到了積極的推動(dòng)作用.隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 和人民生活水平的提高,供電和用電之間的矛盾日益突出.積極推廣應(yīng)用水蓄冷技術(shù)對(duì) 于在建設(shè)社會(huì)主義市場(chǎng)

36、經(jīng)濟(jì)的條件下,提高需求側(cè)負(fù)荷管理的科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)性,提高能 源利用率是十分有益的.水蓄冷技術(shù)在食品加工、制藥等行業(yè)的工藝用冷,以及體育館、 大廈等建筑物的空調(diào)方面有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用前景。 4.34.3 大空間采暖大空間采暖 輻射傳熱的房間里，各個(gè)表面（僅僅是表面）相互進(jìn)行輻射傳熱。由于維護(hù)結(jié)構(gòu) 傳熱的速度相對(duì)較慢，其表面溫度容易達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，實(shí)測(cè)顯示此時(shí)雖然維護(hù) 結(jié)構(gòu)由于表面溫度的降低，維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量由于內(nèi)外溫差加大有所增加，但增加并 不明顯。人作為熱源向冷頂、墻壁和所有低于人體表面溫度的表面發(fā)射熱量，各表面 吸收的熱量最后都被輻射板吸收，傳遞給輻射板的流動(dòng)冷媒。人體在室內(nèi)移動(dòng)是熱源 的

37、移動(dòng)，人體移去的空間回復(fù)到原來(lái)的平衡狀態(tài)，對(duì)應(yīng)該處的輻射傳熱量也減少到原 來(lái)的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。輻射傳熱具有追蹤能力而且具有極快的傳遞速度。人體在輻射房 間內(nèi)與穿著了空調(diào)衣相似，具有極高的效率。另一方面當(dāng)室內(nèi)各表面溫度接近輻射板 溫度時(shí)，輻射傳熱負(fù)荷急劇減少，供回水溫差下降，主機(jī)能耗非常低，而此時(shí)人員的 舒適度是最好的。這種狀態(tài)和對(duì)流空調(diào)完全相反，實(shí)踐證明，rcf 舒適度保持較高的水 平時(shí)，空調(diào)能耗沒(méi)有顯著的增加。 采用地板輻射采暖加周邊散熱器采暖，增加人員活動(dòng)區(qū)的熱舒適，減少頂部空間 的耗能。另外在大空間采用分層和置換通風(fēng)，盡量減少無(wú)效空間區(qū)域的能量消耗，只 滿(mǎn)足有效區(qū)域的舒適度。采用 cfd

38、的方法，對(duì)大空間的空調(diào)氣流組織進(jìn)行了分析，得 到了很好的驗(yàn)證。如游泳館空調(diào)比賽區(qū)空間溫度可以被控制于 28到 29之間。室 內(nèi)的溫度分層非常明顯，屋頂最高點(diǎn)溫度卻達(dá)到了 40以上。 4.44.4 實(shí)行分層分區(qū)控制實(shí)行分層分區(qū)控制, ,減少管道冷減少管道冷 t t 損失損失 在中央空調(diào)系統(tǒng)中,不同性質(zhì)的空調(diào)對(duì)象共用同一冷凍水系統(tǒng)。不同性質(zhì)的空調(diào)對(duì) 象在不同季節(jié)、不同時(shí)段有著不同的空調(diào)要求,如冬季地處南方的客房及寫(xiě)字樓基本上 不需要送冷凍水,而餐廳卻需要。但在深夜餐廳停止?fàn)I業(yè)后又可將餐廳空調(diào)的冷水關(guān)掉。 為了實(shí)現(xiàn)分區(qū)時(shí)段控制,對(duì)不同性質(zhì)區(qū)域的冷水管加裝電磁閥,并在冷凍機(jī)房實(shí)現(xiàn)集中 控制,有效地減輕

39、冷凍機(jī)負(fù)荷。另外,在室外溫度較低時(shí),增加空調(diào)間的新風(fēng)量,減少空 調(diào)能耗,這些方法都可降低空調(diào)用電。總之,通過(guò)各種行之有效的節(jié)能措施,大地減少中 央空調(diào)系統(tǒng)中的電能消耗和空調(diào)設(shè)備散發(fā)的空調(diào)空間的熱量，冷氣空調(diào)不必再使用更 多的電力來(lái)維護(hù)涼爽的室溫，反而可以節(jié)省電能。同時(shí)，由于減少能耗也延長(zhǎng)了設(shè)備 的使用壽命。由此可見(jiàn)中央空調(diào)系統(tǒng)中實(shí)施節(jié)能可謂意義重大。 第五章第五章 系統(tǒng)方案節(jié)能系統(tǒng)方案節(jié)能 5.15.1 合理設(shè)定參數(shù)合理設(shè)定參數(shù) 一些專(zhuān)家針對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中室內(nèi)空氣參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的合理取值對(duì)空調(diào)能耗 的影響,探討了空調(diào)負(fù)荷、空調(diào)能耗和空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的基本概念,對(duì)室內(nèi)空氣溫度和相 對(duì)濕度標(biāo)準(zhǔn)對(duì)空調(diào)

40、系統(tǒng)能耗的影響進(jìn)行了計(jì)算分析,結(jié)果表明科學(xué)認(rèn)識(shí)室內(nèi)空氣參數(shù)標(biāo) 準(zhǔn)的合理取值對(duì)空調(diào)系統(tǒng)能耗的影響對(duì)當(dāng)前建筑節(jié)能意義重大;空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能條件需要 具體分析,針對(duì)不同類(lèi)型的建筑和不同的空調(diào)方式,其室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的影響不同,空 調(diào)過(guò)程設(shè)計(jì)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能具有重要影響。 室內(nèi)相對(duì)濕度對(duì)空調(diào)能耗的影響十分明顯。與其提高室內(nèi)空氣干球溫度,不如降低 房間內(nèi)空氣的相對(duì)濕度,在節(jié)能的同時(shí),還能獲得更佳的人體舒適感和室內(nèi)空氣質(zhì)量,同 時(shí)也順應(yīng)當(dāng)前國(guó)際空調(diào)界降低室內(nèi)相對(duì)濕度的大潮，響應(yīng)全球節(jié)能組織的號(hào)召。 5.1.15.1.1 參數(shù)選擇參數(shù)選擇 若空調(diào)室外計(jì)算參數(shù)為定值時(shí)，夏季空調(diào)室內(nèi)空氣計(jì)算溫度和濕度越低，房間的 計(jì)

41、算冷負(fù)荷就越大。系統(tǒng)耗能也越大。在滿(mǎn)足舒適要求的條件下，要盡量提高夏季的 室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度和相對(duì)濕度，盡量降低冬季的室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度和相對(duì)濕度，不要盲目追求 夏季室內(nèi)空氣溫度過(guò)低、過(guò)干，冬季室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度過(guò)高 5.1.25.1.2 空調(diào)冷負(fù)荷的計(jì)算空調(diào)冷負(fù)荷的計(jì)算 我國(guó)在 1982 年經(jīng)評(píng)議通過(guò)了兩種新的冷負(fù)荷計(jì)算方法：諧波反應(yīng)法和冷負(fù)荷系數(shù) 法。兩種方法都合理地考慮了顯熱得熱中輻射成分轉(zhuǎn)化為冷負(fù)荷時(shí)的幅度衰減和時(shí)間 延遲作用，這對(duì)于正確計(jì)算空調(diào)設(shè)計(jì)負(fù)荷，從而節(jié)能降耗具有重要意義。但是，該方 法提供的數(shù)據(jù)適用于傳統(tǒng)重型和中型結(jié)構(gòu)，而缺少新型建筑墻體的數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)時(shí)最好 應(yīng)充分考慮并合理采用相近數(shù)據(jù)。還可以

42、采用計(jì)算軟件使計(jì)算更加快速準(zhǔn)確。另外， 目前我國(guó)的現(xiàn)狀造成很多設(shè)計(jì)都依靠估算。盡管各種估算的方法都有一定的理論或經(jīng) 驗(yàn)依據(jù)，但是估算本身的實(shí)質(zhì)就是將各項(xiàng)冷負(fù)荷峰值與圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷峰值簡(jiǎn)單相加， 從而使計(jì)算結(jié)果過(guò)于安全。因此，建筑物冷負(fù)荷的最大值應(yīng)為每個(gè)房間逐時(shí)負(fù)荷疊加 的最大值，而不是簡(jiǎn)單地將每個(gè)房間的最大冷負(fù)荷進(jìn)行益加，還應(yīng)考慮同時(shí)使用系數(shù)， 以減少主機(jī)的設(shè)計(jì)容量，達(dá)到減少運(yùn)行能耗的目的。同時(shí)使用系數(shù)應(yīng)按實(shí)際情況定， 設(shè)計(jì)者可根據(jù)工程規(guī)模、用途等特點(diǎn)，參照已建工程經(jīng)驗(yàn)確定，一般為 0.75-0.85。 5.25.2 冷熱源耗能節(jié)能措施冷熱源耗能節(jié)能措施7 7 5.2.15.2.1 溫濕度控制

43、溫濕度控制 從中央空調(diào)系統(tǒng)空氣處理過(guò)程可以看出, 夏季室內(nèi)溫度越低、相對(duì)濕度愈低, 系 統(tǒng)設(shè)備耗能愈大; 冬季室內(nèi)溫度越高、相對(duì)濕度愈高, 系統(tǒng)設(shè)備耗能愈大, 相應(yīng)地初 投資和運(yùn)行費(fèi)用也隨之增大。由于每個(gè)人對(duì)舒適感的要求標(biāo)準(zhǔn)差別很大, 故對(duì)民用中 央空調(diào)可有一個(gè)范圍較寬的舒適區(qū)。在該舒適區(qū)范圍內(nèi), 夏季降溫時(shí), 取較高的溫濕 度值; 冬季采暖時(shí), 取較低的溫濕度值, 可獲得一定的節(jié)能效果。建筑內(nèi)溫濕度的變 化與建筑節(jié)能有著緊密的相關(guān)性，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)資料表明, 如果在夏季將設(shè)定值溫度 下調(diào) 1, 將增加 9%的能耗; 如果在冬季將設(shè)定值溫度上調(diào) 1, 將增加 12%的能耗。 因此將建筑內(nèi)溫濕度控

44、制在設(shè)定值精度范圍內(nèi)是大樓中央空調(diào)節(jié)能的有效措施。 為降低能耗, 空調(diào)房間室內(nèi)溫濕度基數(shù), 在滿(mǎn)足生產(chǎn)需要和人體健康的情況下, 夏季盡可能提高, 冬季應(yīng)盡可能降低。現(xiàn)在有些業(yè)主盲目追求“夠冷”境界, 大幅度 提高室內(nèi)溫濕度計(jì)標(biāo)準(zhǔn), 這樣做, 不僅無(wú)謂地浪費(fèi)大量能源, 而且還會(huì)產(chǎn)生舒適感的 負(fù)面效應(yīng)?？照{(diào)系統(tǒng)溫度控制精度越高, 舒適性越好, 同時(shí)節(jié)能效果也越明顯。而空 調(diào)系統(tǒng)前端所測(cè)信號(hào)準(zhǔn)確性直接影響到中央空調(diào)系統(tǒng)的精確控制程度。所以, 所測(cè)信 號(hào), 尤其是溫濕度這樣的模擬信號(hào), 須盡可能準(zhǔn)確。還有, 一定要選用高控制精度的 bas 對(duì)中央空調(diào)進(jìn)行控制。因?yàn)? bas 采用 ddc( 直接數(shù)字控

45、制器) 直接控制電動(dòng)水 閥閥門(mén)的開(kāi)度, 而無(wú)須中間調(diào)節(jié)器; 另外, ddc 內(nèi)含有豐富的計(jì)算控制軟件, 如比例 積分微分(pid) 算法、模糊控制算法、遺傳算法等, 來(lái)保證控制的精確度。 5.2.25.2.2 冷源效率控制冷源效率控制8 8 夏季,中央空調(diào)空調(diào)系統(tǒng)承擔(dān)著排除室內(nèi)余熱、余濕,并改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的重要 任務(wù)。在常規(guī)中央空調(diào)系統(tǒng)中,夏季空調(diào)熱濕負(fù)荷都是由同一個(gè)冷源承擔(dān)的,因受制于 系統(tǒng)除濕的需要,其冷源普遍采用了低溫蒸發(fā)系統(tǒng)(蒸發(fā)溫度 05、冷凍水進(jìn)出口溫 度為 12/7),因此冷源工作效率普遍較低。針對(duì)上述問(wèn)題,本文主要淺析一下目前實(shí) 際工程應(yīng)用中可行的空調(diào)系統(tǒng)方案。 評(píng)價(jià)冷源制冷

46、效率的性能指標(biāo)是制冷系數(shù)(cop,coefficient of performance )。 制冷系數(shù)指單位功耗所能獲得的冷量。制冷系數(shù)與制冷劑的性質(zhì)無(wú)關(guān), 僅取決于被冷 卻物的溫度 t0 和冷卻劑溫度 tk, t0 越高, tk 越低, 制冷系數(shù)越高。所以空調(diào)系統(tǒng)冷 機(jī)的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中不要使冷凍水溫度太低、冷卻水溫度太高, 否則制冷系數(shù)就會(huì)較 低, 產(chǎn)生單位冷量所需消耗的功量多, 耗電量高, 增加建筑的能耗。提高冷源效率可 采取以下措施: 5.2.2.15.2.2.1 降低冷卻水溫度降低冷卻水溫度 由于冷卻水溫度越低，冷機(jī)的制冷系數(shù)就越高。冷卻水的供水溫度每上升 1 攝氏 度，冷機(jī)的 cop

47、 下降近 4%.降低冷卻水溫度就需要加強(qiáng)冷卻塔的運(yùn)行管理。首先，對(duì)于 停止運(yùn)行的冷卻塔，其進(jìn)出水管的閥門(mén)應(yīng)該關(guān)閉。否則，因?yàn)閬?lái)自停開(kāi)的冷卻塔的水 溫度較高，混合后的冷卻水水溫就會(huì)提高，冷機(jī)的制冷系數(shù)就減低了。其次，冷卻塔 使用一段時(shí)間后，應(yīng)及時(shí)檢修，否則冷卻塔的效率會(huì)下降，不能充分地為冷卻水降溫。 5.2.2.25.2.2.2 提高冷凍水溫度提高冷凍水溫度 由于冷凍水溫度越高，冷機(jī)的制冷效率就越高。冷凍水供水溫度提高 1 攝氏度， 冷機(jī)的制冷系數(shù)可提高 3%，所以在日常運(yùn)行中不要盲目降低冷凍水溫度。首先，不要 設(shè)置過(guò)低的冷機(jī)冷凍水設(shè)定溫度。其次，一定要關(guān)閉停止運(yùn)行的冷機(jī)的水閥，防止部 分冷凍水

48、走旁通管路，否則，經(jīng)過(guò)運(yùn)行中的冷機(jī)的水量就會(huì)減少，導(dǎo)致冷凍水的溫度 被冷機(jī)降到過(guò)低的水平。 5.35.3 系統(tǒng)的選擇系統(tǒng)的選擇 首先，在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初選定空調(diào)方案（系統(tǒng)方式）時(shí)，即應(yīng)將節(jié)能作為重要 依據(jù)之一。 中央空調(diào)能耗一般包括三部分空調(diào)冷熱源；空調(diào)機(jī)組及末端設(shè)備；水或空氣輸送 系統(tǒng)。這三部分能耗中，冷熱源能耗約占總能耗的一半左右，是空調(diào)節(jié)能的主要內(nèi)容。 5.3.15.3.1 水或空氣輸送系統(tǒng)節(jié)能水或空氣輸送系統(tǒng)節(jié)能9 9 一般空調(diào)水系統(tǒng)的輸配用電 ，在冬季供暖期間約占整個(gè)建筑動(dòng)力用電的 20 - 25，夏季供冷期間占 12 -24，因此水系統(tǒng)節(jié)能非常重要。目前 ，空調(diào)水系統(tǒng) 在設(shè)計(jì)上存在

49、著一些問(wèn)題 ：1）選擇水泵是按設(shè)計(jì)值查找水泵樣本銘牌參數(shù)確定 ，而 不是按水泵的特性曲線選定水泵型號(hào) ；2）未對(duì)每個(gè)水環(huán)路進(jìn)行水力平衡計(jì)算，對(duì)壓 差相差懸殊的回路也未采取有效措施 ，水力、熱力失調(diào)現(xiàn)象嚴(yán)重 ；3）大流量、小溫 差現(xiàn)象普遍存在 ，設(shè)計(jì)中供、回水溫差一般取 5，但經(jīng)實(shí)測(cè) ，夏季冷凍水回水溫 差較好的為 35，較差的只有 1.5 2，造成實(shí)際水流比設(shè)計(jì)水量大 1.5 倍以上 ，使水泵電耗增加。對(duì)此 ，可從如下方面考慮水系統(tǒng)節(jié)能 ： 1）重視水系統(tǒng)設(shè)計(jì) ，認(rèn)真進(jìn)行水系統(tǒng)各環(huán)路的計(jì)算 ，并采取相應(yīng)措施保證各環(huán) 路水力平衡 ； 2）認(rèn)真校對(duì)和計(jì)算空調(diào)水系統(tǒng)相關(guān)系數(shù) ，切實(shí)落實(shí)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的

50、要求值 ，積 極推廣變頻調(diào)速水泵 ，冬、夏兩用雙速水泵等節(jié)能措施 ； 3）制冷系統(tǒng)冷卻水進(jìn)水溫度的高低對(duì)主機(jī)耗電量有著重要影響，在水量一定情況 下，進(jìn)水溫度高 1，溴化鋰?yán)渌畽C(jī)組能耗高 6。 5.3.25.3.2 采用冰蓄能系統(tǒng)采用冰蓄能系統(tǒng)10 10 冰蓄冷技術(shù)是利用峰谷電價(jià)的差別將用電高峰時(shí)的空調(diào)負(fù)荷轉(zhuǎn)移到電價(jià)較為便宜 的夜間，從而節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。 對(duì)于傳統(tǒng)的冰蓄能系統(tǒng)，主機(jī)所耗的總能量變化不大，因而可節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用但不 節(jié)能；如采用再冷式冰蓄能系統(tǒng)則因采用了新型的冰剝離法，而減少了剝離能耗，即 可節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用又可節(jié)能。采用冰蓄能系統(tǒng)時(shí)，具體地有下面幾種方案可供選擇： “全部蓄能系統(tǒng)”：當(dāng)電價(jià)

51、在峰、谷時(shí)段里有差別時(shí)，可將全部負(fù)荷轉(zhuǎn)移到廉價(jià) 電費(fèi)的時(shí)間里運(yùn)行。這種方式常用于改建工程，它可利用原有的冷水機(jī)組，只需加設(shè) 蓄冷設(shè)備和有關(guān)的輔助裝置；這種方式也適用于需要瞬時(shí)大量釋冷的特殊建筑物，如 體育館建筑物等。 “部分蓄能系統(tǒng)”：冷水機(jī)組連續(xù)運(yùn)行，它在夜間用來(lái)制冷蓄能，在白天利用蓄 存的制冷量為建筑物提供制冷。將運(yùn)行時(shí)數(shù)從 1h 擴(kuò)展到 24h，可以得到最低的平均負(fù) 荷。需電量費(fèi)用大大地減少，而冷水機(jī)組的制冷能力也可減少 50%-60%或者更多一些。 在新建的建筑中，這是最實(shí)用的、投資有效的負(fù)荷管理方案。 5.3.35.3.3 采用變風(fēng)量系統(tǒng)，以減少空氣輸送系統(tǒng)的能耗采用變風(fēng)量系統(tǒng)，以減

52、少空氣輸送系統(tǒng)的能耗11 11 變風(fēng)量系統(tǒng)就是針對(duì)送風(fēng)系統(tǒng)耗電缺點(diǎn)的節(jié)能對(duì)策。變風(fēng)量系統(tǒng)可分為兩種: 一 種為 ahu 風(fēng)管系統(tǒng)中的空調(diào)機(jī)變風(fēng)量系統(tǒng) (ahuvav 系統(tǒng)); 一種為 fcu 系統(tǒng)中的室 內(nèi)風(fēng)機(jī)變風(fēng)量系統(tǒng)(fcu- vav 系統(tǒng))。ahu- vav 系統(tǒng)是在全風(fēng)管系統(tǒng)中將送風(fēng)溫度固 定,而以調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)送風(fēng)量的方式來(lái)應(yīng)付室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷的變動(dòng)。fcu- vav 系統(tǒng)則是將 冷水供應(yīng)量固定, 而在室內(nèi) fcu 加裝無(wú)段變功率控制器改變送風(fēng)量, 亦即改變 fcu 的熱交換率來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)負(fù)荷變動(dòng)。這兩種方式通過(guò)風(fēng)量的調(diào)整來(lái)減少送風(fēng)機(jī)的耗電量, 同時(shí)也可增加熱源機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)效率而節(jié)約熱源耗電,

53、因此可在送風(fēng)及熱源兩方面同時(shí) 獲得節(jié)能效果。 全空氣空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求，是要確定向被空調(diào)房間輸送的、經(jīng)過(guò)一定處理 的空氣數(shù)量，用以吸收室內(nèi)的余熱和余濕，從而維持室內(nèi)所需要的溫、濕度。當(dāng)室內(nèi) 余熱值發(fā)生變化而又需要使室內(nèi)溫度保持不變時(shí)，可采用兩種方法：1、定風(fēng)量：將送 風(fēng)量固定，而改變送風(fēng)溫度；2、變風(fēng)量：將送風(fēng)溫度值固定，而改變進(jìn)風(fēng)量。 考慮到現(xiàn)代化樓宇的空調(diào)要求，正從集中式控制向各個(gè)房間進(jìn)行獨(dú)立、個(gè)別控制 的方面發(fā)展。變風(fēng)量空調(diào)（vav）控制系統(tǒng)可以克服定風(fēng)量系統(tǒng)的諸多缺點(diǎn)，它可以根 據(jù)各個(gè)房間溫度要求的不同進(jìn)行獨(dú)立溫度控制，通過(guò)改變送風(fēng)量的辦法，來(lái)滿(mǎn)足不同 房間（或區(qū)域）對(duì)負(fù)荷變化的需

54、要。同時(shí)，采用變風(fēng)量系統(tǒng)可以使空調(diào)系統(tǒng)輸送的風(fēng) 量在建筑物中各個(gè)朝向的房間之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移，解決一天中同一時(shí)間各朝向房間的負(fù)荷 并不都處于最大值的問(wèn)題，從而減少系統(tǒng)的總設(shè)計(jì)風(fēng)量。這樣，空調(diào)設(shè)備的容量也可 以減小，既可節(jié)省設(shè)備費(fèi)的投資，也進(jìn)一步降低了系統(tǒng)的運(yùn)行能耗。有資料顯示，采 用變風(fēng)量系統(tǒng)可節(jié)省能源達(dá)到 30%，并可同時(shí)提高環(huán)境的舒適性。該系統(tǒng)最適合應(yīng)用于 樓層空間大而且房間多的建筑。尤其是辦公樓，更能發(fā)揮其操作簡(jiǎn)單、舒適、節(jié)能的 效果。因此，變風(fēng)量系統(tǒng)在運(yùn)行中是一種節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)。如果把送風(fēng)溫度設(shè)為常數(shù), 改變送風(fēng)量 l, 也可得到不同的 q 值, 以維持室溫不變。變風(fēng)量控制可采用根據(jù)室內(nèi) 負(fù)

55、荷的變化, 自動(dòng)調(diào)節(jié)送風(fēng)量的送風(fēng)裝置。當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷減少時(shí), 它可保持送風(fēng)參數(shù)不 變( 不需再熱), 通過(guò)自動(dòng)減少風(fēng)量來(lái)保持室內(nèi)溫度的穩(wěn)定。這樣, 不僅可節(jié)約定風(fēng)量 系統(tǒng)為提高送風(fēng)溫度所需的再熱量, 而且還由于處理的風(fēng)量減少, 可降低風(fēng)機(jī)功率電 耗及制冷機(jī)的冷量。據(jù)多種資料介紹, 變風(fēng)量較之定風(fēng)量方式一般情況下節(jié)能可達(dá) 30%50%。 5.3.45.3.4 利用能量回收系統(tǒng)節(jié)能利用能量回收系統(tǒng)節(jié)能 在室內(nèi)外溫差較大的情況下，可在系統(tǒng)中增設(shè)熱回收系統(tǒng)，可得到較為明顯的節(jié) 能效果。 5.3.55.3.5 能耗指標(biāo)和當(dāng)?shù)啬茉礂l件合理選擇冷源能耗指標(biāo)和當(dāng)?shù)啬茉礂l件合理選擇冷源 在制冷機(jī)組的選用中，根據(jù)“提

56、高電力在終端能源消耗中的比重，降低煤炭在一 次能源中的比重，有效利用石油和天然氣資源”的國(guó)家能源政策，鼓勵(lì)采用電制冷機(jī) 組，限制采用燃煤鍋爐的產(chǎn)品。同時(shí)，可積極發(fā)展太陽(yáng)能空調(diào)與燃?xì)饪照{(diào)（直燃機(jī)） 、 合理利用其他熱源。 太陽(yáng)能空調(diào)：太陽(yáng)能空調(diào)：建立在太陽(yáng)能熱水器應(yīng)用的基礎(chǔ)上的太陽(yáng)能空調(diào)，可充分利用夏天 的太陽(yáng)能，具有很好的經(jīng)濟(jì)性。利用太陽(yáng)能供冷與供熱，不僅可以節(jié)省電力和常規(guī)能 源，對(duì)環(huán)境保護(hù)尤其有重要意義。 燃?xì)饪照{(diào)：燃?xì)饪照{(diào)：燃?xì)饪照{(diào)具有削減夏季電力高峰、填補(bǔ)夏季燃?xì)獾凸鹊囊嫣帲?996 已 成為我國(guó)中央空調(diào)市場(chǎng)的主導(dǎo)產(chǎn)品。 土壤熱源的有效利用：土壤熱源的有效利用：目前我國(guó)南方地區(qū)空調(diào)系統(tǒng)主

57、要用空氣源熱泵作為冷熱源， 由于其 “室外機(jī)”受環(huán)境空氣季節(jié)性溫度變化規(guī)律的制約，夏季供冷負(fù)荷越大時(shí)對(duì)應(yīng) 的冷凝溫度越高，從而主機(jī)能耗增大。與地面上環(huán)境空氣相比，地下 5m 以下全年土壤 溫度穩(wěn)定且約等于年平均溫度，可以分別在夏冬兩季提供相對(duì)較低的冷凝溫度和較高 的蒸發(fā)溫度。所以從原理上講，土壤是一種比環(huán)境空氣更好的熱泵系統(tǒng)的冷熱源。 土壤熱源熱泵的主要優(yōu)點(diǎn)有：土壤熱源熱泵的主要優(yōu)點(diǎn)有：節(jié)能效果明顯（可比空氣源熱泵系統(tǒng)節(jié)能約 20%） ； 埋地?fù)Q熱器不需要除霜，減少了冬季除霜的能耗；由于土壤具有較好的蓄熱性能，可 與太陽(yáng)能聯(lián)用改善冬季運(yùn)行條件；埋地?fù)Q熱器在地下靜態(tài)的吸放熱，可減小空調(diào)系統(tǒng) 對(duì)地

58、面空氣的熱污染及噪音污染。 水源熱泵系統(tǒng)：水源熱泵系統(tǒng)：水源熱泵系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)是一種水冷的整體式供冷/供熱機(jī)組，可進(jìn) 行制冷/制熱循環(huán)，因而是一種全年運(yùn)行的空調(diào)設(shè)備。其制冷（熱）性能受外界環(huán)境變 化的影響較小，換熱效率也高于空氣熱泵。水源熱泵系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)是一種極具特色的 新新產(chǎn)品，具有不同于傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)的諸多技術(shù)特點(diǎn)，是一個(gè)熱回收和內(nèi)部能量 平衡的系統(tǒng)，尤其在過(guò)渡季其節(jié)能的效果非常顯著。由于其設(shè)計(jì)安裝簡(jiǎn)單、控制管理 方便、總體造價(jià)較低，故目前常用于住宅小區(qū)。 5.3.65.3.6 熱電冷三聯(lián)供（熱電冷三聯(lián)供（cchp)cchp)系統(tǒng)系統(tǒng)12 12 這是一項(xiàng)較適合我國(guó)國(guó)情的、利國(guó)利民的系統(tǒng)工程

59、，但在我國(guó)尚處于研究和建設(shè) 的初步階段，還有許多相關(guān)的政策的技術(shù)問(wèn)題有待深入研究。 5.45.4 動(dòng)力節(jié)能動(dòng)力節(jié)能 近年來(lái)隨著我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展,中央空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用日益普及。由于中央空調(diào)系統(tǒng) 的耗能量很大,所以如何節(jié)約能源、提高效率就成為迫切需要解決的問(wèn)題。下面是專(zhuān)家 根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),從中央空調(diào)系統(tǒng)動(dòng)力耗能方面詳細(xì)介紹幾種常用的節(jié)能措施。 5.4.15.4.1 采用大溫差系統(tǒng)采用大溫差系統(tǒng) 所謂空調(diào)“大溫差設(shè)計(jì)”是針對(duì)國(guó)內(nèi)常規(guī)設(shè)計(jì)而言的,是指空調(diào)冷卻水和冷凍水溫 差比常規(guī)的 5要大。國(guó)外冷凍水溫差常采用 6 一 10,冷卻水溫差采用 6 一 8。現(xiàn) 在,很多境外設(shè)計(jì)事務(wù)所在國(guó)內(nèi)承接的工程和國(guó)內(nèi)自行

60、設(shè)計(jì)的工程都采用了空調(diào)大溫差 技術(shù),大溫差設(shè)計(jì)由于節(jié)約了系統(tǒng)循環(huán)水量,相應(yīng)減少了水泵揚(yáng)程及耗電量,但同時(shí)也帶 來(lái)了蒸發(fā)溫度下降、冷凝溫度升高、冷水機(jī)組效率下降等問(wèn)題。 空調(diào)水大溫差技術(shù)是一項(xiàng)節(jié)能技術(shù),該技術(shù)減少了空調(diào)循環(huán)水量,降低水系統(tǒng)的運(yùn) 行費(fèi)用;同時(shí)還可以減小水管管徑,降低初投資;空調(diào)水大溫差技術(shù)對(duì)制冷機(jī)組和空調(diào)機(jī) 組的能耗產(chǎn)生較大影響,同時(shí)會(huì)增加末端裝置的初投資;空調(diào)水大溫差技術(shù)有其適用范 圍。在采用該技術(shù)時(shí),一定要從系統(tǒng)初投資和運(yùn)行費(fèi)用兩方面進(jìn)行權(quán)衡,才能作出合理 的選擇。 5.4.25.4.2 選用低流速選用低流速 因?yàn)樗煤惋L(fēng)機(jī)要求的功耗大致與管路系統(tǒng)中的流速成正比關(guān)系，因此，要取