關(guān)鍵詞:通風降溫、廠房降溫水簾、水冷空調(diào)、負壓風機      時間表:20101.27  來源:www.agilenetworker.com
 中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的機會和措施是多方面的。如果能將節(jié)能思想貫穿于中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計、選型與運行的始終，將會收到明顯的節(jié)能效果，從而帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。
關(guān)鍵字：節(jié)能　設(shè)計　選型　效益 

　　 一、引言

　　 進入90年代以來，隨著經(jīng)濟發(fā)展和生活水平提高，空調(diào)開始進入許多城市的商場、辦公室、會議室、旅館、飯店、車站、影劇院等公共建筑以及居民住宅。

　　 這些空調(diào)消耗大量的電能，造成城市的非工業(yè)用電急劇增加。制冷空調(diào)在社會中應(yīng)用的規(guī)模,僅以北京為例，2002年7月電網(wǎng)瞬間負荷已上升到782萬千瓦，其中空調(diào)等降溫用電占北京地區(qū)電力總負荷的38％左右。廈門在2003年8月空調(diào)制冷用電占總負荷的32％。

　　 許多城市空調(diào)用電量已占城市總用電量的30-40%。在幾乎所有的工業(yè)化國家中，空調(diào)和制冷設(shè)備的年耗電量都是第一大戶。

　　 我國是一個人口眾多、資源相對不足的國家。目前，我國人均資源占有量不到世界平均水平的一半，人均能源消費量為世界平均水平的55％。

　　 中國人均用電量只有1000千瓦時左右，只相當于世界平均用電水平的一半，遠遠低于發(fā)達國家人均用電2萬千瓦時的水平。

　　 但在另一方面，每萬美元國民生產(chǎn)總值能耗方面則為世界各國之首，為印度的二點二倍，為發(fā)達國家的四至六倍；使用能源的設(shè)備效率偏低，又造成能源的浪費，能源利用效率不高。

　　 冬夏兩季，空調(diào)建筑的空調(diào)耗能占整個建筑耗能的50%以上。采取必要的建筑節(jié)能措施，可使空調(diào)建筑降低空調(diào)的設(shè)備運轉(zhuǎn)能耗的25%以上，因此積極采取合適的節(jié)能措施，意義重大。

　　 例如，一般酒店能耗以電為主，其中空調(diào)耗能占到總能耗的一半，其次就是熱水。一個酒店的能耗當中，這兩項占的比例最大，僅次于人力成本。

　　 關(guān)于能源的幾個數(shù)據(jù)：

　　 我國人均能源資源僅為世界平均水平的40%-50%。

　　 我國能源消費量僅次于美國，居世界第二位。大量的能源消費也造成了嚴重的環(huán)境污染。因為我國能耗中煤約占3/4。

　　 燃燒1噸煤平均排放CO2 490公斤，粉塵13.6公斤，SO2 14.8公斤。

　　 因此，節(jié)能不僅功在當代，而且保護環(huán)境，利在千秋。

　　 二、中央空調(diào)系統(tǒng)組成

　　 中央空調(diào)系統(tǒng)簡介

　　 中央空調(diào)系統(tǒng)是處理和分配冷量的空調(diào)系統(tǒng)，通常有三種方式對室內(nèi)空氣進行降溫和升溫處理：

　　 1. 水管路送至各個房間的末端（風機盤管）

　　 2.風管道送至各個房間的風口

　　 3.制冷劑直接進入每個房間的末端

　　 水管路送至各個房間的末端（風機盤管）半集中式系統(tǒng)

　　 大樓中央空調(diào)常見形式

　　 室內(nèi)回風和室外新風混合后經(jīng)過處理再通過送風管道送到每個空調(diào)房間是一種常見的方式。

　　 送風進入每個房間之前必須通過集中的空氣處理裝置（組合式空調(diào)箱）進行降溫/升溫、加濕/去濕處理.

　　 再通過主風道和各個支管風道送入每個空調(diào)房間

　　 中央空調(diào)系統(tǒng)的組成

　　 中央空調(diào)系統(tǒng)是由一系列驅(qū)動流體流動的運動設(shè)備(如水泵、風機及壓縮機)、各種型式的熱交換器(如風機盤管、蒸發(fā)器、冷凝器及中間熱交換器等)及連接各種裝置的管道(如風管、水管及冷媒管)和閥件所組成。系統(tǒng)一般可分下列五個循環(huán) ：

　　 （1）室內(nèi)空氣循環(huán)；（2）冷水循環(huán)；（3）冷媒循環(huán)；（4）冷卻水循環(huán)；（5）室外空氣循環(huán)。

　　總體說來，構(gòu)成中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備和機械主要是熱交換器和流體機械兩種。

　　 熱交換器是作為高、低溫兩種工作流體能量交換的設(shè)備。當任何一組熱交換器效果不好時，會增加系統(tǒng)耗電率(kW/RT)，不是系統(tǒng)耗電量增加，就是冷凍能力下降。

　　 流體機械則是推動工作流體循環(huán)的動力裝置，其耗電量W=QHh/η。耗電量的多少決定于運轉(zhuǎn)時數(shù)h，輸送的工作流體流量Q，工作流體循環(huán)所需要的揚程H以及效率η，減少其中任何一項，都可達到節(jié)能的目的。

　　 三、中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中的節(jié)能

　　 要實現(xiàn)中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能，首先應(yīng)設(shè)計合理。中央空調(diào)系統(tǒng)是為空調(diào)建筑服務(wù)的，因此，節(jié)能設(shè)計可以分為兩方面，一方面是減少空調(diào)建筑的熱負荷，另一方面是提高中央空調(diào)系統(tǒng)的效率。

　　 空調(diào)建筑在夏季依靠制冷機將室內(nèi)的熱負荷移到室外。顯然，減少了室內(nèi)的熱負荷，制冷機的運行時間就減少，中央空調(diào)系統(tǒng)的能耗就減少。

　　 室內(nèi)的熱負荷來自兩方面，一是由室內(nèi)外溫差而引起的熱量交換，另一方面是室內(nèi)照明和設(shè)備產(chǎn)生的熱負荷。因此，可以采取遮陽、氣密、絕熱等措施，以減少室內(nèi)的熱負荷達到節(jié)能。

　　 1、減少室內(nèi)的熱負荷

　　 （1）遮陽

　　 減少陽光直接輻射屋頂、墻、窗及透過窗戶進入室內(nèi)，可采用挑檐、遮陽板(篷)、鍍膜玻璃等；減輕外墻、屋面吸收陽光幅射熱，可采用淺色外墻飾面，將絕熱層設(shè)在外墻外側(cè)和屋頂屋面，或架空屋面。

　　 增加外遮陽對夏季冷負荷(或供冷量)減少十分明顯。據(jù)中國建筑科學研究院測定，在水泥屋面刷上石灰水，夏季屋面的表面溫度可降低16-19℃。

　　 （2）氣密

　　 提高門窗氣密性，防止縫隙進風。采用塑鋼門窗不僅氣密性好，而且熱阻大，并可降低噪音，減少灰塵。或采用門窗密封條，提高門窗氣密性。房間換氣次數(shù)由 8 降到5次，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。根據(jù)門窗的具體情況，分別采用不同的密封條．如橡膠條、塑料條或橡塑結(jié)合的密封條。

　　 （3）絕熱

　　 采用絕熱材料對墻、屋頂、門窗等進行絕熱，如巖棉、礦渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、膨脹珍珠巖、加氣混凝土、聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料、PVC塑料門窗、中空玻璃等，以減少圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)。采用空心砌塊、二層窗等，利用空氣隔熱，也可起到絕熱作用。增設(shè)外墻及屋頂?shù)谋貙訉Χ?、夏兩季?jié)能有利.

　　 （4）控制窗墻比

　　 窗墻比是窗洞口與墻的面積比值，增大這個比值不利于空調(diào)建筑節(jié)能。通過外窗的耗熱量占建筑物總耗熱量的35%～45%。一般規(guī)定各朝向的窗墻比不得大于下列數(shù)字：北向25%；東、 西面向30%；南向35%。

　　 l減少窗、墻面積比，對減少夏季冷負荷有較好的效果。窗的設(shè)計和發(fā)展經(jīng)歷了單層窗時期、雙層玻璃階段和鍍膜玻璃階段。目前最先進的節(jié)能窗是超級節(jié)能窗，雖然超級節(jié)能窗比普通窗的價格高(20～50)%，但以節(jié)能計算，它的回收期只有2～4年。

　　 （5）照明

　　 l 在我國，照明用電量已占總用量的10%以上，照明用電往往直接轉(zhuǎn)化為空調(diào)冷負荷。

　　 對于空調(diào)面積大、照明容量大的地方，應(yīng)采用照明與空調(diào)的組合系統(tǒng)。注意采用節(jié)能燈，節(jié)能燈發(fā)光效率高，是白熾燈的5倍左右。即同樣亮度時，節(jié)能燈耗電只有白熾燈的1/5。

　　 采用節(jié)能燈不僅減少照明電耗 ，而且可以減少空調(diào)負荷。

　　 2、提高中央空調(diào)系統(tǒng)的效率

　　 （1）.合理選擇制冷裝置（冷源）

　　 配置多臺壓縮機的冷水機組具有明顯節(jié)能效果。因為這樣的機組在部分負荷時仍有較高的效率，而且，機組起動時可以實現(xiàn)順序起動各臺壓縮機，對電網(wǎng)的沖擊小，能量損失小。

　　 此外，可以任意改變各臺壓縮機的起動順序， 使各臺壓縮機的磨損均衡，延長使用壽命。但臺數(shù)不宜過多，冷水機組臺數(shù)宜選用2～3臺，制冷量較大時亦不應(yīng)超過4臺，單機制冷量的大小應(yīng)合理搭配。

　　 （2）合理選擇主機容量

　　 為了安全起見，絕大部分的冷水主機容量要比實際尖峰熱負載大20%以上。但是，實際尖峰熱負載在全年出現(xiàn)的頻率相當?shù)?，全年平均的熱負載大約是尖峰熱負載的(60～70)%，使得全年平均的熱負載只有冷水主機容量的(50～60)%。

　　 由此，造成冷水主機大部分時間都在低負載下運轉(zhuǎn)。冷水主機負載率在60%以下運轉(zhuǎn)效率不佳。因此，主機容量不應(yīng)選擇過大。

　　 （3）合理選擇制冷方式

　　 有余熱(如蒸汽、熱水和窯爐排放熱等)可供利用的地方，應(yīng)優(yōu)先選用溴化鋰吸收式冷水機組作為空調(diào)系統(tǒng)的冷源。

　　 （4） 配置優(yōu)質(zhì)的節(jié)能設(shè)備

　　 由于設(shè)計制造技術(shù)的提高，近年來新上市的冷水主機的耗電率比20年前所生產(chǎn)的冷水主機降低約35%左右。因此在適當時候?qū)⑴f主機換成高效率的冷水主機是非常可行的。

　　 根據(jù)實例，某用戶為了解決CFC冷媒的問題，將一臺已經(jīng)運轉(zhuǎn)約15年的350RT的冷水主機，換成可滿足尖峰需求的300RT的冷水主機，設(shè)備投資約可在4年左右回收。

　　 四、運行調(diào)節(jié)和維護中的節(jié)能

　　 1、空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)濟運行和技術(shù)管理

　　 （1）定期檢查和改善圍護結(jié)構(gòu)、設(shè)備、水和空氣輸送系統(tǒng)的保溫性能，參照GB4272執(zhí)行。

　　 （2）在滿足生產(chǎn)工藝和舒適性的條件下，合理降低建筑物空調(diào)的溫、濕度標準，適當增大送回風溫差和供回水溫差。

　　 （3）在保證最小新風量的前提下，合理控制和正確利用室外新風量。

　　 （4）定期檢查和維修水、空氣輸送系統(tǒng)，減少系統(tǒng)的泄漏。

　　 （5）定期維修、校核自動控制裝置及監(jiān)測計旱儀表。

　　 （6）加強對空調(diào)水系統(tǒng)的水質(zhì)管理。

　　 （7）建立運行管理、維護、檢修等規(guī)章制度。

　　 （8）建立運行日志和設(shè)備的技術(shù)檔案。

　　 （9）管理和操作人員要經(jīng)過培訓，考核合格后才能上崗。

　　 （10）主管部門定期派專人檢查有關(guān)規(guī)章制度的執(zhí)行情況。

　　 2、控制合理的運行參數(shù)

　　 （1）室內(nèi)溫、濕度

　　 從節(jié)能角度出發(fā)來確定室內(nèi)溫、濕度標準是節(jié)能的重要因素。在保證生產(chǎn)工藝與人體健康的條件下，夏季室溫每提高1℃，約可減少熱負荷11.2%。在夏季如將室內(nèi)空氣濕度由60%提高到70%，則可節(jié)約能量17%左右。

　　據(jù)資料測算，僅僅將夏季室溫提高1℃，就可使空調(diào)工程投資總額降低約6%，運行費用減小8%左右。美國國家標準局認為將夏季室溫從24℃提高26.7℃，可節(jié)能15%。

　　 （2）新風量

　　 新風負荷占空調(diào)總負荷的20%～40%，對其標準值高低的取舍，與節(jié)能關(guān)系重大，不可忽視。引進新風主要是為了滿足人員的衛(wèi)生需求及部分工藝空調(diào)所需維持的室內(nèi)外壓差。而新風量的多少直接影響空調(diào)的負載，從而影響空調(diào)系統(tǒng)的風機、冷水泵、壓縮機、冷卻水泵、冷卻塔風扇的耗電。

　　 一般設(shè)計是以人員最多及活動最激烈的情況來決定新風量。但實際使用時卻幾乎不需要使用這么大的新風量，從而造成在絕大部分的空調(diào)時段都在耗能的狀況下運轉(zhuǎn)。

　　 較有效的方法是以室內(nèi)空氣中二氧化碳含量來控制新風量。

　　 大型酒店、賓館的公共場所，商場、餐廳、多功能廳及大型會議廳等，需要送入的新風量較大。在整個系統(tǒng)的實際運行中室外空氣溫、濕度隨季節(jié)而變化。因此，及時調(diào)節(jié)好新風與回風的比例就可以節(jié)能。例如，日本某商場在周一到周五將新風減少50%，總冷負荷減少了30%。

　　 （3）冷凍水的供、回水溫差

　　 一般空調(diào)水系統(tǒng)的輸配用電，在夏季供冷期間約占整個建筑動力用電的12％－24％，因此水系統(tǒng)節(jié)能具有重要意義。目前，大流量、小溫差現(xiàn)象普遍存在，設(shè)計中供、回水溫差一般均取5℃。

　　 調(diào)查測試一些高層賓館、飯店空調(diào)水系統(tǒng)的資料數(shù)據(jù)表明，夏季冷凍水系統(tǒng)供回水溫差較好的為3-4℃，較差的只有 1－1.5℃，造成實際水流量比需要的水量大，使水系統(tǒng)電耗大大增加。

　　 （4）冷卻水入口溫度

　　 根據(jù)經(jīng)驗，冷卻水入口溫度每降低1℃可節(jié)電1.5～2.0%。冷卻水入口溫度應(yīng)在符合冷水主機特性及室外氣溫、濕球溫度的限制下盡可能地降低，以節(jié)約冷水主機的耗電。

　　 在較低的冷卻水溫時冷水主機耗電降低，但冷卻水塔耗電升高，兩者耗電之和存在一最佳運轉(zhuǎn)效率點。

　　 冷卻水塔應(yīng)與冷水主機的運轉(zhuǎn)一起考慮，才能使系統(tǒng)整個效率提高。要達到最佳化控制，冷卻水設(shè)定溫度應(yīng)隨室外氣溫、濕球溫度而變。

　　 （5）冷卻水循環(huán)量

　　 減少冷卻水循環(huán)量，可以降低冷卻水泵耗電量。若能配合冷水主機與冷卻水塔選擇較大溫差的設(shè)計時，水流量即可降低，從而減少冷卻水泵的初裝費用和運轉(zhuǎn)費用。

　　 （6）冷卻塔風機控制

　　 在大多數(shù)的設(shè)計中，一臺冷水主機會搭配一臺冷卻水塔，且水塔的起停與冷水主機聯(lián)動。由于中、大系統(tǒng)冷水主機臺數(shù)偏多，使得冷卻水塔臺數(shù)也多，不易管理及維護，且無法隨著空調(diào)負載及室外氣溫條件變動而調(diào)整風扇耗電量。

　　 當水處理量大于300 m3/h以上時，方形冷卻塔可實現(xiàn)多風機控制。風機的數(shù)量可隨著處理水量的增大而增加。方形多風機型冷卻塔，可隨著夏季室外濕球溫度的變化隨意增減風機數(shù)量，用于晝夜溫差較大的地區(qū)更有利于節(jié)能。

　　 （7）運行時間的調(diào)節(jié)

　　 歌舞廳、酒吧等消夏娛樂場所的經(jīng)營時間通常僅為晚場營業(yè)，時間約19～22時。營業(yè)前2～4h將空調(diào)系統(tǒng)投入運轉(zhuǎn)，利用圍護結(jié)構(gòu)的蓄冷能力使廳內(nèi)的溫度慢慢下降至設(shè)計溫度的下限值或略低于該值。

　　 這樣當營業(yè)后室內(nèi)熱負荷逐漸增加形成峰值時，空調(diào)設(shè)備仍能在低于峰值負荷下正常運行，達到了“預冷”降低空調(diào)設(shè)備容量的目的，大約相當于減少了設(shè)計冷負荷的25%。

　　 （8）適當?shù)卣{(diào)整冷水主機的設(shè)定溫度

　　 在夏季中央空調(diào)主機用電量可達酒店用電總量55%以上。適當?shù)卣{(diào)整冷水主機的設(shè)定溫度可收到較好的節(jié)能效果。冷水溫度越高，則主機耗電率越低。每提高1℃，節(jié)電約3%。
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