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          节能技术在中央空调系统的应用

          文章编辑:【河南省松山机电设备有限公司】发布日期:2021-03-08 17:19:58

          节能技术在中央空调系统的应用

           论文栏目:节能技术论文     更新时间:2020/5/28 11:36:40   33


          摘要:阐述了中央空调系统节能技术的应用现状,对中央空调系统节能技术的应用策略进行了分析,为今后节能技术在中央空调系统中的实践应用提供了良好借鉴。

          关键词:中央空调;节能技术;策略分析

          1.  中央空调系统中节能技术的应用现状

          随着经济的快速发展,以电能消耗为主的中央空调系统被广泛应用于各行各业。中央空调系统在为人们的生产生活提供舒适环境的同时,其高能耗特性也在一定程度上导致全球生态环境日趋恶化,给经济、社会的可持续发展造成了不利影响。为了从根本上改善这一问题,应将节能技术大力推广应用于中央空调系统中。目前,中央空调系统的设计、建设和运行受诸多因素影响,使系统中节能技术的应用成效与预期应用目标之间存在一定的差距,主要原因包括以下几方面:

          1.1过于关注投资成本

          中央空调系统的经济性一般考虑初投资和运行管理费用两个方面。初投资和运行管理费用两者之间存在着一定的矛盾,即初投资较低的系统,其运行管理费用通常较高;而初投资较高的系统,其运行管理费用通常较低。应用节能技术往往会增加中央空调系统的前期投资,于是部分投资者为降低当前投资成本,忽略甚至无视后期运行管理费用的增加,不积极采纳既可节约能源,又能降低运行成本的方案,导致节能技术应用受阻。

          1.2缺乏节能意识

          随着建筑业的蓬勃发展,建筑规模日益扩大,使用中央空调系统的建筑数量持续增加,但建设方和投资方在中央空调系统节能方面的意识却没有同步提升。在中央空调系统的设计过程中,由于系统的复杂性、专业性和不可重复性,建设方通常不能对投资方进行有效的节能引导,一定程度上使得系统节能建设资金投入不足;在中央空调系统的建设过程中,建设方为使自身利益最大化,往往不会主动承担中央空调系统的节能责任;在中央空调系统的运行过程中,投资方一方面受专业知识的限制,另一方面因过于关注投资成本,缺乏对中央空调系统建设的全面考虑,导致节能技术在后期运行过程中无法得到应用。

          1.3缺少能效指标

          为有效缓解空调使用过程中的高能耗对生态环境造成的破坏,早在2004年8月23日,国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会就批准发布了3项空调能效国家标准,规定了冷水机组、单元式空气调节机和房间空气调节器的能效等级和能源效率限定值。但中央空调不同于单台设备,它是由不同设备、管路和附配件等经过设计而组成的一套系统。其能源利用效率不仅与空调设备本身有关,还与管网设计、设备与管路的匹配程度、施工工艺的优劣和后期的运行管理维护等一系列因素密切相关。纵观当前中央空调系统节能技术的应用,由于缺乏系统化能效指标,导致无法对中央空调系统的整体运行能源消耗情况进行系统化剖析,从而无法评价整个系统的能源效率。

          2.中央空调系统节能技术应用的策略分析

          2.1做好建筑节能设计

          建筑空间和维护结构设计的合理性、规范性和科学性在很大程度上影响着中央空调系统的能源消耗。因而在建筑设计阶段融入节能技术,前瞻性地对建筑空间和建筑围护结构的设计进行节能思考,是降低中央空调系统能耗的有力举措。具体而言,在建筑设计过程中,在围护结构的设计上,应选用绝热性能好、传热系数低的保温材料;在进行窗墙设计时,在确保室内采光充足的前提下,还应合理化设置窗墙比;在提高门窗自身气密性的基础上,必要时可通过加装密封闭条来减少室内外的空气交换。

          2.2将新设备、新技术应用于中央空调系统的设计和建设

          随着科技不断进步,一些基于节能角度开发出来的新设备、新技术不断涌现。

          2.2.1地源热泵热泵,通常是指既可以夏季制冷,又能够冬季制热的空调设备;地源,即将地下水、地表水或土壤作为源头,从中吸热或放热。简单来说,地源热泵就是一种利用浅层地下水、地表水或土壤作为放热源或吸热源来进行制冷或制热的空调设备。因为水和土壤的比热大于空气,其蕴含热量或冷量的能力比空气强,且冬季土壤温度高于环境空气温度,夏季土壤温度低于环境空气温度。于是通过输入少量的高品位电能,地源热泵就能实现低品位热能由低温向高温转移,即在冬季,把温度相对较低的土壤作为吸热源,从中取热给温度相对较高的室内,实现制热;在夏季,则把温度相对较高的土壤作为放热源,将来自温度相对较低的室内的热量释放到土壤中,实现制冷。

          2.2.2变风量空调系统当室内负荷发生变化时,定风量空调系统通过改变送风温度、保持送风量不变来维持室温;变风量空调系统则通过保持送风温度不变、改变送风量来维持室温。中央空调系统通常按照最大负荷进行设计,建筑物的实际负荷在全年大部分时间都处于部分负荷下,峰值时间很短。当空调区负荷发生变化时,变风量系统通过减少送风量使室内温度不超出设计范围,节约了定风量系统为维持送风量不变而多出来的风机能耗。同时,也避免了定风量系统为提高送风温度而进行的再热环节能耗,既节约了冷量,又节约了热量。

          2.2.3变水量空调系统与空调风系统运行原理类似,部分负荷下,如果空调冷冻水系统仍保持最大负荷时的冷水量定流量运行,那么就会浪费空调负荷减少时本可以节约下来的水泵能耗。变水量空调系统通过保持空气处理设备的冷冻水供水温度不变,利用变频水泵调节水泵转速来改变冷冻水供水量,使之与室内负荷变化相适应,从而将室内温度限制在设计范围内,节约了定水量系统为维持冷冻水流量不变而多出来的水泵能耗。

          2.3提高中央空调系统的运行管理水平

          传统上认为空调就是吹冷风或吹热风的。在这一思维模式的影响下,运行管理者对于空调系统的操作往往简单停留在设备的开启和温度高低的调节等层面。有数据表明,同样的中央空调系统采用不同的运行管理方案,其能源消耗差异巨大。由此可知,运行管理水平的高低很大程度影响了中央空调系统的能源利用效率。为保证节能运行方案的有效实施,一方面应加强培训,提高操作人员的节能意识和技术水平,实施持证上岗制度;另一方面,可加强建筑内部集中空调的能耗计量和能耗分析,实施集中空调计量收费,促使用户积极应用节能技术,主动设法降低空调能耗。

          3.结语

          随着社会的进步,人们生活水平的提高,中央空调系统在建筑中的使用日益普遍,其带来的能源问题也逐渐凸显,为从根本上改善当前我国能源短缺的现状,确保节能技术落实到中央空调系统中的每个环节中,是促进我国经济、社会可持续发展的重要举措。

          [参考文献]

          [1]李昂,徐海华,李雯雯.浅谈中央空调系统的节能[J].科技与生活,2012,12(6):111-113.

          [2]李海博,周瑞华,李志康.中央空调系统节能分析[J].门窗,2014,15(9):102-103.

          [3]曹振华,徐海洋,李薇薇.基于智能化中央空调系统的节能研究[J].福建质量管理,2016,13(4):222-223.

          [4]卢苇,马一太,李志伟.中央空调的节能潜力预测[J].制冷技术,2014,12(4):18-21.

          [5]管德赛,韩志华,周瑞康.论中央空调系统的节能措施[J].制冷空调与电力机械,2018,13(6):77-78.

          作者:刘帅 单位:广东工程职业技术学院

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