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中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能淺析

http://mamafrist.com 2015年09月19日        

1 引言

  在各類建筑物中,大量采用先進(jìn)設(shè)備和相應(yīng)配套設(shè)備而成的中央空調(diào)系統(tǒng)已成為現(xiàn)代化建筑技術(shù)的重要標(biāo)志之一,是現(xiàn)代建筑創(chuàng)造舒適高效的工作和生活環(huán)境所不可缺少的重要基礎(chǔ)設(shè)施。對(duì)這些設(shè)備的設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行管理不僅直接關(guān)系到業(yè)主和用戶的根本利益,而且也關(guān)系到對(duì)部環(huán)境的保護(hù)。例如,在智能建筑中,集中空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量常常占全樓監(jiān)控點(diǎn)總數(shù)的50%以上,其能耗常常占全樓總能耗量的5o%以上。由此可見,中央空調(diào)系統(tǒng)在現(xiàn)代建筑中是極其重要的.尤其在現(xiàn)代智能建筑中,中央空調(diào)系統(tǒng)是不可少的組成部分。因此.研究中央空調(diào)系統(tǒng)能耗的意義就尤其重要。對(duì)空調(diào)系統(tǒng)能耗的研究要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是,如何在創(chuàng)造良好室內(nèi)小環(huán)境的前提下利用能源,達(dá)到對(duì)外部大環(huán)境的最小破壞。以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)。該研究是一個(gè)非常廣泛的課題.涉及許多學(xué)科。本文從工程“壽命周期(circle life)”的觀點(diǎn),從工程現(xiàn)狀、工程設(shè)計(jì),工程施工和運(yùn)行管理等方面探討了中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的措施和方法。

  2 實(shí)際工程存在的問愛空調(diào)工程的實(shí)施是一個(gè)系統(tǒng)工程,它涉及到各個(gè)相關(guān)專業(yè)在設(shè)計(jì)和施工過程中的密切協(xié)調(diào)。而空調(diào)工程的實(shí)施更主要取決于是空調(diào)專業(yè)設(shè)計(jì)的正確性和合理性以及空調(diào)專業(yè)施工的規(guī)范化。但在較多實(shí)際工程中,空調(diào)工程的實(shí)施存在許多問題。關(guān)于空調(diào)專業(yè)本身的原因在此不作詳細(xì)分析。

  本文只對(duì)空調(diào)工程中自控系統(tǒng)存在的問題進(jìn)行分析,原因是隨著智能建筑的發(fā)展,空調(diào)自控系統(tǒng)是空調(diào)系統(tǒng)不可缺少的組成部分,且對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行起著關(guān)鍵的作用。空調(diào)自控系統(tǒng)雖然增加了一次性投資,但可以在保持良好的室內(nèi)環(huán)境的基礎(chǔ)上節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。一個(gè)設(shè)計(jì)臺(tái)理和運(yùn)行管理良好的自控系統(tǒng)既可以大幅度地節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用,使業(yè)主在較短的時(shí)間內(nèi)收回自控系統(tǒng)的一次投資.也可以大幅度地降低對(duì)外部大環(huán)境的影響。但由于設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理上的原因,大多數(shù)自控系統(tǒng)運(yùn)行狀況不良,達(dá)不到設(shè)計(jì)的目標(biāo)。北京市科協(xié)曾組織了從事自控、計(jì)算機(jī)、通訊、空調(diào)等方面的專家對(duì)智能建筑的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r和技術(shù)內(nèi)涵進(jìn)過調(diào)查研究,以北京市為例,統(tǒng)計(jì)出用戶對(duì)樓宇自控系統(tǒng)運(yùn)行情況的評(píng)價(jià)是:滿意的僅占30%,一般的占柏%,差的竟占到30%。造成這種狀況的主要原因除物業(yè)管理水平低下外,自控設(shè)計(jì)與空調(diào)設(shè)計(jì)嚴(yán)重脫節(jié)。空調(diào)自控系統(tǒng)的工程實(shí)施目前大體上經(jīng)過下列工程步驟:由設(shè)計(jì)院的暖通空調(diào)專業(yè)人員進(jìn)行空調(diào)設(shè)計(jì),并提出空調(diào)自控要求,然后提交給設(shè)計(jì)院自控專業(yè)人員進(jìn)行空調(diào)自控設(shè)計(jì),或由自控設(shè)備廠商進(jìn)行控制部分的方案設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì),并由施工單位安裝調(diào)試.最后再移交給物業(yè)管理部門進(jìn)行運(yùn)行管理。因此涉及到設(shè)計(jì)院、施工單位、自控設(shè)備廠商及起決定和控制作用的業(yè)主等。在這些環(huán)節(jié)本應(yīng)形成密切配臺(tái),但實(shí)踐證明:其中各個(gè)重要環(huán)節(jié)往往銜接不甚理想,遺留后患,給樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)行和節(jié)能效果帶來(lái)嚴(yán)重的影響。

  3 建立系統(tǒng)節(jié)能觀念.選擇合理的設(shè)計(jì)方案

  實(shí)現(xiàn)空調(diào)節(jié)能的根本途徑,就在于巧妙地利用室內(nèi)外條件、維護(hù)結(jié)構(gòu)及空調(diào)設(shè)備的相互作用關(guān)系,選擇滿足建筑節(jié)能要求的方案,既電造出舒適、高效的室內(nèi)環(huán)境,而同時(shí)又實(shí)現(xiàn)大幅度節(jié)能的目的。

  3.1 空調(diào)室內(nèi)溫度的確定。

  經(jīng)重慶、上海、廣州等地區(qū)的實(shí)踐證明,夏季室內(nèi)溫度低1℃或冬季高1℃,工程投資將增加6%能耗增加8%,并且加大室內(nèi)外溫差也不符臺(tái)衛(wèi)生學(xué)要求。舒適性空調(diào)夏季比較理想的室內(nèi)溫度是比室外環(huán)境溫度低5—8℃為好。

  3.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

  空調(diào)冷(熱)負(fù)荷可分為圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷(熱)負(fù)荷和室內(nèi)冷(熱)負(fù)荷。下面從門窗的節(jié)能方面.進(jìn)行闡述??刂拼皦Ρ龋和ㄟ^外窗的耗熱量占建筑物總耗熱量的35%~45% ,在保證室內(nèi)采光良好的前提下,合理確定窗墻比十分重要。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、西向30%;南向%。提高門窗氣密性:房間換氣次數(shù)由0.9次/h降到0.6次/h,建筑物的能耗可降低8%左右,因此設(shè)計(jì)中應(yīng)采用密閉性良好的門窗,而加設(shè)密封條是提高門窗氣密性的重要手段,密封條應(yīng)采用彈性良好、鑲接牢固嚴(yán)密、經(jīng)久耐用的產(chǎn)品,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)合的密封條其形狀可為條形或沖形。固定方法可用粘貼、擠緊或釘結(jié)。

  3.3 空調(diào)冷熱源

  中央空調(diào)能耗一般包括三部分,即(1)空調(diào)冷熱源;(2)空調(diào)機(jī)組末端設(shè)備;(3)水或空氣輸送系統(tǒng)。這三部分能耗中,玲熱源能耗約占總能耗的50%左右。是空調(diào)節(jié)能的重要內(nèi)容。如果均把各自消耗的能量折算成一次能源,則備類機(jī)組均可用單位時(shí)間內(nèi)一次能源消耗能量所制取的玲量或熱量進(jìn)行比較。本文使用“一次能源效率OEER(W/W) 來(lái)表示.從單位能耗角度考慮.夏季制冷:離心式、螺桿式冷水機(jī)組O旺R值最高。吸收式冷水機(jī)組OEER最?。欢竟幔郝輻U式、活塞式熱泵冷熱水機(jī)組OEER最高電熱水機(jī)組最低,即能耗最高。

  3.4 空調(diào)水系統(tǒng)。

  一般空調(diào)水系統(tǒng)的輸配用電,在冬季供暖期問約占整個(gè)建筑動(dòng)力用電的2o%~25% ,夏季供冷期間占12%~24%。因此水系統(tǒng)節(jié)能具有重要意義目前,空調(diào)水系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上存在著一些問題:

  (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,因此水力、熱力失調(diào)現(xiàn)象嚴(yán)重;

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