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節能技術在中央空調系統的應用

發布時間:2020-05-29   |  所屬分類:智能科學:論文發表  |  瀏覽:  |  加入收藏

  闡述了中央空調系統節能技術的應用現狀,對中央空調系統節能技術的應用策略進行了分析,為今后節能技術在中央空調系統中的實踐應用提供了良好借鑒。

節能技術在中央空調系統的應用

  關鍵詞:中央空調;節能技術;策略分析

  1中央空調系統中節能技術的應用現狀

  隨著經濟的快速發展,以電能消耗為主的中央空調系統被廣泛應用于各行各業。中央空調系統在為人們的生產生活提供舒適環境的同時,其高能耗特性也在一定程度上導致全球生態環境日趨惡化,給經濟、社會的可持續發展造成了不利影響。為了從根本上改善這一問題,應將節能技術大力推廣應用于中央空調系統中。目前,中央空調系統的設計、建設和運行受諸多因素影響,使系統中節能技術的應用成效與預期應用目標之間存在一定的差距,主要原因包括以下幾方面:

  1.1過于關注投資成本

  中央空調系統的經濟性一般考慮初投資和運行管理費用兩個方面。初投資和運行管理費用兩者之間存在著一定的矛盾,即初投資較低的系統,其運行管理費用通常較高;而初投資較高的系統,其運行管理費用通常較低。應用節能技術往往會增加中央空調系統的前期投資,于是部分投資者為降低當前投資成本,忽略甚至無視后期運行管理費用的增加,不積極采納既可節約能源,又能降低運行成本的方案,導致節能技術應用受阻。

  1.2缺乏節能意識

  隨著建筑業的蓬勃發展,建筑規模日益擴大,使用中央空調系統的建筑數量持續增加,但建設方和投資方在中央空調系統節能方面的意識卻沒有同步提升。在中央空調系統的設計過程中,由于系統的復雜性、專業性和不可重復性,建設方通常不能對投資方進行有效的節能引導,一定程度上使得系統節能建設資金投入不足;在中央空調系統的建設過程中,建設方為使自身利益最大化,往往不會主動承擔中央空調系統的節能責任;在中央空調系統的運行過程中,投資方一方面受專業知識的限制,另一方面因過于關注投資成本,缺乏對中央空調系統建設的全面考慮,導致節能技術在后期運行過程中無法得到應用。

  1.3缺少能效指標

  為有效緩解空調使用過程中的高能耗對生態環境造成的破壞,早在2004年8月23日,國家質量監督檢驗檢疫總局、國家標準化管理委員會就批準發布了3項空調能效國家標準,規定了冷水機組、單元式空氣調節機和房間空氣調節器的能效等級和能源效率限定值。但中央空調不同于單臺設備,它是由不同設備、管路和附配件等經過設計而組成的一套系統。其能源利用效率不僅與空調設備本身有關,還與管網設計、設備與管路的匹配程度、施工工藝的優劣和后期的運行管理維護等一系列因素密切相關?v觀當前中央空調系統節能技術的應用,由于缺乏系統化能效指標,導致無法對中央空調系統的整體運行能源消耗情況進行系統化剖析,從而無法評價整個系統的能源效率。

  2中央空調系統節能技術應用的策略分析

  2.1做好建筑節能設計

  建筑空間和維護結構設計的合理性、規范性和科學性在很大程度上影響著中央空調系統的能源消耗。因而在建筑設計階段融入節能技術,前瞻性地對建筑空間和建筑圍護結構的設計進行節能思考,是降低中央空調系統能耗的有力舉措。具體而言,在建筑設計過程中,在圍護結構的設計上,應選用絕熱性能好、傳熱系數低的保溫材料;在進行窗墻設計時,在確保室內采光充足的前提下,還應合理化設置窗墻比;在提高門窗自身氣密性的基礎上,必要時可通過加裝密封閉條來減少室內外的空氣交換。

  2.2將新設備、新技術應用于中央空調系統的設計和建設

  隨著科技不斷進步,一些基于節能角度開發出來的新設備、新技術不斷涌現。2.2.1地源熱泵熱泵,通常是指既可以夏季制冷,又能夠冬季制熱的空調設備;地源,即將地下水、地表水或土壤作為源頭,從中吸熱或放熱。簡單來說,地源熱泵就是一種利用淺層地下水、地表水或土壤作為放熱源或吸熱源來進行制冷或制熱的空調設備。因為水和土壤的比熱大于空氣,其蘊含熱量或冷量的能力比空氣強,且冬季土壤溫度高于環境空氣溫度,夏季土壤溫度低于環境空氣溫度。于是通過輸入少量的高品位電能,地源熱泵就能實現低品位熱能由低溫向高溫轉移,即在冬季,把溫度相對較低的土壤作為吸熱源,從中取熱給溫度相對較高的室內,實現制熱;在夏季,則把溫度相對較高的土壤作為放熱源,將來自溫度相對較低的室內的熱量釋放到土壤中,實現制冷。2.2.2變風量空調系統當室內負荷發生變化時,定風量空調系統通過改變送風溫度、保持送風量不變來維持室溫;變風量空調系統則通過保持送風溫度不變、改變送風量來維持室溫。中央空調系統通常按照最大負荷進行設計,建筑物的實際負荷在全年大部分時間都處于部分負荷下,峰值時間很短。當空調區負荷發生變化時,變風量系統通過減少送風量使室內溫度不超出設計范圍,節約了定風量系統為維持送風量不變而多出來的風機能耗。同時,也避免了定風量系統為提高送風溫度而進行的再熱環節能耗,既節約了冷量,又節約了熱量。2.2.3變水量空調系統與空調風系統運行原理類似,部分負荷下,如果空調冷凍水系統仍保持最大負荷時的冷水量定流量運行,那么就會浪費空調負荷減少時本可以節約下來的水泵能耗。變水量空調系統通過保持空氣處理設備的冷凍水供水溫度不變,利用變頻水泵調節水泵轉速來改變冷凍水供水量,使之與室內負荷變化相適應,從而將室內溫度限制在設計范圍內,節約了定水量系統為維持冷凍水流量不變而多出來的水泵能耗。

  2.3提高中央空調系統的運行管理水平

  傳統上認為空調就是吹冷風或吹熱風的。在這一思維模式的影響下,運行管理者對于空調系統的操作往往簡單停留在設備的開啟和溫度高低的調節等層面。有數據表明,同樣的中央空調系統采用不同的運行管理方案,其能源消耗差異巨大。由此可知,運行管理水平的高低很大程度影響了中央空調系統的能源利用效率。為保證節能運行方案的有效實施,一方面應加強培訓,提高操作人員的節能意識和技術水平,實施持證上崗制度;另一方面,可加強建筑內部集中空調的能耗計量和能耗分析,實施集中空調計量收費,促使用戶積極應用節能技術,主動設法降低空調能耗。

  3結語

  隨著社會的進步,人們生活水平的提高,中央空調系統在建筑中的使用日益普遍,其帶來的能源問題也逐漸凸顯,為從根本上改善當前我國能源短缺的現狀,確保節能技術落實到中央空調系統中的每個環節中,是促進我國經濟、社會可持續發展的重要舉措。

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  作者:劉帥 單位:廣東工程職業技術學院


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