中央空調(diào)節(jié)能運行方法探討

1、畢業(yè)論文課題名稱： 中央空調(diào)節(jié)能運行方法探討 目 錄摘要- 1 -ABSTRACT- 2 -第一章空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的研究現(xiàn)狀- 4 -1.1國研究現(xiàn)狀- 4 -1.2存在的問題與不足- 5 -第二章建筑構(gòu)造節(jié)能- 6 -2.1利用建筑構(gòu)造實現(xiàn)節(jié)能- 6 -2.2合理控制窗墻比、對外墻與屋頂?shù)膶?dǎo)熱系數(shù)等提出具體要求- 6 -2.3提高門窗的氣密性- 6 -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 -第三章運行節(jié)能1- 8 -3.1加強中央空調(diào)的運行管理，采用一定的計量方法- 8 -3.2通過控制設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)控制- 8 -3.3過渡季節(jié)取用室外空氣作為自然冷源2- 8 -3.

2、4冷（熱）計量和新風(fēng)熱回收技術(shù)- 9 -3.5空調(diào)系統(tǒng)自控3- 9 -第四章技術(shù)節(jié)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)機水泵類變頻控制5- 11 -4.1.3冷水機組變頻控制6- 11 -4.2 水蓄冷技術(shù)- 12 -4.3 大空間采暖- 12 -4.4實行分層分區(qū)控制,減少管道冷t損失- 13 -第五章系統(tǒng)方案節(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.

3、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 -第六章設(shè)備選配節(jié)能 12- 22 -6.1制冷主機的節(jié)能運行- 23 -6.1.1離心式冷水機組的選擇-

4、 23 -6.1.2末端設(shè)備- 24 -6.2水泵的節(jié)能運行- 24 -6.2.1冷凍水泵- 24 -6.3冷卻塔的節(jié)能運行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)備的運行能耗15- 26 -6.6新興設(shè)備的應(yīng)用- 26 -結(jié)論與展望- 28 -致- 29 -參考文獻(xiàn)- 30 - 30 - / 33摘要隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，中央空調(diào)在商業(yè)和民用建筑中的應(yīng)用越來越廣泛，中央空調(diào)是現(xiàn)代建筑中不可缺少的能耗運行系統(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，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，我國建筑物能耗約占能源總消

5、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%，而且呈逐年增長的趨勢，因此，研究中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)意義重大，除了強調(diào)使用功能完善外，還應(yīng)重視節(jié)能因素，降低投資、運行費用。關(guān)鍵詞: 中央空調(diào) 能耗 節(jié)能運行 效率ABSTRACTWith the development of economy and society, central air conditioning in commercial and civil construction are more and more widely used in modern building, central air cond

6、itioning 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 quantity of, its energy consumption is in

7、creasing 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 consumption, and is increasing year b

8、y 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:central air conditioning energy co

9、nsumption energy saving efficiency前言隨著我國國民經(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)，他們追求如何將開發(fā)成本降得越低越好，更多得考慮以人為本，開發(fā)真正舒適度高、建筑質(zhì)量高的居住與商用建筑。同時人們對生活、工作環(huán)境的要求也越來越高。商業(yè)建筑不斷的增多，以與人們對室空氣的溫濕度、潔凈度和空氣品質(zhì)問題越來越重視。由于能源的緊缺，節(jié)能問題越來越引起人們的重視。因此迫切需要為商業(yè)建筑物安裝配置節(jié)能、健康、舒適的中央空調(diào)系統(tǒng)來滿足人們對高生活水平的追求。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，由于

10、規(guī)模較大、設(shè)備類型和型號較多、運行工況復(fù)雜多變,再加上運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)存在著很多問題,無法有效調(diào)節(jié)室環(huán)境,甚至造成系統(tǒng)能耗的無謂增加和能源的不合理消耗。從另一個角度而言,也能說明空調(diào)系統(tǒng)改造和節(jié)能優(yōu)化方面還存在較大的潛力與發(fā)展空間。因此,對空調(diào)系統(tǒng)性能的節(jié)能診斷以與優(yōu)化運行模式的研究,有極大的研究和應(yīng)用價值。這項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)能運行,降低運行成本和能量消耗；同時,也可以為相關(guān)的設(shè)計和管理人員提供一些依據(jù),使其在工程設(shè)計中結(jié)合實際,盡可能地做到系統(tǒng)設(shè)計上的優(yōu)化節(jié)能和運行維護(hù)上的方便易行。第一章 空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的研究現(xiàn)狀1.1國研究

11、現(xiàn)狀我國是能源資源嚴(yán)重短缺的國家,改革開放30余年,我國的節(jié)能減排工作取得了巨大成效。80年代初,我國制定了開發(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發(fā)利用戰(zhàn)略和以電力為中心的能源消費結(jié)構(gòu)調(diào)整戰(zhàn)略;90年代,進(jìn)一步將各項方針細(xì)化具體化,如1992年國務(wù)院批轉(zhuǎn)建設(shè)部等部門關(guān)于解決我國城市生活垃圾問題的幾點意見,稱:強城市垃圾管理,大力開展城市垃圾的回收綜合利用,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,節(jié)能減排工作大圍展開,新節(jié)約能源法規(guī)定節(jié)約資源為我國基本國策,節(jié)能減排工作已成為全民參與的國事、大

12、事。在這樣的節(jié)能減排大環(huán)境背景下,國諸多專家學(xué)者積極開展了建筑能耗調(diào)查研究。研究結(jié)果表明,我國建筑能耗在能源總消費中所占的比例己從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)能的重要性可見一般。眾所周知,空調(diào)系統(tǒng)各組成設(shè)備的正常運行與控制是空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運行的必要條件,只有通過空調(diào)系統(tǒng)組成設(shè)備的性能檢測,從而進(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、設(shè)備運行效率不高、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)用越來越廣泛，中央空調(diào)是現(xiàn)代建筑中不可

13、缺少的能耗運行系統(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，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，我國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%，而且呈逐年增長的趨勢。因此，研究中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)意義重大。我國作為一個發(fā)展中國家，情況較為特殊。現(xiàn)在我們國家從各個方面在提倡節(jié)能，創(chuàng)造一個節(jié)約型社會，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)保是個熱門的話題，中央空調(diào)的能效問題也越來越受到重視。在這方面也有許多新技術(shù)的開發(fā)，比如說變頻中央空調(diào)，還有許多設(shè)備的改造和創(chuàng)新。中央空調(diào)的節(jié)能

14、對于我國創(chuàng)建一個節(jié)能性和諧社會具有重大的意義。1.2存在的問題與不足目前國外關(guān)于空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能診斷的研究,在空調(diào)能耗構(gòu)成方面以與維護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能方面的研究比較透徹,所得到的大量的實驗和研究成果具有重要的參考和實用價值。但是,經(jīng)過查閱大量的節(jié)能改造方面的研究與實踐文獻(xiàn),作者發(fā)現(xiàn)在這一領(lǐng)域仍然存在以下幾個方面的問題與不足:1.未形成節(jié)能診斷的完整流程大部分節(jié)能診斷分析,均是通過從空調(diào)系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)進(jìn)行獨立的診斷,而沒有對這些子系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行同時分析,即缺乏整個節(jié)能診斷的從源頭到末端的順序診斷體系。實際工程中,任何一個子系統(tǒng)的運行參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)之后均會對其他子系統(tǒng)造成影響。2.節(jié)能診斷方案的不可操作性有

15、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)的各個影響因素,然后給出了含有很多空調(diào)系統(tǒng)運行參數(shù)的計算公式。在理論上,通過這些計算公式,可以用來評價某子系統(tǒng)或整個系統(tǒng)的能效,但是實際上存在很多不可操作性。比如,冷機換熱器壁傳熱系數(shù)、風(fēng)管的風(fēng)速與溫度都不是可以隨時獲取的參數(shù)。這些導(dǎo)致節(jié)能診斷方案實際上難以操作和實施。3.診斷后改造效果的不可確定性相當(dāng)一部分節(jié)能改造的工程實例,在將節(jié)能改造方案落實后,未對系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行跟蹤測試與調(diào)查分析因此,造成了改造前與改造后的對比數(shù)據(jù)的缺失,改造方案的實際節(jié)能效果無法準(zhǔn)確得到評估4.缺乏對末端效果的研究很對學(xué)者在對建筑空調(diào)節(jié)能改造時,只注重研究占能耗

16、比例較高的冷熱源系統(tǒng)、水系統(tǒng),沒有結(jié)合末端空調(diào)效果的實際情況進(jìn)行分析。因此,存在節(jié)能改造之后,設(shè)備運行效率得到了提高、能源消耗水平也得到了降低,但是,末端效果又出現(xiàn)了新的問題。因為空調(diào)系統(tǒng)是一個復(fù)雜的龐大的系統(tǒng),各個子系統(tǒng)是有序而互相影響的,因此,在做節(jié)能改造之前應(yīng)先對末端效果有足夠的了解與重視。第二章 建筑構(gòu)造節(jié)能中央空調(diào)工程設(shè)計，應(yīng)給出較詳細(xì)的冷、熱負(fù)荷計算說明和節(jié)能技術(shù)措施說明，目前的中央空調(diào)設(shè)計大多是用概算指標(biāo)估算，且在估算過程中再加大冷、熱負(fù)荷，使冷、熱源主機長期在低負(fù)荷、低效率下運行，大馬拉小車現(xiàn)象嚴(yán)重。所以必須加強工程設(shè)計的審核，立下規(guī)定，報審的中央空調(diào)工程設(shè)計必須附有負(fù)荷計算說

17、明書，嚴(yán)格把關(guān)；另外，必須把節(jié)能思想意識逐漸引人到土木建筑類等各專業(yè)中，使建筑物在規(guī)劃、布局、形狀、色彩、方位與材料等方面為空調(diào)節(jié)能創(chuàng)造條件。2.1利用建筑構(gòu)造實現(xiàn)節(jié)能如有條件，可在制定建筑方案階段就有暖通專業(yè)人員參與，保證在不對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、滿足節(jié)能的需要，比如墻體的保溫隔熱材料。2.2合理控制窗墻比、對外墻與屋頂?shù)膶?dǎo)熱系數(shù)等提出具體要求通過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)計時，在保證室采光的前提下，合理確定窗墻比將十分重要。對于供冷負(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)計時，要把熱容量大的

18、材料放在外圍護(hù)層的室側(cè)，而把熱容量小的保溫材料放在外側(cè)以減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蓄熱負(fù)荷2.3提高門窗的氣密性合理設(shè)計窗的構(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墻體的面積比，對于窗戶面積比較大的建筑物，應(yīng)考慮采用吸熱玻璃、熱反射玻璃或遮陽措施，如遮陽板、屋檐、挑檐、挑陽臺、百葉板、窗簾等。在室外溫度較低的時候可以直接利用自然空氣作為能源，所以窗的構(gòu)造應(yīng)能開啟或在其上設(shè)置可以開啟的自然通風(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)計中應(yīng)采用密閉性良好的門窗。加設(shè)密閉條是提高門窗氣密性的重要手段之一。2.4使用環(huán)保、節(jié)能型建筑材料使用環(huán)保、節(jié)能

19、型建筑材料，可有效減少通過圍護(hù)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，這可能會在一定程度上增大初期投資，這可通過合理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。2.5“冷屋頂”節(jié)能“冷屋頂”（cool roofs）指具有高日射反射率的屋頂，通過在普通屋頂表面涂上淺色的、高反射率的屋頂，通過在普通屋頂?shù)娜丈浞瓷渎?，減少太陽熱量的吸收，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 運行節(jié)能13.1加強中央空調(diào)的運行管理，采用一定的計量方法在空調(diào)能耗中，有很大一部分是由于管理不善而引起的。各項調(diào)節(jié)和節(jié)能措施的實施，亦與操作人員

20、的技術(shù)素質(zhì)直接相關(guān)。故應(yīng)加強對空調(diào)操作人員的培訓(xùn)，提高管理人員素質(zhì)，實行空調(diào)操作人員操作證制度。另外，集中空調(diào)實行計量收費，是建筑節(jié)能的一項基本措施。目前在歐美等國熱量計量已是成熟的技術(shù)，據(jù)國外調(diào)查資料表明：實行集中空調(diào)計量收費后，其節(jié)能率在8%-15%。我國在計量方面也已取得了一定的成就。3.2通過控制設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)控制隨著用能計量收費體制的改革，室空調(diào)系統(tǒng)裝配溫控閥后整個空調(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)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，無統(tǒng)一的模式可循

21、。如：年運行管理問題，主要應(yīng)考慮過渡季節(jié)的運行：室外新風(fēng)的利用、新風(fēng)量的確定等；日運行管理問題，主要應(yīng)考慮隨室外溫度的變化采取不同的日節(jié)能運行模式，這可采用合理的自控系統(tǒng)與一定的手動調(diào)節(jié)裝置來實現(xiàn)；建筑預(yù)冷預(yù)熱時間的合理選擇。建筑預(yù)冷預(yù)熱時間的選擇將直接影響冷熱設(shè)備的大又能實現(xiàn)節(jié)能或節(jié)約投資，預(yù)冷預(yù)熱時間的合理選擇是關(guān)鍵。3.3過渡季節(jié)取用室外空氣作為自然冷源2在空調(diào)運行時間保證衛(wèi)生條件的基礎(chǔ)上 ，只有在夏季室外空氣熱焓大于室空氣熱焓時 ，或冬季室外空氣熱焓小于室空氣熱焓時 ，適當(dāng)減少新風(fēng)量有節(jié)能意義。當(dāng)供冷期間出現(xiàn)室外熱焓小于室空氣熱焓時（過渡季節(jié)），應(yīng)該采用全新風(fēng)運行 ，這不僅可縮短制冷機

22、的運行時間 ，減少新風(fēng)耗能量 ，同時可以改善室環(huán)境的空氣質(zhì)量。3.4冷（熱）計量和新風(fēng)熱回收技術(shù)我們可以用最基本的數(shù)學(xué)和物理知識對中央空調(diào)用戶側(cè)和總用冷（熱）量，進(jìn)行冷（熱）量計量。提高節(jié)能意識，減少無效冷（熱）量損失，便于用冷（熱）量收費和管理。過渡季節(jié)盡量利用新風(fēng)，可進(jìn)行全新風(fēng)運行，減少空調(diào)的運行。冬季區(qū)的消除余熱，可采用室外免費能源新風(fēng)，減少能源的浪費。控制方面采用熱回收技術(shù)，利用排風(fēng)對新風(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；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，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。

23、3.5空調(diào)系統(tǒng)自控3所有空調(diào)設(shè)備采用系統(tǒng)采用先進(jìn)的計算機技術(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)，實現(xiàn)了中央空調(diào)冷媒流量系統(tǒng)運行的智能模糊控制，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，根據(jù)設(shè)定的溫度控制、濕度控制、壓差控制、流量控制來使設(shè)備達(dá)到最佳的匹配運行效果，使設(shè)備在最高效區(qū)域運行，以利于能源的綜合利用，最大化地實現(xiàn)節(jié)能。使用費是多數(shù)人普遍關(guān)心的問題，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，一年下來電費有時候高的嚇人，很多人只能望而卻步，但空調(diào)在我國市場巨大，每年夏季全國溫度普遍接近 40

24、 度，幾乎每個地區(qū)都需要空調(diào)，因此，發(fā)展中央空調(diào)節(jié)能技術(shù)勢在必行。空調(diào)自動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)展以與自控設(shè)備價格的降低 ，自動控制將更廣泛地應(yīng)用于空調(diào)行業(yè)。具體可以從 4 個方面考慮 ：1）考慮過渡季全新風(fēng)的可能與新風(fēng)量變化的要求 ，采用雙風(fēng)機系統(tǒng) ；2）送、回風(fēng)機采用變頻調(diào)速風(fēng)機 ；3）水系統(tǒng)設(shè)電動二通閥 ，水流量自動調(diào)節(jié) ；4）新、回風(fēng)閥為電動調(diào)節(jié)閥 ，調(diào)節(jié)新回風(fēng)比。第四章 技術(shù)節(jié)能4.1 變頻技術(shù)4大部分建筑物一年中只有幾十天時間中央空調(diào)處于最大負(fù)荷。中央空調(diào)冷負(fù)荷始終處于動態(tài)變化之中, 如每天早晚、氣候情況、客流量、活動容等各種因

25、素的變化, 實時影響中央空調(diào)冷負(fù)荷。一般, 冷負(fù)荷在 560%圍波動, 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)計多數(shù)以最大冷負(fù)荷為最大功率驅(qū)動。這樣, 造成實際需要冷負(fù)荷與最大功率輸出之間的矛盾, 造成了巨大的能源浪費。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)比較簡單，變頻器先將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，然后用逆變橋?qū)⑵湓俎D(zhuǎn)換為變頻、變壓的交流電源。風(fēng)機、水泵等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過調(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門開度來調(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、閥門的截流過程中。最有效的節(jié)能措施就是采用變頻調(diào)速器來調(diào)節(jié)流量，由于風(fēng)機、水泵類負(fù)載，

26、軸功率與轉(zhuǎn)速成立方關(guān)系，所以當(dāng)風(fēng)機、水泵轉(zhuǎn)速下降時，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，在滿足某一最不利水環(huán)路所需使用壓力的條件下，通過改變二次水泵電機的運轉(zhuǎn)頻率或水泵的運行臺數(shù)，以達(dá)到節(jié)能目的。4.1.1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電壓降到額定電壓以下。另一方面,用戶的電力設(shè)備在設(shè)計選型時為保證在用電最高峰時也能達(dá)到設(shè)計要求,采用了較大的電機,所以在空調(diào)系統(tǒng)中有

27、許多“大馬拉小車”現(xiàn)象,過多的電力損耗導(dǎo)致了以熱和振蕩形式造成的能量損失。交流感應(yīng)電機的輸出功率尸釘了UI。os小,由此可見通過改變交流感應(yīng)電機的輸入電壓與頻率,即可改變電機的輸出功率。我們在幾個大的交流感應(yīng)電機上加裝賽普節(jié)能器,該節(jié)能器根據(jù)探測到加在電機上的電壓和電流,而獲得電動機的視在功率和有功功率,由此計算出電機的功率因數(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)在一個最佳值上,使被控電機實現(xiàn)最佳的節(jié)能運行。如電網(wǎng)電壓變化或電動機的負(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,將電機停車時產(chǎn)生的慣性轉(zhuǎn)為電能回送電網(wǎng)

28、。另外,在電動機起動時,節(jié)能器的輸出電壓和頻率是逐漸增加的,從而實現(xiàn)了軟起動,極減小了電動機的起動電流,減少了對電網(wǎng)電壓的沖擊,節(jié)能效果顯著。4.1.2風(fēng)機水泵類變頻控制5因為過去交流電機本身不調(diào)速, 中央空調(diào)系統(tǒng)對空氣和水流量的控制不得不依賴擋板和閥門來調(diào)節(jié),許多電能被白白浪費在擋板和閥門上。如果對風(fēng)機水泵進(jìn)行變頻調(diào)速, 把浪費在擋板和閥門上的能量節(jié)省下來, 每臺水泵平均節(jié)能效果就很可觀。對于風(fēng)機水泵來說, 根據(jù)流體力學(xué)原理, 在相似工況下運行時的參數(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、揚程、功率、轉(zhuǎn)速;Q2、H2、N2、n2: 分別為轉(zhuǎn)速改變后的流

29、量、揚程、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)速的平方成正比, 消耗的功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。對于變頻調(diào)速來說, 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, 電機轉(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, 節(jié)能效果十分顯著。以風(fēng)機為例, 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, 而軸功率降 12.5%。這種節(jié)電效果也非常可觀。實際證明, 風(fēng)機水泵類變頻控制節(jié)能 40%50%。4.1.3冷水機組變頻控制6由于壓縮機不排除在滿負(fù)載狀態(tài)下長時間運行

30、的可能性, 所以, 只能按最大需求來決定電動機的容量, 故設(shè)計裕量一般偏大。在實際運行中, 輕載運行的時間所占的比例是非常高的。采用變頻控制對壓縮機轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié), 實現(xiàn)對制冷量的控制, 讓冷凍機組始終處于最佳(最合理)的運行狀態(tài)。變頻控制提高了空調(diào)器的效率, 改善了冷凍機組的運行效果, 從而實現(xiàn)了節(jié)能。變頻壓縮機的原理是通過調(diào)節(jié)壓縮機的轉(zhuǎn)速而調(diào)節(jié)壓縮機的單位時間的排氣量, 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)可實現(xiàn)對制冷量的控制, 從而可達(dá)到節(jié)能效果。有些調(diào)節(jié)方式 ( 如調(diào)節(jié)閥門開度和改變?nèi)~片角度), 即使在需求量較小的情況下, 也不能減少電動機的運行效率。采用

31、了變頻調(diào)速后, 在需求量較小時, 可降低電動機的轉(zhuǎn)速, 減少電動機的運行功率, 從而進(jìn)一步實現(xiàn)節(jié)能。實際證明, 冷水機組變頻控制可節(jié)能20%30%。4.2 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,在國外已得到廣泛的應(yīng)用.近年來,國的研究與設(shè)計單位也已進(jìn)行了一些嘗試,并取得了較好的效果。隨著分時計費電價結(jié)構(gòu)的推廣和峰谷電價差的擴(kuò)大,蓄冷技術(shù)在我國的應(yīng)用將會越來越普與。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，提高能源利用效率，減少裝機容量，充分利用峰谷電價，節(jié)省運行費用。水蓄冷是利用水的顯熱來儲存冷量的。系統(tǒng)組成是在常規(guī)供冷系統(tǒng)中加人了一個

32、或多個蓄水罐。為實現(xiàn)冷量的儲存,滿足冷負(fù)荷的需要,設(shè)計合理的水蓄冷罐應(yīng)能通過維持一個盡可能大的蓄水溫差并防比冷水與熱水的混合來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,若能在短時間收回這部分投資,則便于該技術(shù)的推廣.我國目前正推廣實行的峰谷不同電價的政策將為促進(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)對于在建設(shè)社會主義市場經(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,以與體育館、

33、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。4.3 大空間采暖輻射傳熱的房間里，各個表面（僅僅是表面）相互進(jìn)行輻射傳熱。由于維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱的速度相對較慢，其表面溫度容易達(dá)到相對穩(wěn)定的狀態(tài)，實測顯示此時雖然維護(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冷媒。人體在室移動是熱源的移動，人體移去的空間回復(fù)到原來的平衡狀態(tài)，對應(yīng)該處的輻射傳熱量也減少到原來的相對穩(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。人體在輻射房間與穿著了空調(diào)衣相似，具有

34、極高的效率。另一方面當(dāng)室各表面溫度接近輻射板溫度時，輻射傳熱負(fù)荷急劇減少，供回水溫差下降，主機能耗非常低，而此時人員的舒適度是最好的。這種狀態(tài)和對流空調(diào)完全相反，實踐證明，RCF舒適度保持較高的水平時，空調(diào)能耗沒有顯著的增加。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)，盡量減少無效空間區(qū)域的能量消耗，只滿足有效區(qū)域的舒適度。采用 CFD 的方法，對大空間的空調(diào)氣流組織進(jìn)行了分析，得到了很好的驗證。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。室的溫度分層非常明顯，屋頂最高點溫度卻達(dá)到了 40以上。4.4實行分層分區(qū)控

35、制,減少管道冷t損失在中央空調(diào)系統(tǒng)中,不同性質(zhì)的空調(diào)對象共用同一冷凍水系統(tǒng)。不同性質(zhì)的空調(diào)對象在不同季節(jié)、不同時段有著不同的空調(diào)要求,如冬季地處南方的客房與寫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。為了實現(xiàn)分區(qū)時段控制,對不同性質(zhì)區(qū)域的冷水管加裝電磁閥,并在冷凍機房實現(xiàn)集中控制,有效地減輕冷凍機負(fù)荷。另外,在室外溫度較低時,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,通過各種行之有效的節(jié)能措施,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維護(hù)涼爽的室溫，反而可以節(jié)省電能。同時，由

36、于減少能耗也延長了設(shè)備的使用壽命。由此可見中央空調(diào)系統(tǒng)中實施節(jié)能可謂意義重大。第五章 系統(tǒng)方案節(jié)能5.1合理設(shè)定參數(shù)一些專家針對暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計過程中室空氣參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的合理取值對空調(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,對室空氣溫度和相對濕度標(biāo)準(zhǔn)對空調(diào)系統(tǒng)能耗的影響進(jìn)行了計算分析,結(jié)果表明科學(xué)認(rèn)識室空氣參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的合理取值對空調(diào)系統(tǒng)能耗的影響對當(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,針對不同類型的建筑和不同的空調(diào)方式,其室空氣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的影響不同,空調(diào)過程設(shè)計對空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能具有重要影響。室相對濕度對空調(diào)能耗的影響十分明顯。與其提高室空氣干球溫度,不如降低房間空氣的

37、相對濕度,在節(jié)能的同時,還能獲得更佳的人體舒適感和室空氣質(zhì)量,同時也順應(yīng)當(dāng)前國際空調(diào)界降低室相對濕度的大潮，響應(yīng)全球節(jié)能組織的號召。5.1.1參數(shù)選擇若空調(diào)室外計算參數(shù)為定值時，夏季空調(diào)室空氣計算溫度和濕度越低，房間的計算冷負(fù)荷就越大。系統(tǒng)耗能也越大。在滿足舒適要求的條件下，要盡量提高夏季的室設(shè)計溫度和相對濕度，盡量降低冬季的室設(shè)計溫度和相對濕度，不要盲目追求夏季室空氣溫度過低、過干，冬季室設(shè)計溫度過高5.1.2空調(diào)冷負(fù)荷的計算我國在1982年經(jīng)評議通過了兩種新的冷負(fù)荷計算方法：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)荷時的幅度衰減和時間延遲作用，這對于正確

38、計算空調(diào)設(shè)計負(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)計時最好應(yīng)充分考慮并合理采用相近數(shù)據(jù)。還可以采用計算軟件使計算更加快速準(zhǔn)確。另外，目前我國的現(xiàn)狀造成很多設(shè)計都依靠估算。盡管各種估算的方法都有一定的理論或經(jīng)驗依據(jù)，但是估算本身的實質(zhì)就是將各項冷負(fù)荷峰值與圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷峰值簡單相加，從而使計算結(jié)果過于安全。因此，建筑物冷負(fù)荷的最大值應(yīng)為每個房間逐時負(fù)荷疊加的最大值，而不是簡單地將每個房間的最大冷負(fù)荷進(jìn)行益加，還應(yīng)考慮同時使用系數(shù)，以減少主機的設(shè)計容量，達(dá)到減少運行能耗的目的。同時使用系數(shù)應(yīng)按實際情況定，設(shè)計者可根據(jù)工程規(guī)模、用

39、途等特點，參照已建工程經(jīng)驗確定，一般為0.75-0.85。5.2冷熱源耗能節(jié)能措施75.2.1 溫濕度控制從中央空調(diào)系統(tǒng)空氣處理過程可以看出, 夏季室溫度越低、相對濕度愈低, 系統(tǒng)設(shè)備耗能愈大; 冬季室溫度越高、相對濕度愈高, 系統(tǒng)設(shè)備耗能愈大, 相應(yīng)地初投資和運行費用也隨之增大。由于每個人對舒適感的要求標(biāo)準(zhǔn)差別很大, 故對民用中央空調(diào)可有一個圍較寬的舒適區(qū)。在該舒適區(qū)圍, 夏季降溫時, 取較高的溫濕度值; 冬季采暖時, 取較低的溫濕度值, 可獲得一定的節(jié)能效果。建筑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)驗統(tǒng)計資料表明, 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

40、將設(shè)定值溫度上調(diào)1, 將增加 12%的能耗。因此將建筑溫濕度控制在設(shè)定值精度圍是大樓中央空調(diào)節(jié)能的有效措施。為降低能耗, 空調(diào)房間室溫濕度基數(shù), 在滿足生產(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?，F(xiàn)在有些業(yè)主盲目追求“夠冷”境界, 大幅度提高室溫濕度計標(biāo)準(zhǔn), 這樣做, 不僅無謂地浪費大量能源, 而且還會產(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, 同時節(jié)能效果也越明顯。而空調(diào)系統(tǒng)前端所測信號準(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, 所測信號, 尤其是溫濕度這樣的模擬信號, 須盡可能準(zhǔn)確。還有, 一定要選用高控制精度的 BAS 對中央空調(diào)進(jìn)行控制

41、。因為, BAS 采用 DDC( 直接數(shù)字控制器) 直接控制電動水閥閥門的開度, 而無須中間調(diào)節(jié)器; 另外, DDC 含有豐富的計算控制軟件, 如比例積分微分(PID) 算法、模糊控制算法、遺傳算法等, 來保證控制的精確度。5.2.2冷源效率控制8夏季,中央空調(diào)空調(diào)系統(tǒng)承擔(dān)著排除室余熱、余濕,并改善室空氣品質(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。針對上述問題,本文主要淺析一下目前實際工程應(yīng)用中可行的空調(diào)系統(tǒng)方案。評價冷源制冷效率的性能指

42、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)冷機的實際運行過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:5.2.2.1降低冷卻水溫度由于冷卻水溫度越低，冷機的制冷系數(shù)就越高。冷卻水的供水溫度每上升1攝氏度，冷機的COP下降近4%.降低冷卻水溫度就需要加強冷卻塔的運行管理。首先，對于停止運

43、行的冷卻塔，其進(jìn)出水管的閥門應(yīng)該關(guān)閉。否則，因為來自停開的冷卻塔的水溫度較高，混合后的冷卻水水溫就會提高，冷機的制冷系數(shù)就減低了。其次，冷卻塔使用一段時間后，應(yīng)與時檢修，否則冷卻塔的效率會下降，不能充分地為冷卻水降溫。5.2.2.2提高冷凍水溫度由于冷凍水溫度越高，冷機的制冷效率就越高。冷凍水供水溫度提高1攝氏度，冷機的制冷系數(shù)可提高3%，所以在日常運行中不要盲目降低冷凍水溫度。首先，不要設(shè)置過低的冷機冷凍水設(shè)定溫度。其次，一定要關(guān)閉停止運行的冷機的水閥，防止部分冷凍水走旁通管路，否則，經(jīng)過運行中的冷機的水量就會減少，導(dǎo)致冷凍水的溫度被冷機降到過低的水平。5.3系統(tǒng)的選擇首先，在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計之

44、初選定空調(diào)方案（系統(tǒng)方式）時，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)機組與末端設(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)能的主要容。5.3.1水或空氣輸送系統(tǒng)節(jié)能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建筑動力用電的 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)計上存在著一些問題 ：1）選擇水泵是按設(shè)計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 ；2）未對每個水環(huán)路進(jìn)行水力平衡計算，對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

45、；3）大流量、小溫差現(xiàn)象普遍存在 ，設(shè)計中供、回水溫差一般取 5，但經(jīng)實測 ，夏季冷凍水回水溫差較好的為 35，較差的只有 1.5 2，造成實際水流比設(shè)計水量大 1.5 倍以上 ，使水泵電耗增加。對此 ，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 ，認(rèn)真進(jìn)行水系統(tǒng)各環(huán)路的計算 ，并采取相應(yīng)措施保證各環(huán)路水力平衡 ；2）認(rèn)真校對和計算空調(diào)水系統(tǒng)相關(guān)系數(shù) ，切實落實節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的要求值 ，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)水溫度的高低對主機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組能耗高 6。5.3.2采用冰蓄能系統(tǒng)10冰蓄冷

46、技術(shù)是利用峰谷電價的差別將用電高峰時的空調(diào)負(fù)荷轉(zhuǎn)移到電價較為便宜的夜間，從而節(jié)約運行費用。對于傳統(tǒng)的冰蓄能系統(tǒng)，主機所耗的總能量變化不大，因而可節(jié)約運行費用但不節(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)約運行費用又可節(jié)能。采用冰蓄能系統(tǒng)時，具體地有下面幾種方案可供選擇：“全部蓄能系統(tǒng)”：當(dāng)電價在峰、谷時段里有差別時，可將全部負(fù)荷轉(zhuǎn)移到廉價電費的時間里運行。這種方式常用于改建工程，它可利用原有的冷水機組，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)”：冷水機組連續(xù)運行，它在夜間用來制冷蓄能，在

47、白天利用蓄存的制冷量為建筑物提供制冷。將運行時數(shù)從1h擴(kuò)展到24h，可以得到最低的平均負(fù)荷。需電量費用大減少，而冷水機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，這是最實用的、投資有效的負(fù)荷管理方案。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11變風(fēng)量系統(tǒng)就是針對送風(fēng)系統(tǒng)耗電缺點的節(jié)能對策。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)機變風(fēng)量系統(tǒng) (AHUVAV 系統(tǒng)); 一種為FCU 系統(tǒng)中的室風(fēng)機變風(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)機送風(fēng)量的方式來應(yīng)付室空調(diào)負(fù)荷的變動。FCU- VA

48、V 系統(tǒng)則是將冷水供應(yīng)量固定, 而在室 FCU 加裝無段變功率控制器改變送風(fēng)量, 亦即改變 FCU 的熱交換率來調(diào)節(jié)室負(fù)荷變動。這兩種方式通過風(fēng)量的調(diào)整來減少送風(fēng)機的耗電量, 同時也可增加熱源機器的運轉(zhuǎn)效率而節(jié)約熱源耗電, 因此可在送風(fēng)與熱源兩方面同時獲得節(jié)能效果。全空氣空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的基本要求，是要確定向被空調(diào)房間輸送的、經(jīng)過一定處理的空氣數(shù)量，用以吸收室的余熱和余濕，從而維持室所需要的溫、濕度。當(dāng)室余熱值發(fā)生變化而又需要使室溫度保持不變時，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?？紤]到現(xiàn)代化樓宇的空調(diào)要求，正從集中式控制向各個房間

49、進(jìn)行獨立、個別控制的方面發(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，它可以根據(jù)各個房間溫度要求的不同進(jìn)行獨立溫度控制，通過改變送風(fēng)量的辦法，來滿足不同房間（或區(qū)域）對負(fù)荷變化的需要。同時，采用變風(fēng)量系統(tǒng)可以使空調(diào)系統(tǒng)輸送的風(fēng)量在建筑物中各個朝向的房間之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移，解決一天中同一時間各朝向房間的負(fù)荷并不都處于最大值的問題，從而減少系統(tǒng)的總設(shè)計風(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)備費的投資，也進(jìn)一步降低了系統(tǒng)的運行能耗。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

50、簡單、舒適、節(jié)能的效果。因此，變風(fēng)量系統(tǒng)在運行中是一種節(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)室負(fù)荷的變化, 自動調(diào)節(jié)送風(fēng)量的送風(fēng)裝置。當(dāng)室負(fù)荷減少時, 它可保持送風(fēng)參數(shù)不變( 不需再熱), 通過自動減少風(fēng)量來保持室溫度的穩(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)機功率電耗與制冷機的冷量。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%。5.3.4利用能量回收系統(tǒng)節(jié)能在室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

51、效果。5.3.5能耗指標(biāo)和當(dāng)?shù)啬茉礂l件合理選擇冷源在制冷機組的選用中，根據(jù)“提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”的國家能源政策，鼓勵采用電制冷機組，限制采用燃煤鍋爐的產(chǎn)品。同時，可積極發(fā)展太陽能空調(diào)與燃?xì)饪照{(diào)（直燃機）、合理利用其他熱源。太陽能空調(diào)：建立在太陽能熱水器應(yīng)用的基礎(chǔ)上的太陽能空調(diào)，可充分利用夏天的太陽能，具有很好的經(jīng)濟(jì)性。利用太陽能供冷與供熱，不僅可以節(jié)省電力和常規(guī)能源，對環(huán)境保護(hù)尤其有重要意義。燃?xì)饪照{(diào)：燃?xì)饪照{(diào)具有削減夏季電力高峰、填補夏季燃?xì)獾凸鹊囊嫣帲?996已成為我國中央空調(diào)市場的主導(dǎo)產(chǎn)品。土壤熱源的有效利用：目前我國南方

52、地區(qū)空調(diào)系統(tǒng)主要用空氣源熱泵作為冷熱源，由于其 “室外機”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)荷越大時對應(yīng)的冷凝溫度越高，從而主機能耗增大。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，可與太陽能聯(lián)用改善冬季運行條件；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)對地面空氣的熱污染與噪音污染。水源熱泵系

53、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/供熱機組，可進(jìn)行制冷/制熱循環(huán)，因而是一種全年運行的空調(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，是一個熱回收和部能量平衡的系統(tǒng)，尤其在過渡季其節(jié)能的效果非常顯著。由于其設(shè)計安裝簡單、控制管理方便、總體造價較低，故目前常用于住宅小區(qū)。5.3.6熱電冷三聯(lián)供（CCHP)系統(tǒng)12這是一項較適合我國國情的、利國利民的系統(tǒng)工程，但在我國尚處于研究和建設(shè)的初步階段，還有許多相關(guān)的政策的技術(shù)問題有待深入研究。5.4動力節(jié)能近年來隨著我國建筑業(yè)

54、的發(fā)展,中央空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用日益普與。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題。下面是專家根據(jù)實際經(jīng)驗,從中央空調(diào)系統(tǒng)動力耗能方面詳細(xì)介紹幾種常用的節(jié)能措施。5.4.1采用大溫差系統(tǒng)所謂空調(diào)“大溫差設(shè)計”是針對國常規(guī)設(shè)計而言的,是指空調(diào)冷卻水和冷凍水溫差比常規(guī)的5要大。國外冷凍水溫差常采用6一10,冷卻水溫差采用6一8?，F(xiàn)在,很多境外設(shè)計事務(wù)所在國承接的工程和國自行設(shè)計的工程都采用了空調(diào)大溫差技術(shù),大溫差設(shè)計由于節(jié)約了系統(tǒng)循環(huán)水量,相應(yīng)減少了水泵揚程與耗電量,但同時也帶來了蒸發(fā)溫度下降、冷凝溫度升高、冷水機組效率下降等問題?？照{(diào)水大溫差技術(shù)是一項節(jié)能技術(shù),

55、該技術(shù)減少了空調(diào)循環(huán)水量,降低水系統(tǒng)的運行費用;同時還可以減小水管管徑,降低初投資;空調(diào)水大溫差技術(shù)對制冷機組和空調(diào)機組的能耗產(chǎn)生較大影響,同時會增加末端裝置的初投資;空調(diào)水大溫差技術(shù)有其適用圍。在采用該技術(shù)時,一定要從系統(tǒng)初投資和運行費用兩方面進(jìn)行權(quán)衡,才能作出合理的選擇。5.4.2選用低流速因為水泵和風(fēng)機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，要取得節(jié)能的運行效果，在設(shè)計和運行時不要采用高流速。此外，干管中采用低流速還有利于系統(tǒng)的水力工況穩(wěn)定性。例如：改變風(fēng)機的轉(zhuǎn)速可以改變風(fēng)機的性能參數(shù)，風(fēng)機的功率與轉(zhuǎn)速成三次方的關(guān)系，而流量與轉(zhuǎn)速成一次方的關(guān)系，降低轉(zhuǎn)速以降低流量的同時可以大幅

56、度降低能耗。當(dāng)流量減少1/3時，能耗可減少約70.4%，當(dāng)流量減少1/2時，能耗可減少約87.5%，且風(fēng)機的效率基本不變，仍可穩(wěn)定高效地工作。第六章 設(shè)備選配節(jié)能 13隨著我國建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，建筑能耗不斷增加，建筑能耗已經(jīng)占據(jù)社會總能27以上。有些地區(qū)已接近40，且其總量呈逐年上升趨勢，能源總消費量的比例已從20世紀(jì)70年代末的10，上升到近年的27.78，其中2/3為暖通空調(diào)系統(tǒng)所消耗。在我國，民用、公用與商用建筑的中央空調(diào)普遍存在著能耗高的問題，一般中央空調(diào)的能耗約占整個建筑總能耗的50，而商場和綜合大樓更高達(dá)60以上，因此中央空調(diào)的節(jié)能改造顯得非常重要。有著非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

57、中央空調(diào)主要由制冷機、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、風(fēng)機盤管系統(tǒng)和散熱水塔組成。制冷機通過壓縮機將制冷劑壓縮成液態(tài)后送蒸發(fā)器中與冷凍水進(jìn)行熱交換，將冷凍水制冷，冷凍水泵將冷凍水送到各風(fēng)機風(fēng)口的冷卻盤管中，由風(fēng)機吹送冷風(fēng)達(dá)到降溫的目的。經(jīng)蒸發(fā)后的制冷劑在冷凝劑 中釋放出熱量，與冷卻循環(huán)水進(jìn)行熱交換，由冷卻水泵將帶來熱量的冷卻水送到散熱水塔上，由水塔風(fēng)扇對其進(jìn)行噴淋冷卻，與大氣之間進(jìn)行熱交換（如圖1）。6.1制冷主機的節(jié)能運行在空調(diào)系統(tǒng)中，主機能耗占總能耗60以上，因此主機的節(jié)能運行是整個系統(tǒng)節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中，主機都要按最大負(fù)荷進(jìn)行設(shè)計，而空調(diào)系統(tǒng)對每個具體工況而言，都有一條最佳的特性曲線，滿足這條曲線工作，主機效率最高，能耗最小，控制主機盡量滿足其特性曲線，則可以達(dá)到節(jié)能的目的，常見的節(jié)能控制常有以下三種方法：（1）啟停最佳控制。空調(diào)裝置消耗的電能等于裝置運行的時間和裝置的容量的乘積，如果運行時間減少，消耗的電能就會按比例下降。對大樓不同場所的空調(diào)負(fù)荷進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查分析，尋找最佳啟停控制方式，將既能滿足人們對空調(diào)環(huán)境的要求，又能符合節(jié)能的要求。管理人員可以針對辦公室環(huán)境因素，制定多套節(jié)能運行方案