3、空调系统节能技术措施
3.1 降低系统的设计
负荷大多数设计人员在设计空调系统时,往往采用负荷指标进行估算,同时考虑安全系数,指标往往取得过大,造成了系统的冷热源、能量输配设备、末端换热设备的容量都大大地超过了实际需求,形成“大马拉小车”的现象,既增加了投资,也不节能。
3.2 冷热源节能
空调系统消耗的大部分能量是在冷热源系统牛消耗的。所以合理选择冷热源系统对空调系统节能至关重要。空调系统常采用的冷热源方式是:(1)水冷冷水机组+锅炉;(2)热泵;(3)溴化锂吸收式机组+锅炉。
夏季用水冷冷水机组制冷,冬季用锅炉供热。水冷冷水机组制冷消耗电能。设计工况下的能效比(制冷量/耗电量)比较高,一般为3.7~5左右,一般空调制冷量在300RT(1RT= 3. 517Kw)以上选用离心式压缩机,空调制冷量在150~300RT的制冷量范围内选用螺杆式压缩机比较合适,当空调制冷量小于150RT时选用活塞式压缩机较为合适。在水源比较充足的地区使用水冷冷水机组比较合适。
热泵型机组的使用对节能是很有利的,其中风冷热泵冷热水机组在中央空调中使用的较多,这种机组一机两用,夏季制冷,冬季供热。特别适用于缺水地区。
澳化铿机组的能效比(制冷量/消耗的热能)比较低,外燃式为1.0~1.2左右,直燃式机组稍高。澳化铿机组节电不节能。外燃式嗅化锉机组主要用于有废热、余热的地方,如热电厂、钢铁厂等,既利用了废热、余热,又达到了制冷的目的。对于缺电而无废热或余热的地区可考虑使用直燃式机组。
3.3 减少输送系统的动力能耗
动力能耗主要是指空调系统运行中风机和水泵所消耗的电能。降低动力能耗的技术措施有:
(1)选用低流速流体。水泵和风机的功耗与管路系统中流速的平方成正比,故采用低流速能取得较好的节能效果,且有利于提高水力工程的稳定性。
(2)提高输配系统的效率。设计时合理选择水泵的扬程,如果扬程过高时,靠减小阀门开度来调节系统的水力平衡,使得系统的能耗过多地消耗在阀门和过滤器上。适当采用二级泵系统。在送风系统中设计时应尽量维持风机工作在高效区。
(3)采用变流量水系统。在设计空调水系统时,如采用定水温变流量或变水温变流量的调节方式,使供水量随空调负荷的变化而增减,不但可以减少处理过程的能耗还能节省输送能耗。
(4)采用变风量系统。变风量空调(VAV)系统可以通过改变送风量的办法来控制不同房间的温湿度。同时,当各房间的负荷小于设计负荷时,变风量系统可以调节输送的风量。从而减少系统的总输送风量。这样,空调设备的容量也可以减小,既可节省设备费的投资,也进一步降低了系统的运行能耗,而风量的减少又节约了处理空气所需要消耗的能量。有显示,采用变风量系统可节省能源达到30%,并可同时提高环境的舒适性。该系统最适合应用于楼层空间大而且房间多的建筑。尤其是办公楼,更能发挥其操作简单、舒适、节能的效果。因此,变风量系统在运行中是一种节能的空调系统。
3.4 提高送风温差及合理调节新风比
人们对舒适感的要求差别很大,故舒适区范围较宽。在舒适区内人体的热舒适感觉没有明显改变,但系统的能耗却有大幅度的变化。所以在满足空调精度要求的前提下,我们可以提高送风温差来提高节能效率,利用最少的耗能实现舒适性空调要求的空气环境。为了节能,在夏天取较高的干球温度和相对湿度,冬季取较低的干球温度和相对湿度,就可减少围护结构的传热负荷和新风负荷,从而降低空调系统能耗。
在建筑物的空调负荷中,新风负荷占的比例很大,一般占总负荷的20%~30%,因此在满足卫生条件下,冬、夏季尽量减少新风量,而在过渡季节,尽量较多采用新风甚至采用全新风。对大型商场,在早晨对室内空气的预冷或预热,由于室内无人,可以把新风阀全部关闭等等。
3.5 利用冷却塔供冷技术
冷却塔供冷技术是指在室外空气湿球温度较低时,关闭制冷机组,利用流经冷却塔的循环水直接或间接地向空调系统供冷,提供建筑物所需的冷量,从而节约冷水机组的能耗,是近年来国外发展较快的节能技术。如当室外湿球温度降至某个值以下时,冷却塔出水水温与空调末端装置(如风机盘管)所需水温接近,此时可关闭人工冷源,以流经冷却塔的循环冷却水向空调系统供冷,从而达到节能的目的。