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船舶空调系统节能的分析与研究

船舶空调系统节能的分析与研究
船舶空调系统节能的分析与研究

收稿日期:2008-03-07

作者简介:朱 波(1963-),男,浙江宁波人,高级讲师,E -mail :zhubo @mail 1zsptt 1zj 1cn 。

浙江交通职业技术学院学报,第9卷第2期,2008年6月

Journal of Zhejiang Institute of C ommunications V ol 19N o 12,Jun 12008

船舶空调系统节能的分析与研究

朱 波,胡强生

(浙江交通职业技术学院,杭州 311112)

摘 要:通过对船舶空调系统能耗较大的现状分析,认为应该对现有船舶在运行过

程中加强系统的维护管理,以实现节能增效;对新造船舶或改装的船舶,应采用压缩机、风机变频技术以及利用电子膨胀阀调节制冷量等实用、安全的新技术,以实现更大程度的节能。

关键词:船舶空调;节能;技术中图分类号:U664186文献标识码:A 文章编号:1671-234X (2008)02-0038-03

0 前 言

船舶空调装置是保证船舶安全航行和船员生活

舒适的重要设备。万吨级以上的远洋船舶空调系统耗电功率约占船舶电网总容量的20%,是船舶主要的耗能装置。对于占世界贸易货物运量90%以上的海运业,由于对燃油的需求量很大,近几年来,随着国际石油价格的不断上涨,船舶营运成本也在不断升高。因此如何实现船舶运营的节能增效,已成为航运界越来越关注的重要课题。作为占船舶耗能总量很大比例的船舶空调系统,如何提高其制冷效率,实现能耗的降低已成为船舶节能的一个重要研究方向。作者通过对节能技术和船舶空调系统的长期跟踪研究,总结出船舶空调系统节能的一些应用技术,供大家参考。

1 船舶中央空调系统节能的基本原理

船舶中央空调系统主要由制冷压缩机、循环水泵、空调箱和热交换器等流体机械组合而成,流体机械耗电量的数学表达式为:

kWh =Q ×H ×T/η

式中:kWh 为耗电量;Q 为流体流量;H 为流体循环所需的扬程;T 为系统运行时间;η为效率。

由上式可知,对于空调系统而言,H 、T 、

η基本已定,所以只要改变式中的可变量Q ,就可以降低流体机械耗电量kWh ,也就是可以将定流量运行改为变流量运行,在部分负荷时根据热负载的变化同步减少流体机械的流量Q ,节省电能消耗。

2 船舶中央空调系统的节能措施

根据以上分析可知,轮机员在日常操作和管理中应重点注意以下几个部件,并采取合理措施:211 制冷压缩机

制冷压缩机的耗电量约占整个中央空调系统的45%左右。在设计选型时,其容量要比实际峰值热负载高出20%以上,且实际峰值热负载在全年运行中出现的频率相当低,也就是全年平均热负载大约是峰值热负载的60%~70%,所以实际上压缩机大部分时间都是在低负荷下运转。现有船舶大多采用两台活塞式制冷压缩机供冷的方式。由理论可知,当环境温度一定时,冷冻水出口温度越高,系

统就能节省更多能量,而两台压缩机的配置是满足峰值热负荷要求的,故在实践中我们可以在操作上作合理安排,以达到节能效果,即每次开机时,首先按峰值要求使两台压缩机都投入运行,让冷冻水出口温度降至8℃以下,以达到良好的制冷效果。经过015~1小时后,关闭其中一台压缩机,留一台压缩机来维持制冷量,这时冷冻水出口温度会有所上升(约在9~12℃之间波动),但制冷效果还是较好,这样可以节省一台压缩机的能耗。新造船舶或改装船舶,则可以采用新型技术,以达节能目的。比如,可采用变频离心式压缩机,这样电动机的各种损耗会降低,也就是电动机的电流、电压和转速会随着频率的降低一起同步降低,其功耗是以冷媒流量降低的三次方比例降低,且运行参数的控制精度更高。目前变频离心式压缩机的产品形式分为一体化整体式和外接式两种,其变频节能的控制方法基本相同,节能效果也差不多,都可以实现年均节能30%以上,在低负荷时节能可达70%左右。212 循环水泵

循环水泵的耗电量约占整个中央空调系统的25%左右,因此水系统的节能同样具有重要意义。美国Ashrae规定,水系统应设计成VW V(变水量)系统,以便在运行时能根据系统负荷的大小自动调节,最大可能把流量减少到设计流量的50%以下[1]。传统的做法在设计和操作上都较为保守,比如在实际的设计过程中,设计者很多都是用概算指标并一再放大,比日本的单位面积冷量还要高15%~20%,使压缩机长期在低负荷、低效率下运行,冷却水的大流量、小温差现象普遍存在。根据实践经验,现在在船舶上采用的8FS10活塞式压缩机的运行情况是这样的:白天用6缸投入工作,晚上以4缸投入工作,往往得到的制冷量仍使夏季冷冻水系统的供回水温差较低(仅有115~3℃),造成冷冻水流量比实际需要(维持供回水温差在正常值5~7℃)流量超出50%左右,使水泵能耗大大增加。因此对于新造船舶或改装船舶可考虑投资运用VW V系统,运用一台单泵功率的变频器联控三台水泵,实现全流量范围的节能运行。年均节电率可达泵组总功率的50%以上。系统价格低廉且稳定可靠。旧式船舶空调系统中,采用两台运行一台备用的情况,由于使用时间长,造成实际使用时水循环管路中因水质较差,内壁积垢较多,导致管路中实际的水流量很小。这样,可能需要同时运行三台水泵才能保证应有的水流量,达到较满意的制冷效果,增加了能耗。针对这种情况,管理者可以制定计划,经常性地净化水质和对管路内壁进行除垢,以保证在空调系统峰值负荷时启动二台水泵,在低负荷时启动一台水泵即可维持供回水温差在正常范围内,以达到节能目的。

213 空调箱

空调箱的能耗约占整个中央空调系统的30%左右,新风负荷占空调总负荷的20%~40%,空调箱的运行时间又最长,所以这个环节的节能也极具经济意义。

旧的船舶空调一般采用定速的组合式空调装置,其风量是恒定的,该系统按船上各舱室热湿负荷最大时的总和确定的空调工况下的送风量。而在实际使用过程中,各舱室热湿负荷的上下波动,忽冷忽热,舒适性不理想,特别是春、秋季节,不开制冷时,还是空调工况下的这点送风量,新风量不够,造成舱室的C O2浓度过高,舰员普遍感到闷热不适,因此要求在春、秋季节能提高空调装置送风量,增补新鲜空气。为了提高空调装置的送风量,达到变风量的要求,满足各封闭船在不同季节的使用要求,新型船采用的变频组合式空调装置是一种对空气集中进行处理后送风的空调设备。根据各封闭船舶本身的特性,要求空调设备在不同工况、不同季节下,以不同的风量送风。变频组合式空调装置能对风机的风量进行调节。

变频组合式空调装置具有以下的特点[2]:(1)变频组合式空调装置的变风量(VAV)根据系统负荷的变化及室内参数要求的改变自动调节送风量,满足船舶舱室的舒适要求;(2)能实现局部区域(或舱室)的灵活控制,可以根据负荷变化或个人舒适要求自动调节送风量,完全消除了再热损失和冷热空气的混合损失;(3)自动调节各区域的送入能量,在同时使用的情况下,空调总装机容量可减少10%~30%;(4)部分负荷时可大量减少送风动力,采用变频调节风量的方法在80%额定风量下运行能耗为51%,在50%额定风量下运行能耗仅为15%。

当然,对旧的船舶空调设备在操作管理上,应该正确操作,严格管理,以保证安全节能。在操作上,应按夏季启动风机时先关闭风管阀门,待风机启动运转后才逐步开启,以防风机电机超负荷。在管理上,应做到定期清扫过滤器,尽量少开门窗,

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第2期 朱 波,胡强生:船舶空调系统节能的分析与研究

勿挡住出风口等,以免降低制冷效果。

214 热力膨胀阀

远洋船舶通常在全球海域内航行。当船舶从北半球越过赤道至南半球、或从南半球至北半球的航行过程中,室外温差可能在30~50℃的范围内剧烈变化,因此空调系统的冷负荷将在较大范围内不断变化。虽然热力膨胀阀可以根据外界冷负荷的变化,在一定范围内自动调节制冷剂的流量,以使制冷量与冷负荷相匹配,但是这种调节范围是有限的。而电子膨胀阀具有良好的变负荷动态特性,可按压缩机变频调节规律由微机预设程序,通过脉冲信号控制脉冲电机转向,改变针阀开度以精确控制制冷剂流量[3]。当船舶空调系统负荷变化较大时,电子膨胀阀能迅速、直接测得蒸发器出口过热度的变化并迅速传递信号作出相应的调节,使蒸发器出口过热度维持在3~6℃的范围,因此宜在变频调速系统中采用电子膨胀阀。

轮机员在船舶空调的运行管理中也可以根据负荷的变化,合理地调节传统热力膨胀阀的弹簧预紧力,保证合适的开度,避免能耗增加,提高经济性。

3 结 语

通过对船舶中央空调相应节能措施的分析与研究发现,只要轮机员加强船舶空调的运行管理,采用新技术,就可以改变船舶中央空调系统的低效、高能耗状态。节省大量的燃油费用支出,降低营运成本,提高航运企业在现代物流行业中的竞争力,以适应市场经济的竞争环境。

参考文献:

[1]何昌伟.船舶空调装置节能技术研究[J].暖通空调,2005,(12):118-119.

[2]董国良.变频组合式空调装置在船舶上的应用及发展前景[J].机电设备,2006,(2):1-8.

[3]白梓运.电子膨胀阀及其在蒸发器过热度自适应控制中的应用[J].暖通空调,1996,(2):2-6.

E nergy Saving T echnology Study of Ship Air Conditioning System

ZH U Bo,H U Qiang2sheng

(Zhejiang Institute of C ommunications,Hangzhou311112,China)

Abstract:According to the status of large energy consum ption in ship air conditioning systems,the energy saving and efficiency im proving technology mainly rely on operation maintenance and management for those ships in service, while the new techniques such as variable frequency of com press ors and fans and electric expand valves to control refriger2 ating output should be introduced to reduce energy consum ption for new built or refitted ships1

K ey w ords:ship air conditioning systems;energy conservation;technology

责任编辑:刘大学04 浙江交通职业技术学院学报

节能空调制冷系统分析 何彪

节能空调制冷系统分析何彪 发表时间:2019-01-14T14:03:21.077Z 来源:《防护工程》2018年第30期作者:何彪 [导读] 随着我国社会经济发展水平的提高,节能环保越来越成为影响我国经济发展方向的重要问题。 广东信宏建设工程有限公司广东东莞 510530 摘要:随着我国社会经济发展水平的提高,节能环保越来越成为影响我国经济发展方向的重要问题。在此情况下,各行业纷纷调整发展战略,将节能、环保、安全作为其发展的目标和要求,而制冷空调行业更是如此。本文研究和分析了节能空调制冷系统的基本原理和影响其制冷效果的因素。? 关键词:节能;空调制冷;系统分析 一、影响空调制冷能耗的主要因素? 由于投资初期已经决定了压缩机的效率,因此对空调制冷系统产生直接影响的因素主要包括以下几个方面:首先温差。一般情况下蒸发器内制冷剂蒸发的温度必须低于空气温度,才能将机房中的热能转给制冷剂,压缩机再将挥发成气体状态的制冷剂吸走,促使蒸发器的压力保持平衡状态,整个过程中由于温度会升高,所以空调的制冷效果也受到直接影响。在制冷空调系统中,制冷工作时的能耗、空调的投资成本来决定实际温差的大小。其次,膨胀阀开启度。要对膨胀阀的过热度进行定期检测,参照相关说明书对其开启度进行调整,使其过热度保持在5℃~8℃的范围内。最后,一般情况下风冷式冷凝器比较常用,其结构包括多组盘管,且为增加空气面的热传面积,盘管外还添加肋片,并且风机转动加速空气流动,以保证空气面的传热效果。由于肋片间距相对较小,且空调运行时间长,冷凝器翅片上容易附着杂物,导致冷凝器热阻增加,从而影响其冷凝效果,增加电能消耗。? 二、制冷系统的节能设计? 1、合理选择设备? 首先要尽量降低压缩机的消耗功率,保证压缩机的工作效果。如果是变频空调系统,还要注意合理选择压缩机的运转频率,保证其处于额定状态下运行;其次,要保证热交换器的性能。从某种程度上讲,制冷剂的冷凝压与蒸发压是由热交换器的性能来决定的,即冷凝压越低、蒸发压越高,则压缩机就会获得比较小的功耗,反之则功耗会增加。因此要保证热交换器的高性能才能进一步降低冷凝压、提高蒸发压。? 2、合理选择设计参数? 一方面要掌握合适的风机风量。因为风机的风量与压缩机的输入功率成反比关系,即风机风量越大,压缩机输入功率就越小,相应的会增加风机的输入功率。因此要保证风机风量选择的合理性。设计过程中,如果系统规模已经确定,则根据噪声的最大上限值所确定的风量即为风机风量;对于变频空调而言,由于在整个系统的输入功率中,风机的输入功率所占比重较大,尤其是室外空调,因此在选择实际风机风量时要小于额定模式中的风量。另一方面,要减少压力损失。热交换器的性能、风机的风量决定了冷凝压力和蒸发压力,而这两个参数又对压缩功耗产生直接影响,由于从压缩机排气口到冷凝器入口、再从蒸发器出口到压缩机吸气口会产生压力损失,从而对压缩功耗产生影响,因此要尽可能降低压力损失。? 3、合理选择适用的节能措施? 首先利用设备自动控制技术实现空调末端设备的控制。一般情况下通风系统均有自控功能,其可以实现对空调末端一系列设备运行状态的实时监测与控制,比如新风机、回风机、变风量风机及风机盘管等,从而降低整个空调系统的功耗。自动控制技术是利用直接数字控制器,对检测到的设备运行数据进行分析,实现对设备的数字化控制。其次,对于中央空调系统而言,可以利用变频技术对其水泵及风机进行控制。变频器可以准确采集到空调中的相关运行数据,比如水压差或温差等,然后对水泵及风机进行直接数字调节,降低空调的电能消,实现节能目标。最后,还可以采用动态变流量控制技术。制冷空调运行过程中负荷发生变化在所难免,利用动态变流量控制技术可以对系统采集数据进行模糊运算,对冷水机组及冷动风机的运行状态参数进行实时调节、控制,促使冷水机组的工作状态发生改变,包括冷冻水、冷却水的流量、冷却风机的风量等各项参数,保证冷水机组处于最佳的运行状态。当冷水机组处于运行状态时,系统还可以对采集到的数据进行模糊运算,分析出合理的控制参数,再将这些参数分别传送至冷水机组、冷冻水控制子系统、冷却水控制子系统及冷却风控制子系统等,以保证整个系统均处于平衡的运行状态,最终实现节能降耗的目标。? 三、制冷空调系统中新型节能技术的应用? 随着科学技术的不断进步,越来越多的新型节能技术被广泛应用于制冷空调系统中,下面主要介绍两种:一是热声制冷技术,该技术是本世纪初出现的一种新型制冷技术,相比传统的蒸汽压缩式制冷系统,热声机的优势十分突出:比如该技术采用的是惰性气体或相关混合物作为工质,无需使用制冷剂,最大程度上降低制冷剂对臭氧层的破坏,加重温室效应;并且热声制冷技术结构简单、可靠性强,无需使用贵重材料,大大降低了投资成本;此外,其设备结构中不存在振荡的活塞、油密封、润滑等运动部件,大幅增加了其使用寿命。与传统制冷系统相比,可以说热声制冷技术近乎完美,因此可以断言,其将成为新一代制冷技术的发展方向。? 另外一种即是人工智能技术。可以说人工智能技术的出现与发展是当代科学技术进步的里程碑。现在人工智能的应用领域还局限于智能控制、故障检测及诊断、负荷预测等,尽管其可以克服传统仿真技术的诸多不足之处,但是短期内其部分功能仍然无法达到仿真技术能够实现的效果。因此,在制冷空调应用领域,可以将人工智能与传统仿真技术互相结合应用,实现智能化仿真,二者取长补短、相辅相成,因此仿真技术与人工智能技术可以在理人论上为制冷空调的准确控制提供可靠依据。制冷系统实现计算机自动控制,可以最大程度上保证控制器的冷量输出,更加安全、可靠,并且可以保证空调系统处于最佳的经济状态运行。由此可见,空调系统的控制中,加入一系列的自适应控制与智能控制方法,与常规控制系统相比,智能控制系统会获得更高的能效比。 结束语:? 随着我国经济发展水平的不断提高,空调制冷设备的使用也越来越普及,在空调制冷设备功能逐渐完善的同时,其性能也趋于优良。与此同时,随着经济全球化趋势的进一步增强,在全球范围内常规能源的消耗量持续增加,其储量也不断降低,导致能源结构失衡,能源

某图书馆空调系统节能措施的应用与分析

某图书馆空调系统节能措施的应用与分析 发表时间:2016-08-09T14:42:17.767Z 来源:《基层建设》2016年11期作者:陈浩[导读] 近年来,环境问题已成为制约我国社会可持续发展的一个重要因素。 广州市城市规划勘测设计研究院广东广州 510060 摘要:近年来,环境问题已成为制约我国社会可持续发展的一个重要因素,因此,国家大力倡导发展绿色建筑,鼓励应用节能新技术,并出台了一系列标准来规范和支持建筑设计对节能技术的运用。空调系统是公共建筑中的能耗大户,如何更好地运用节能措施,影响到建筑物的整体节能效果。本文以广州某学校图书馆为例,结合相关节能规范,对其空调系统节能措施作简要分析探讨。 关键字:全热回收;可调新风比;绿色建筑;IPLV;CO2监测装置;焓值比较; 1 工程概况 本项目为广州市某职业学院图文信息及行政中心,建筑面积约为23000平方米,建筑高度为49米。地下一层为车库及设备用房,地上七层,主要功能为借藏阅一体图书阅览室以及行政办公楼。 2 中央空调系统构成 根据各功能场所及房间的使用功能,对空气调节区域进行逐项逐时冷负荷计算,其中图书馆夏季计算冷负荷为1292KW,行政办公楼夏季计算冷负荷为1034KW。 按照大楼的性质与规模,根据建筑使用功能要求,本建筑大型会议室、报告厅与一体化图书借阅室共用一套集中式中央空调系统,选取两台制冷量为500KW风冷螺杆式冷水机组作为冷源,制冷主机及相应的水泵设置于裙楼天面层。夏季冷冻供回水温度为7°C/12°C。 行政办公区按层为单元设置多组直流变频多联式空调系统,空调室外机设于天面层,不影响建筑外观。 3 空调方式简述 大报告厅、大会议室、借藏阅一体化书库等大空间区域,均设置空调机房,采用全空气送风系统,末端选用组合式全热回收空气处理器,低风速集中送风,气流组织上送上回。 行政办公区域采用直流变频多联机空调系统,空调室内机根据各功能房间的实际情况选用风管机或天花机,新风采用热泵型全热回收新风机组,经排风能量回收及独立处理后送到空调房间内。 4 节能措施的应用与分析 本项目按绿色建筑三星标准设计,并于2014年取得绿色建筑三星设计评价标识,现选取本工程设计中的一些主要节能措施作分析探讨。 (1)合理选用空调系统 就暖通专业而言,空调制冷系统有多种不同的形式,合理选用空调系统对建筑节能起到重大作用。因此,在方案设计阶段,应该根据建筑物的构成、使用功能等因素,进行方案比对,根据该地区建筑物特点和气候特点选择适合的中央空调系统。以本项目为例,图书馆和行政办公楼在建筑布局上相对独立,且使用功能不相同,使用时间也存在较大差异,图书馆晚上仍需要全部开放,以方便学生借阅及自修,而行政办公楼晚上则较少使用或只有部分使用。因此,设计时考虑图书馆区与行政办公区分设独立的中央空调制冷系统,使用上互不干扰。学校行政办公楼考虑到白天使用率不会很高以及晚上可能出现小部分使用的情况,选用了直流变频多联机系统,其特点是部分负荷时效率高,尤其适应使用率不高及需要考虑晚上加班的办公性质的建筑物。 (2)选用高效节能的设备产品 在设计选用设备产品时,应注意制冷机的能效比COP、IPLV值以及水泵、风机效率的选用,须满足相关节能规范要求。目前,新版的《公共建筑节能设计标准》及《绿色建筑评价标准》已正式实施,相比旧版规范,对空调设备的能效要求有了较大的提升,要求趋于更严格。 (3)合理布置多联机室外机,减小冷量衰减现代建筑为了外立面的美观,一般要求多联机的室外机设置于天面层或中间设备层。个别设计人员在设计时,未充分考虑室外机与室内机的高差,平面冷媒管布置得过长,造成冷量大幅衰减,实际运行中发现室内参数未能达到设计值,实质上造成另一种意义上的资源浪费。本项目行政办公楼按层为单元,多联机室外机在天面多点多组布置,缩短冷媒管路服务半径,减小冷量衰减,最大限度利用多联机能效。 (4)回收排风能量对新风进行预处理,降低新风负荷本项目图书阅览室、会议室和报告厅等大空间区域,均采用组合式全热回收空气处理器,充分利用排风的余热,对室外新风进行预处理,降低新风负荷。空调送风系统新风比可调,并设置焓值比较系统,当室外焓值低于室内设定焓值时,切换至可调新风比工况,使过渡季及冬季在采用新风更节能的情况下,加大新风比例,以达到节能的效果。房间内设置CO2监测装置,实现浓度超标报警,通过调节新风比,使夏季在新风在满足卫生要求的情况下,保持较低新风比例,以达至节能之目的。组合式全热回收空气处理器的送、排风机均采用变频控制。行政办公楼新风采用热泵型全热回收新风处理机,回收排风能量,降低新风负荷。 全热回收效率均>60%。 (5)降低噪声和震动的传递 噪声和震动也是绿色建筑评价标准里面重要的一项,在空调系统中,必须重视噪声和震动对室内外环境的影响。本项目图书馆的风冷螺杆式冷水机组安装在裙楼天面,下面就是阅览室,噪声标准要求较高,考虑到噪声和震动的影响,设计时整个天面制冷机安装位置范围均设置了浮筑降噪减震层。为了减小空调机房的噪声传递,除了在空调机房设置隔声措施外,空调送风、回风主管上均设置了消声器,送风端消声器长度为1.5m,回风管消声器长度为1.8m。在平时设计时,需注意消声器长度的选择,如果消声器长度不够,消声效果会大打折扣。同时应注意预留消声器的压力损失。

空调冷水系统节能分析

伍小亭等空调冷水系统节能分析 发表日期: 2009-08-14 空调冷水系统节能分析 伍小亭1),高峰1),乔锐1),邓有智2) (天津市建筑设计院,天津,300074) (天津市志同环保节能科技有限公司,天津,300070) E-mail:surenwu@https://www.doczj.com/doc/c29586007.html, 摘要:本文提出了空调冷水系统季节输送能效比概念SER,定义了“理想”空调冷水系统。改变了以往单纯考虑水泵因素的空调冷水系统能耗评价方法,计入了回水工况对主机能耗的影响。详细分析了传统定流量系统“大流量低温差”运行的必然性与程度。以“理想”空调冷水系统为基准分析了不同情况与形式下定流量系统与变流量系统的节能潜力。关键词:变流量;水系统;制冷机组;系统节能 0.引言 传统的中央空调水系统采用的是分阶段改变流量的质、量并调运行调节方式,即:通过改变并联定速水泵的运行台数实现分阶段改变系统流量的量调节,同时根据经验分阶段重新设定供水温度实现质调节(以下称,第一种运行调节形式),对应的水系统形式为,一次泵定流量系统。实践证明,此种运行调节方式很难实现系统负荷与流量的一致性变化,往往形成小于设计温差的“低温差大流量”运行。实际上,我国大部分按5℃温差设计的空调冷水系统的供冷季平均输送温差仅为3℃左

右,而空调冷水系统设计温差为7~5℃时,平均输送温差每降低1℃输送能耗将增加14.3%~20%。 显然,如果能使空调水系统供冷季平均输送温差接近设计送温差,形成“定温差变流量”运行,会明显提高空调水系统的季节输送能效比SER.,改善回水工况,实现空调水系统直接节能与间接节能。实践表明,能达到这一目的运行调节方式是分阶段改变温度的质、量并调运行方式,即:分阶段改变系统供水温度设定,同时变频水泵变台数,变转速运行,系统流量时时变化(以下称,第二种运行调节形式),对应的水系统形式为,一次泵或二次泵变流量系统,鉴于技术原因一次泵或二次泵变流量系统均非彻底的变流量系统。 第一种运行调节形式应用广泛,为主流形式;第二种运行调节形式,作为一种更节能的运行调节方式逐渐在被接受。分析表明:即便水系统的ER低于《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2005规定的限值,第一种运行调节形式也必然会造成不节能的“低温差大流量”运行。 1 空调水系统运行节能评价—— SER与回水工况 1.1 空调水系统的季节输送能效比SER 《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2005,定义了空调水系统输送能 效比ER, ER=0.0023452H/(⊿T*η) 并给出了最大输送能效比的限值,显然ER越低,水泵额定功率越小。式中:

关于暖通空调系统的节能问题

关于暖通空调系统的节能问题 摘要:暖通空调系统在建筑节能中占据重要的位置,起着重要的作用,节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的基础,政府职能部门的重视和支持,则是实现大幅度节能、产生显着的环境和社会效益、推动经济发展的保证。 关键词:暖通空调系统建筑节能 随着经济的迅速发展,能源和环境问题日益尖锐。在特别炎热的夏天,我们都切身地体会到了电力的紧张。可以预见,这种状况在今后还会出现,并且会日趋严重。 一、暖通空调领域节能的重要性和可行性 随着社会的发展,建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大,在发达国家已达到40%,据统计在湖南省也达到%。在城市远高于这个比例。而在建筑能耗里,用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的30%-50%,且在逐年上升。随着人均建筑面积的不断增大,暖通空调系统的广泛应用,用于暖通空调系统的能耗将进一步增大。这势必会使能源供求矛盾的进一步激化。另一方面,现有的暖通空调系统所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源,其中电能占了绝对比例。对这些能源的大量使用,使得地球资源日益匮乏,同时也带来严重的环境问题,如在我国的一些地区酸雨、飘尘问题呈日益严重之势,对生态环境和可持续发展带来了很大影响。以湖南长沙地区为例,2003年夏季电力系统最大负荷大约为160万千瓦,据有关部门推算,其中空调系统的负荷就占了约60万千瓦。在最热的夏天,如果对暖通空调系统采取节能措施,不仅可以大大缓解电力紧张状况,同时对于降低不可再生能源的消耗、保护生态环境、维持可持续发展、振兴湖南经济等都有着重要的意义。根据暖通空调行业的研究成

果,现有空调系统的能耗是惊人的,如果采用节能技术,现有空调系统节能20%-50%完全可能。显然,如果对长沙地区的空调系统和建筑系统采用节能措施,那么即使遇到今夏那样的炎热天气,长沙也不会超过现有电力系统峰值而停电了。 二、暖通空调领域节能的途径与方法 科学技术的不断进步,使暖通空调领域新的技术不断出现,我们可以通过多种方法实现暖通空调系统的节能。 1、精心设计暖通空调系统,使其在高效经济的状况下运行 暖通空调系统特别是中央空调系统是一个庞大复杂的系统,系统设计的优劣直接影响到系统的使用性能。例如系统往往都是按最大负荷设计的,而实际运行基本上是在部分负荷下运行,如果系统各部分的设计不能满足部分负荷运行的要求,那系统的能耗是很大的。又如新风系统的设计,系统应该能随着室外气象参数的变化改变新风量,以最大限度地缩短主机的开启时间。可以说空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。 2、改善建筑维护结构的保温性能,减少冷热损失 我们知道对于暖通空调系统而言,通过维护结构的空调负荷占有很大比例,而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小,亦即决定通过维护结构的空调负荷的大小。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中,首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。 3、提高系统控制水平,调整室内热湿环境参数,尽可能降低空调系统能耗 空调系统特别是舒适性空调系统对人体的作用是通过空气温度、湿度、风速、环境平均辐射温度进行的,人体对环境的冷热感觉是这些环境因素综合作用的结果。以往的空调控制方式仅仅是测控空气的温度湿度,甚至仅空气温度。显然是不全面的,势必带来许多问题,如空调系统对人体的作用不直接、当环境变化时对环境的调控不迅速、人体感到不舒适、空调系统的这种调控方式不节能。热湿环境研究成果的应用,为我们采用新的控制方式方法提供了理论基础。如果采用舒适性评价指标即体感指标作为空调系统的调控参数,如采用PMV或

浅谈暖通空调系统重点节能设计论文

浅谈暖通空调系统重点节能设计论文 摘要节能环保技术应用的意义在于降低能源的利用效率、减少对环境的负面影响,提高人民的生活环境品质,为社会的发展提供保障。但是空调的频繁使用会对低碳环保产生一定影响,如果将相关环保技术与暖通空调的安装与使用相结合,将对环境保护做出极大贡献,可以促进空调产业的蓬勃发展,从而推动我国经济的发展,社会的进步以及人民生活水平的提高。 关键词暖通空调系统;节能设计;措施 随着节能环保的理念的逐渐深入人心,绿色建筑的建设也越来越多,越来越广泛。绿色建筑的建设可以使得人们的居住环境得到进一步的改善,居住的舒适度提高了。在绿色建筑中暖通空调的技术也进一步向节能环保的方向发展,技术更加先进,理念更加完善。这一技术的发展前景和空间都是比较大的,应该随着社会的发展持续的更新与完善。 1 暖通空调系统运用节能环保技术的重要性 在低碳生活、能源环保的时代大背景下,低碳环保的生活方式和生活理念对暖通空调的开发、设计、应用以及市场推广影响深远,由于全球能源紧张,环境在一步步恶化,低碳节能毋庸置疑已经成为暖通空调产品的基本需求。随着环保技术的不断革新,暖通空调与节能环保技术的有机结合有效地满足了低碳生活和可持续发展的要求,对于地球环境急剧变化,能源严重不足的现状起到了一定的积极改善作用。将节能环保技术融入暖通空调的设计中后,有效地减少了办公楼、住宅户,以及整个建筑物的能源消耗。 同时随着节能环保和低碳生活的理念不断的深入人心,干净、舒适、安全的生活环境越来越受到人们的欢迎。节能环保成为当下的主流,各行各业已经加大资金和人员投入,使自己赢得更多的商机。相信在未来的生活中,节能环保将会受到越来越多人的青睐。目前,国内暖通空调行业在研发方面不断加大投入,围绕节能、环保打造企业核心竞争力。节能环保成为暖通空调行业发展趋势,暖通空调企业不断运用先进的科技,提高空调产品的能效等级,开发能源替代和再生能源利用,研制新制冷剂等,为自己赢得了更多商机,也为高科技时代提供了更多的机遇和挑战[1]。 2 暖通空调系统重点节能设计措施 2.1 开发新型制冷剂 我国在新型制冷剂开发方面和以往相比,已经取得了突破性进展,目前我国部分品牌已经实现利用丙烷来代替氟利昂的使用。丙烷无色无味,沸点为-42.1 摄氏度,熔点为-187.6 摄氏度,和氟利昂相比,其沸点和熔点均存在较大差距。换句话说,丙烷的制冷效果要远优于氟利昂,利用该物质作为制冷剂,能够将空调内部热传导体积进行压缩,进而在真正意义上实现空调内部设计优化。现如今,我国很多厂家已经建立了丙烷制冷剂的生产线,并计划在最近几年内完全使用丙烷进行制冷。 2.2 强化新型材料开发应用技术 随着科技日新月异的发展,有机高分子材料,合成材料等相关技术也得到了相应的提高。这对于暖通空调优化设计来讲,无疑是一个福音。当前,很多新型材料被应用在了具体设计当中,在空调的性能保持稳定的情况下,由新型技术生产的空调将耐腐蚀能力,耐高温能力在根本上进行了提高。新型材料几乎不含有重金属物质。在很大程度上降低了对生态环境的危害。由此可见,要想令空调的设计优化工作达到质的发展,各个厂家必须强化新型材料的开发应用技术。 2.3 低温地板辐射采暖技术 传统的供暖系统一般是采用立式暖气片进行散热供暖,然而这种供暖方式由于暖气片紧靠外墙面,距离房间中心较远,因此加热房间内空气不均匀,从技术上看不够合理,从运行成本

空调系统冷冻水循环水泵的节能设计方法

空调系统冷冻水循环水泵的节能设计方法 (中国矿业大学力学与建筑工程学院建环11-2班郭浩) 摘要:建筑空调系统的运行负荷仅为设计负荷的 50%~70%左右,而冷冻水泵作为空调系统中最主要的耗能设备,在整个系统运行过程中存在相当大的节能改造空间。本文从空调系统的节能重要性以及重点阐述的冷冻水循环水泵的节能,分析了空调系统的运行工况,从运行工况中得出空调能耗的原因,从冷冻水泵的单台、多台串并联的运行情况进行水泵选型,并从冷冻水一次泵变频节能和二次泵变流量两个方面对冷冻水循环水泵的节能坐车进一步阐述。对水泵的选型方法作一定了解。 关键词:冷冻水泵节能优化水泵选型一次泵二次泵 1 课题研究的意义 中国是一个能源生产和消费大国。近年来节能减排已成为国家生活乃至全社 会关注的焦点,也是能源可持续发展的必由之路。我国建筑能耗也已迅速上升到 社会总能耗的33%以上。 空调系统、照明系统、动力系统构成了现代建筑的三大重要“器官”。暖通 空调已占到总建筑能耗的 50%~60%。在空调系统中,主要能耗设备有冷水机组、 水泵、末端设备等,其中空调水泵的能耗大约占冷水机组能耗的13%左右。空调 负荷是随气象因素等条件的变化而变化的,因此空调系统在大部分时间内工作于 部分负荷状态。建筑空调系统的运行负荷仅为设计负荷的 50%~70%左右,而冷 冻水泵作为空调系统中最主要的耗能设备,在整个系统运行过程中存在相当大的 节能改造空间。 本文主要就空调系统中冷冻水循环水泵的节能设计进行探讨,从冷冻水循环 水泵的运行工况、水泵组合方式、水泵选型以及冷冻水一次泵、二次泵的节能设 计角度进行分析。 2 冷冻水系统耗能分析 中央空调系统包括了“末端风系统”、“输配系统”、“冷水机组”,具有“多 输入、多输出、强耦合”等特点。无论是冷水机组、冷冻水泵,又或者末端、阀 门的控制策略的变化,均有可能导致冷冻水系统、甚至是冷水机组运行工况发生 波动。

空调系统的节能措施

空调系统的节能措施 摘要本文简单介绍了机房空调系统的一般性概念和现状,以及各种节能措施的简要原理,并针对空调的结构提出了空调系统安装、使用、维护过程中应采取的一些节能措施以及维护经验。 关键词空调系统、节能措施 1空调系统的分类 1.1空调的概念 空调是空气调节的简称,是用人为的方法处理室内空气的温度、湿度、洁净度和气流速度的技术,可使某些场所获得具有一定温度和一定湿度的空气,以满足使用者及生产过程的要求。 1.2空调的分类 空调系统按照不同规则有不同的划分方法,如按照使用目的分为舒适性空调和工艺性空调;按照空气处理方式分为集中式(中央)空调、半集中式空调和局部式空调和;按照设备制冷(热)量分为大型空调机组、中型空调机组和小型空调机。目前机房所用空调的类型一般分为四类:机房专用空调(恒温恒湿精密空调)、舒适性空调(普通空调)、大型中央空调和各种换热器类空调。 2机房的节能措施 机房的热负荷包括:设备热、人体热、新风热、照明热、传导热、辐射热和对流热。对于机房而言,终期设备热负荷占总热负荷的比重达到65-75%。一般来说,设备的热负荷基本上是不变的,谈到机房的节能降耗,一方面是降低热负荷,通过一些措施降低除设备发热以外的其它热负荷,另一方面就是采取一些节能措施。后者是非常直接和有效的,下面就简单介绍一下常见的几种节能措施。 2.1变频技术节能 在机房空调系统中,目前变频节能技术主要有两种方式的应用:一是机房专用空调压缩机变频方式,传统的机房专用空调和普通的民用空调一样,是依靠压缩机不断地“开、停”来调整室内温度,其一开一停之间容易造成室温忽冷忽热,并消耗较多电能。机房专用空调压缩机变频技术通过变频器来改变压缩机供电频率,调节压缩机转速。依靠压缩机转速的快慢达到控制室温的目的。空调在每次开始启动时,先以最大功率、最大风量进行制热或制冷,迅速接近所设定的

水蓄冷中央空调技术方案.doc

深圳市信义玻璃厂中央空调系统 技 术 经 济 分 析 深圳市安朗节能有限公司 2010年9月

目录 一、空调系统的特点 (2) 1.水蓄冷空调系统特点 (2) 2.常规电制冷冷水机组系统特点 (3) 3.风冷热泵系统特点 (3) 二、项目概况及经济技术条件 (5) 1.项目概况 (5) 2.电力政策 (5) 三、项目空调系统初期投资分析 (6) 1.常规电制冷+风冷热泵系统 (6) 2.水蓄冷系统初投资 (6) 四、项目空调系统机房运行费用分析 (7) 1.运行策略分析 (7) 2.运行费用计算 (8) 五、经济性分析 (9)

目前,本工程中央空调系统采用的是较为普遍的常规电制冷机组与风冷模块机供冷,虽然该系统十分简单,容易操作,但从其运行情况来看,却存在不节能,运行费用高,效果不好等缺点,现在根据甲方要求,对该系统进行改造,从而达到解决以上问题的目的,根据深圳市的电价政策等措施,推荐采用水蓄冷中央空调系统。 一、空调系统的特点 1.水蓄冷空调系统特点 水蓄冷空调是利用夜间低谷荷电力制冷储存在蓄能装置中,白天将所储存冷量释放出来,减少电网高峰时段空调用电负荷及空调系统装机容量,它代表着当今世界中央空调的先进水平,预示着中央空调的发展方向,有如下优点: a.利用蓄能技术移峰填谷,平衡电网负荷,提高电厂发电设备的利用率, 降低电厂电网的运行成本,节约电厂、电网的基础建设投入。 b.减少冷水机组容量,降低主机一次性投资;总用电负荷少,减少配电 容量与配电设施费。利用峰谷荷电价差,大大减少空调年运行费。c.使用灵活,过渡季节、节假日或者下班后部分办公室使用空调可由蓄 冷槽提供,无需开主机,节能效果明显。具有应急功能,提高空调系统的可靠性。 d.启动时间短,只需15-20分钟即可达到所需温度,而常规系统则需1 小时左右。 e.可实现大温差低温送风变风量空调系统,缩小送水(风)管的管径,

中央空调系统节能措施的简单分析1650444412

中央空调系统节能措施的简单分析 以节能为原则,从实际工程设计出发,在空调冷负荷确定、设备选择及水系统形式等方面分析了中央空调系统的节能措施。准确计算逐时空调冷负荷、确定冷机搭配、冷水循环泵和热水循环泵分别设置、空调水系统采用变流量系统等都可达到减小系统能耗,提高效率的目的。关键词:空调冷负荷空调水系统压差旁通控制一次泵变流量系统 当人们意识到能源危机时,减少能源的消耗在社会生活中愈来愈重要。在公共和民用建筑中,中央空调系统的耗能约占建筑物耗能的65 %以上。目前,大多数楼字中央空调系统中存在很多能源浪费的情况,如因空调负荷计算不当,致使冷热源机组容量选择过大,形成“大马拉小车”的状况;系统的自控节能控制设计较为粗糙,甚至未作考虑,通常水泵运行的定流量系统对于电能的浪费是严重的;系统的管理不当也会造成运行成本的浪费等等。所以空调节能应该是有潜力可挖的,以下粗略分析在中央空调系统设计中可运用的节能措施。 1 空调冷负荷的确定及冷水机组的选择 设计冷负荷是选择设备的主要依据,所以正确地计算建筑冷负荷对整个系统的设计十分重要。公共和民用建筑空调系统的负荷主要来自围护结构传热( 包括太阳辐射) 和新风负荷。传统的教科书及设计手册中给出的空调负荷计算方法,不论是计算围护结构的墙壁或门窗负荷,其结果均是针对某一具体房间而言,而空调系统设备容量依据的是整个建筑物的冷负荷。由于各房间朝向、位置、功能及其内部热源等情况的不同造成的最大冷负荷出现的时间并不相同。因此建筑物冷负荷的最大值应为每个房间逐时负荷叠加的最大值,而不是简单地将每个房间的最大冷负荷进行叠加。空调系统负荷是随室外气象条件而变化的,一年春夏秋冬四季中负荷有很大的不同,波动很大,在全年出现峰值负荷的时间很少。有资料表明,办公楼全年负荷的时间频率( 某负荷出现时间与总时间之比) 如图1 所示: 从图 1 中可以看出,全年负荷大多集中于最大负荷的50 %~70 %之间,而且当负荷大于总负荷的50 %时,一般需开冷机,其余时间可用新风抵消冷负荷。因此设计时考虑全年负荷变化对冷机及其他设备进行大小搭配选择,以便在室内冷负荷较小时开启小型设备,而在冷负荷较大时再开启大型设备,尽量避免冷机及其他设备在低负荷率的情况下运行,其单位制冷量的耗电量会增加,因此适当选择冷机型号,保证高效率运行,也可减少系统能耗,达到节能的目的。 很多工程设计中主机往往选择一样型号的机组,虽然系统配置较简单、控制简便,但机组全年60 %以上的时间在50 %-70 %负荷状况下运行,造成系统调节不够灵活,负荷低峰时大马拉小车,形成大流量小温差,低效运行的状况,是对能耗的极大浪费。选择大小冷机组合,大小机组配置不同大小的冷水泵、冷却水泵及冷却塔,水系统设计及控制可能较

某商场空调冷冻水大温差系统节能性分析

◆ 节能环保技术 ◆ 目前国家标准《旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准》(GB50189-93)对冷冻水的水力输送系数有明确限制:不得小于30。这个指标对大型建筑物的冷冻水系统设计也具有指导意义。根据计算,在满足该指标的系统中,冷冻水泵的装机电量约占空调系统总装机电量的10%左右,而实际运行能耗更占到20%左右,因此,对大型建筑的空调冷冻水系统进行节能研究具有重要意义。冷冻水大温差技术则是其中一个有效途径。 由于冷水大温差技术在满足用户舒适性的条件下,能减少冷冻水流量,大幅度降低系统的输送能耗,从而在实际工程中的应用越来越多。但是采用大温差设计对空调系统的主机、冷冻水泵以及末端的运行能耗以及初投资都有一定的影响。对此我们以某大型商场为例进行探讨。 某商场空调冷冻水大温差系统节能性分析 李继路,刘 谨 (广州市设计院,广东 广州 510620) 摘要:以某大型商场实际工程为研究对象,对冷冻水系统采用标准温差(7/12℃)与大温差(7/17℃)两种工况下,冷水机组、冷冻水泵、空调末端的运行能耗及初投资变化趋势进行分析,结果表明,采用大温差系统具有较好的节能效果,而初投资也基本持平。关键词:冷水系统;大温差;节能;初投资 1 工程概况 本工程楼高两层,总建筑面积60000m2,属大型的家居商场。建筑平面接近正方形。该工程空调总设计冷负荷达到8438kW(2400RT)。冷冻水输送系统采用一级泵两管制同程系统,空调末端采用风柜。该工程空调系统包括主机、水泵以及末端风柜的年运行费用较大,因此采用合理先进的技术手段,通过优化设计减少系统的运行能耗则是设计中的一个难题。 2 不同冷水温差系统运行能耗比较 冷冻水标准供回水温度为7/12℃,典型大温差冷冻水供回水采用7/17℃,本文仅讨论在这两种代表性温差下其运行能耗与初投资的比较。 2.1 冷水机组在两种工况下的能耗比较 根据制冷原理,冷水机组单位质量制冷量能耗随制冷剂蒸发温度的上升而减少,或随其降低而增加。而制冷剂蒸发温度的变化对冷水机组能耗的影响相对冷水温差对冷水机组能耗的影响要大一些。一般而言,当出水温度恒定时,冷水机组5℃温差与10℃温差时的单位质量制冷量能耗几乎没有变化,但蒸发温度降低1℃时,机组冷量减少1.8%~6%,而 轴功率只减少0~0.5%。因此在7/12℃与7/17℃两种温差下,由于其蒸发温度变化并不明显,所以冷水机组的单位制冷量耗电量变化不大。2.2 冷冻水泵的输送能耗 采用冷冻水大温差最主要的目的是减小冷冻水泵输送功率,而泵的输送功率是与冷水流量和管路阻力损失成正比。国内许多学者认为采用大温差水泵节能应按照水泵相似理论计算,即: N'/N=(W'/W)5/3 (1) 式中:W、N——标准温差时水泵流量和功率; W'、N'——大温差时水泵流量和功率。 这种计算方法前提是假设冷冻水管道按照标准温差设计,只是在选用冷冻水泵时按照大温差选择。然而实际上空调系统冷冻水管道的设计是采用假定比摩阻法, 2004.No.12

浅谈暖通空调节能设计

浅谈暖通空调节能设计 发表时间:2015-12-24T14:01:47.890Z 来源:《基层建设》2015年15期供稿作者:胡佳佳 [导读] 安庆市城乡规划设计院安徽安庆随着建筑行业的不断发展,加强节能技术的研究开发与运用是暖通空调系统节能的基础。 胡佳佳 安庆市城乡规划设计院安徽安庆 246000 摘要:建筑行业业已成为我国国民经济发展的重要支柱,与此同时建筑能耗的总量也在我国各大经济实体中的首要位置,加强建筑行业节能降耗具有非常重要的作用。在建筑能耗中,暖通空调系统的能耗占据着相当大的比重,有效降低暖通空调的能耗对于降低建筑能耗具有非常直观的作用。随着建筑行业的不断发展,加强节能技术的研究开发与运用是暖通空调系统节能的基础。 关键词:暖通空调;节能;设计;新技术 建筑能耗是我国经济发展的重要瓶颈,建筑能耗日益增加,进一步限制了我国建筑行业的健康有序发展。在建筑能耗中空调能耗占据着很大的比重,从这点而言,暖通空调的节能设计可以有效地降低建筑能耗,有效地促进建筑行业的可持续发展。随着“低碳”概念逐渐成为社会共识,空调系统中的节能设计正在引起设计人员的注意,通过一系列的技术和组织措施,在社会和环境可承受的范围之内,使得能源的利用率不断提高,通过推广新的节能技术,不仅可以有效地降低能耗,改善环境,而且可以有效保护自然资源,有着自然和社会的双重意义,是社会发展的必然趋势。 一、暖通空调节能设计的思路 暖通空调节能的设计原则是有效地降低暖通空调的能源消耗,提升暖通空调设计的环保性与低碳科学性,最终促进建筑行业的可持续发展。在暖通空调节能设计中,用热舒适指标指导系统中的节能设计,寻找温度、湿度、平均辐射温度、风速和劳动强度这六种影响热舒适指标因素的合适比例,达到人们热舒适指标与节能降到的稳定协调。在暖通空调节能设计中节能降耗的方法并非是单一的通过降低空调的使用率及使用温度,而是追求人体的舒适度的基础上进行综合性的节能设计,比如在寒冷的冬季,如果直接降低空调的使用温度,尤其是对于没有大暖的南方地区,如果降低空调的温度,那么会直接降低人体的舒适度。如果综合考虑各种因素,以满足人体的舒适度为原则,通过结合光、色、声等多重因素,可以有效地满足人体的舒适度,进而实现暖通空调设计的节能环保性。 二、暖通空调节能设计 1、根据暖通空调的实际使用参数进行节能设计 暖通空调的能耗是显而易见的,尤其是以电能的消耗为主,暖通空调如果长时间高负荷的运转,那么会消耗大量的电能,这种电能的消耗对于普遍居民而言是非常直观的,也是非常庞大的浪费。在暖通空调节能设计中,一般是基于典型设计工况进行的,所得到的所有与能源有关的参数都是指的设计状态下的参数,这些参数尤以电能消耗为主,在炎热的夏季,由于城市居民大多通过暖通空调来降低室内的温度,那么很容易造成城市电力的紧张,同时也会造成巨大的浪费。因此在暖通空调的设计过程中,基于电能消耗等基础参数进行节能设计,具有一定的可行性和实践性。在暖通空调节能设计过程中,首先应该合理的结合室内的实际温度,并在实际的节能设计中,应该结合现有的室内实际的使用情况,而无需肆意提升标准或者降低标准,只需要符合室内温度的相关实际参数即可。不过在节能设计中,要注重考虑季节的变化,对于很多暖通空调而言,在不同的季节降低或提升1度,所产生的节能降耗的总量却是不一样的,这说明暖通空调节能设计的影响因素,除了暖通空调自身的功能和系统配置外,还与其他因素有着直接的关联。其次在暖通空调节能设计中,还应该进行科学合理的系统设计,空调系统形式、空调方法、系统服务范围及划分原则的不同,会带来不同的建筑空调系统的能源消耗。在暖通空调节能设计中,要重点对风量系统进行控制,根据实际的使用情况,结合有效的风向控制及风量控制,从而实现对风量的有效把控。最后,在暖通空调节能设计中,还应该强化对空调节能数据的控制与计算,这虽然无法直观地进行暖通空调的节能减排,但通过科学计算方式及精准的数据,能够为暖通空调节能设计提供有效的基础,同时也可以在暖通空调节能设计中,提升设计的水准,强化设计的水平和质量。在暖通空调节能设计中,与节能相关的评价主要包括三方面的内容,空调负荷计算、系统水力计算和设备选择计算等。将这些重要内容通过科学的计算方式进行信息的获取,能够在节能设计中提升设计的针对性。 2、根据设备参数来选择科学匹配的系统配置 在暖通空调节能设计中,应该根据设备的实际参数来选择科学匹配的系统配置,提升设备配置的针对性与实用性。如果系统配置过大,与实际的使用参数存在较大的差距,那么就容易造成能源的浪费。如果系统配置过小,会直接降低暖通空调的使用舒适度。在暖通空调节能设计中,切忌不考虑系统参数设计而无原则地进行预留量的增加。 3、加强暖通空调的动态化实时化的控制 在暖通空调节能设计中,应该不断强化暖通空调节能的动态化、实时化的控制,确保暖通空调系统可以随时根据室内温度的变化及实际的使用情况进行温度的控制及风向、风量的调整。在空调节能设计中,还应该注重在节能设计中改变能源消耗总量的评价标准,从日消耗量改变为年运行量,前者注重地是每日的暖通空调的能源消耗量,不同的温度变化会引起日消耗量的变动,并不利于科学地进行暖通空调的节能设计。而后者注重以年平均运行总量和消耗总量为标准,在节能设计中,能够有效地控制系统的配置与节能效果的科学评价。在实践过程中,控制好后者的能源消耗量,同时也可以在控制中加强对日消耗量和日负荷量的控制,因此在暖通空调节能设计中,实行全年运行的节能具有一举两得的优势。 三、暖通空调的节能新技术 1、采用变频变流量技术 传统空调在使用过程中,其冷负荷是与室内温度的变化直接关联的,也与空调的辐射范围有着直接的关联,从这点而言,传统空调的节能效果还是可观的。但传统空调对于定流量水系统的处理往往都是在超负荷或者足负荷的条件下运行,这不可避免会产生严重的能源消耗。因此在暖通空调节能设计中,运用变频变流量的新技术,能够将水泵的水流量的控制与空调的辐射范围及温度变化保持一定的正相关性,提升暖通空调的节能效果。 2、积极运用蓄冷系统来适应电价的变化 在很多城市地区,夏季因室内温度较高,暖通空调的使用频率较高,往往会造成城市用电量的急剧上升。部分城市不得不采用区域性停电的方式来进行限电。因此在暖通空调中运用蓄冷系统,在电量使用相对宽裕,电价市场价格较低时,暖通空调系统自动蓄冷,在电量

暖通空调系统的节能性分析

暖通空调系统的节能性分析 发表时间:2016-10-11T13:54:54.023Z 来源:《低碳地产》2016年第5期作者:金娣 [导读] 我国是世界能源消费大国,能源消费量约占到目前世界消费量的20%。 浙江唯胜园林建设有限公司 312000 【摘要】随着国民经济的快速发展,人们生活水平的提高,人们对于舒适指标的要求也越来越高,这使得采暖通风空调的使用日益普及。但随之而来的是暖通空调高能耗问题也更加严重。我国建筑能耗的总量呈逐年上升趋势,而暖通空调系统在建筑能耗中占有重要比重。本文分析了暖通空调系统存在的节能问题,探讨了暖通空调领域节能的措施。 【关键词】暖通空调;节能 1、引言 我国是世界能源消费大国,能源消费量约占到目前世界消费量的20%,但是我国的人均能源消耗水平仍然很低,大约只有世界平均水平的一半。随着暖通空调的广泛应用,用于暖通空调系统的能耗将进一步增大。再加上暖通空调系统往往以高品质的电能为能源,而我国的电力在某些地区又相对紧张、匮乏,这势必会引起能源供求矛盾进一步激化。可见,采暖与空调能耗问题已逐步成为影响我国建筑发展和环境质量的突出重要问题。因此,对暖通专业提出更高的节能要求是必然的,也是大势所趋。 2、暖通空调节能的重要性 随着社会经济的发展,科学技术的不断进步。能源为经济的发展提供了动力。但是由于各种原因,能源的发展往往滞后于经济的发展。现有的暖通空调系统所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源,其中电能占了绝对比例。对这些能源的大量使用,使得地球资源日益匮乏,同时也带来严重的环境问题。 3、暖通空调系统能源消耗的组成及主要特点 3.1暖通空调系统能源消耗的组成 当前,随着经济的发展和城市化建设的加快,人民生活质量得到了显著的改善,与此同时建筑能耗的总量也逐年上升,能源问题和环境问题成为阻碍发展的重要因素。通常来说,暖通空调系统能耗是建筑能耗的重要组成部分,它指建筑物在采暖、通风、空调、照明、电器和热水供应等方面的能源消耗需求,其中暖通空调系统能源消耗大约占到三至五成,且呈现出逐年上升的趋势现代建筑通常采用设置暖通空调系统来保证建筑物内适宜的温湿度,暖通空调系统的能耗就是这种需求所消耗的能量。 暖通空调系统能耗包括建筑物冷热负荷引起的能耗、新风负荷引起的能耗及输送设备(风机和水泵)的能耗、室外气候条件、室内设计标准、以及其他设备照明等因素都对暖通空调系统的能源消耗有重要的影响。 3.2暖通空调系统耗能的特点 暖通空调系统的能耗与其它建筑能耗相比有一些特点:首先,能量使用效率受到系统设计、选型、运行管理等因素的影响,如果系统设计不合理将会降低能源消耗效率。其次,室内空气环境的冷热质量也会影响到暖通空调系统的质量这就要求尽可能多的利用现有天然能源,如太阳能、风能、地热能等作为补充。第三,暖通空调系统的冷热是通过交换形式完成的。因此,针对这一特定热点,可以采用冷热量回收的方式来节能减排,从而提高能源的使用效益。 4、暖通空调节能设计原则 ⑴节能设计的实际应用。影响热舒适指标的主要因素是:温度,湿度,平均辐射温度,风速,劳动强度。通过寻找这六者之间的合适比例,巧妙组合,达到舒适和节能的协调。同时恰当地利用房屋围护结构的热导性,抵抗室外气候的变化,使得房间内产生舒适的微气候。管路系统设计要简单,这样管材消耗量少,而且便于施工,可以达到节省初投资的目的。 ⑵处理好整体和局部的关系。个人与全体兼顾在一定的条件下,实行集体供暖,无疑会很大的降低能耗,但是也需要注意满足个人需求,不强求全面统一,这样对节能和控制的灵活性均有利。一方面暖通空调系统应保证各个房间的室内温度能独立调控;二是便于实现分户或分室热量分摊的功能。 ⑶利用室内的通风量,控制室内空气品质节能设计中总的发展趋势是通风量应增大,在这个过程中必然要解决的就是空气的质量问题,消除空气中的细菌、浮游尘埃,臭味等有害人体的物质,通过室内进排风合理的气流组织,从而达到改善空气的品质,改善居住环境,节约能源的目的。 5、改善暖通空调系统的节能设计的措施 5.1采暖与空调冷冻水系统的设计 ⑴采暖系统的设计 采暖系统设计得合理,采暖系统才能具备节能运行的功能。无论是住宅还是公建,合理设计节能采暖系统的主要原则有:一是采暖系统应能保证对各个房问(楼梯间除外)的室内温度能进行独立调控;二是便于实现分户或分室(区)热量(费)分摊的功能;三是管路系统简单.管材消耗量少.节省初投资。因此,对所有民用建筑室内热水集中采暖系统的设计都要满足上述三个原则的要求。 ⑵空调冷冻水系统的设计 根据规定,除设计1台冷水机组和循环水泵的空调水系统外,空调冷冻水系统应能随着空调负荷的变化改变系统等流量,以降低空调水系统运行的能耗。目前,常用的空调冷冻水系统有以下两种形式: ①一次泵定流量系统。系统较小或各环路负荷特性或压力损失相差不大时,宜采用负荷侧变流量.冷源侧定流量的一次泵定流量系统。 ②是一次泵变流量系统。具有较大空调水泵节能潜力的大型系统,在确保设备的适应性.控制方案和运行管理的可靠性的前提下,可采用冷源侧和负荷侧均变流量的一次泵变流量系统,且一次泵为变频调速泵。 5.2保温与保冷的设计 ⑴冷冻(热)水管道.空调系统风管及有关设备等,应采用高效保温材料如闭孔橡塑保温材料或带铝箔的离心玻璃棉管壳等进行保温或

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