中央空调能耗现状与节能措施研究.doc
《中央空调能耗现状与节能措施研究.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《中央空调能耗现状与节能措施研究.doc(7页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、摘要摘要摘要摘要:随着科学技术的发展和人们生活水平的不断提高,中央空调系统的应用日益普及,由此造成的能源消耗已成为影响国家能源战略的重要方面。因此,研究节约能源、提高能效的技术手段和方法迫在眉睫。文章从中央空调的维护结构、冷热源、系统设计及运行方面研究并分析了促使中央空调系统节能运行,提高能源利用率的各种措施。 关键词关键词关键词关键词:中央空调;能耗;节能 引言引言引言引言 随着国家的改革开放,经济及第三产业的发展,全国各城市兴建了一大批公共建筑,这些高档的大型公共建筑一般都采用中央空调系统来保证室内环境的要求。根据报导目前国内拥有大型具有中央空调的饭店宾馆写字楼近4000家,大型商场约16
2、00个。初步估计空调用电量为8001000万kW。这种高档的公共建筑其空调耗能约占整个建筑总能耗的4060% 单位面积的电耗一般在80200kW h/m2年是普通城市住宅单位面积用电量的510倍。空调业推行节能运动显得愈发迫切。本文就空调节能措施进行探讨(一)中央空调的能耗现状调查中央空调的能耗现状调查中央空调的能耗现状调查中央空调的能耗现状调查 我国作为一个发展中国家,情况有所不同,但三次产业及居民生活用电也占总用电量的20%以上(见表1)。况且,我国不仅是世界第二大能源消费国,能源消耗的总量很大,1999年三次产业与居民生活用电的总和比澳大利亚全国的用电量还多;而且还是世界第二大CO2排放
3、国。 表1 1999及2000年中国各行业的用电量10亿(kW/h)及比重(%) 年份 全社会总计 一次产业 二次产业 三次产业 居民生活 1999 1209.23(100) 52.47(4.34) 880.64(72.83) 129.13(10.68) 146.98(12.15) 2000 1346.62(100) 53.40(3.97) 978.61(72.67) 147.43(10.95) 167.18(12.41) (数据来源:国家电力公司,。表中括号内数据为百分比) 在商业、服务业领域,中央空调是主要的耗能设备。按重庆和上海的统计,中央空调的用电量分别占全市总用电量的23%和31.1
4、%。此外,我国的民用、公用及商用建筑的中央空调普遍存在着能耗高的问题,一般中央空调的能耗约占整个建筑总能耗的50%左右,对于商场和综合大楼可能高达60%以上。从世界范围来看,由于广泛使用空调系统,以致空调耗能占到总能耗的1/3(如美、日等国),有的甚至高达总能耗的45%(如瑞典)。据统计自1945年以来,空调耗能以每年平均4%-5%的速度递增。 当前,节能与环保是个热点话题。中央空调的能效问题越来越受到重视,2002年4月在中国上海召开了“制冷空调节能技术与能效标准”研讨会,其中有很多内容就涉及到中央空调的节能与能效标准问题。为了降低消耗在商业、服务业及人民生活领域的用电量,许多国家对多种家用
5、电器实施了能效标准与标识项目,并取得了良好的节能与环保效果。但对于中央空调,各国目前都没有明确的标准与标识。我国的GB/T 18430.1-2001蒸气压缩循环冷水(热泵)机组,工商业用和类似用途的冷水(热泵)机组虽然提到了各种电驱动冷水机组的最低能效要求,但也没有作为独立的标准提出(二) 建立系统节能观念建立系统节能观念建立系统节能观念建立系统节能观念,选择合理的设计选择合理的设计选择合理的设计选择合理的设计方案方案方案方案 (1)空调室内温度的确定。经重庆、上海、广州等地区的实践证明,夏季室内温度低1或冬季高1,工程投资将埔加6%能耗增加8%,并且加大室内外温差也不符台卫生学要求舒适性空调
6、夏季比较理想的室内温度是比室外环境温度低5-8为好。 (2) 空调冷热源。中央空调能耗一般包括三部分,即a.空调冷热源;b.空调机组末端设备;c.水或空气输送系统。这三部分能耗中,冷热源能耗约占总能耗的50%左右是空调节能的重要内容。如果均把各自消耗的能里折算成一次能源,则备类机组均可用单位时间内一次能源消耗能量所制取的冷量或热量进行比较。本文使用“一次能源效率OEER(W/w)来表示。从单位能耗角度考虑,夏季制冷:离心式、螺杆式冷水机离心式、螺杆式冷水机组OEER最高,吸收式冷水机组OEER最小;冬季供热:螺杆式、活塞式热泵冷热水机组OEER最高,电热水机组最低(即能耗最高)。 (3) (3
7、)围护结构。空调冷(热)负荷可分为围护结构冷(热)负荷和室内冷(热)负荷下面从门窗的节能方面,进行阐述控制商墙比:通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的35%-45%,在保证室内采光良好的前提下,合理确定窗墙比十分重要。一般规定各朝向的窗墙比不得大于下列数字:北向25%;东,西向30%。提高门窃气密性房间换气次数由0.9次/h降到0.6次/h,建筑物的能耗可降低8%左右。因此设计中应采用密闭性良好的门窗,而加设密封条是提高门窗气密性的重要手段。密封条应采用弹性良好、镶接牢固严密、经久耐用的产品,根据门窗的具体情况,分别采用不同的密封条,如橡胶条、塑料条或像塑结合的密封条其形状可为条形或冲形。固定方
8、法可用粘贴、挤紧或钉结。(4) (4)风机盘管。国产风机盘管从总体水平看与国外同类产品相比差不多,但与国外先进水平比较.主要差距是耗电量、盘管重量和噪声方面。因此设计中一定注意选用重量轻、单位风机功率供冷(热)量大的机组。空调机组应该选用机组风机风量与风压匹配合理漏风量少、空气输送系数大的机组。陈上述几点外,还应根据具体工程情况,积极推广水环路热泵,采用热回收、变风量、变水量系统等节能技术。(5) (5)空调水系统。一般空调水系统的输配用电在冬季供暖期间约占整个建筑动力用电的20%25%,夏季供冷期间占12%-24%,因此水系统节能具有重要意义。目前,空调水系统在设计上存在着一些问题:选择水泵
9、是按设计值查找水策样本铭牌参数确定,而不是按水泵的特性曲线选定;未对每个水环路进行水力平衡计算对压差相差悬殊的回路也未采取有效措施,因此水力、热力失调现象严重;大流量、小温差现象普遗存在。设计中供、回水温差一般取5,但经实测.夏季冷冻水回水温差较好的为35,较差的只有1.5-2,造成实际水流比设计水量大1.5倍以上,使水泵电耗大大增加。因此,空调水系统节能应从如下方面着手考虑:设计人员应重视水系统设计,认真进行水系统各环路的计算,并采取相应措施保证各环路水力平衡;认真校对和计算空调水系统相关系数,切实落实节能设计标准的要求值,积极推广变频双速水泵,冬、夏两用双速水泵等节能措施;制冷系统冷却水进
10、水温度的高低对主机耗电量有着重要影响,一般推算,在水量一定的情况下,进水温度高1 ,溴化锂冷水机组能耗高6%,(三) 系统运行上的管理及节能系统运行上的管理及节能系统运行上的管理及节能系统运行上的管理及节能 (1)集中空调实行计量收费。集中空调实行计量收费是建筑节能的一项基本措施。目前在欧美已是一项成熟的技术。据国外调查资料表明:实行集中空调计量收费后,其节能率可达8%-l5%. (2)做好设备及管道的保温,以减少能量的过多耗费。空调设备和管道的保温对于节省能量,降低运行费用是相当重要的。如果保温效果不好或在维修后保温层修复不好,不但过多地消耗了冷量,也会由于所供冷水温度的过大,温升致使空调系
11、统在对空气的处理过程中因无法保证其机器露点而使空调房间相对湿度超标。 (3)定期对空调系统水质处理。水侧污垢、腐蚀及青苔对制冷系统影响极大,也是空调能耗高的重要原因。大气中的尘埃、水分、细菌、氧气及某些有害酸性气体不断地由冷却塔进入冷却水系统中.冷冻系统虽然较为密闭,但水中溶解的氧对冷冻管材也会产生腐蚀作用。日积月累,空调设备将产生污垢、锈蚀、锈渣和徽生物的繁殖所产生的生物污泥,使管道堵塞、制冷量下降、浪费电能。根据理论计算,冷疑器的污垢每增加0.1mm,热交换效率就降低30%耗电量则增加5-8%. (4)操作培训加强对空调操作人员工的培训,提高管理人员素质,实行空调操作人员操作证制度。各项调
12、节和节能措施的实施都与操作人员的技术素质直接相关。 (5)减少输送系统的能耗。空调系统中,空气与水通常是冷量载体。输送过程能耗包括:通过传热的冷量损失和输送过程的流动阻力损失。对于输送冷量的水系统或空气的管路系统,克服流动阻力的能量又转变为热量,导致冷量损失。减少输送过程的能耗主要可以从以下方面着手:a.做好输送冷量的水管、风管的保温。b.精 心设计、正确计算系统阻力,选择合适的泵与风机的型号与规格,切忌选择流量、扬程或全压过大的泵与风机,避免不必要的能量损失。c.在满足工艺和舒适条件下,应尽可能地增大送风温差和供回水温差。常规的空调系统送风温差一般在610,最大不超过15,大温差系统的送风温
13、差在1420。大温差不仅可以减少输送过程的能耗,同时减少了管路的断面,从而降低了管路系统的初投资。但是大温差也会影响空调设备的性能。常规空调的冷冻水和冷却水温差为5,大温差系统冷冻水温度可增加到810,冷却水温差增加到8。不要设置过低的冷机冷冻水设定温度。一定要关闭停止运行的冷机的水阀,防止部分冷冻水走旁通管路,否则经过运行中的冷机的水量就会减少,导致冷冻水的温度被冷机降到过低的水平。也就是说,应综合考虑系统总能耗(包括输送能耗和冷水机组能耗)、经济性、环境控制质量等多方面来选择合理的温差。 (6)采用热回收与热交换装置。由于新风的引入,空调环境必然要将一部分旧空气排掉,排气的温度相对大气温度
14、有一定的温差,制冷时若室内温度为28,室外温度为35,则将28的气体排人大气会带来能量损失,采用热回收交换设备使新风在被处理前先与排气进行热交换,新风温度会有所降低,这样可减少新风机组的负荷,减少了能耗,这种装置对于可集中排风而需新风量较大的场合更为合适。如上所述,影响人体热舒适性的环境参数众多,不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果,但不同的热湿环境参数组合,空调系统的能耗是不相同的。 (7)采用大温差送风系统,合理调节新风比例。人对空调舒适性的感觉有一个由温度和湿度构成的区域,在这个区域内人体的热舒适感没有明显改变,但系统的耗能却有较大幅度的变化,适当加大送回风温差可减少水路、风路系
15、统的容量,降低水泵、风机的功率。加大送风温差办法有加大空调的送回风(送回水)温差和采用低温送风的方法。低温送风可结合冰蓄冷系统的运行。如果系统中输送冷热能用的水(或空气)的供回水(或送回风)温差采用较大值,那么当它与原有温差的比值为m,从流量计算公式知道,采用大温差时的流量降为原来流量的1/m3。这时,水泵或风机要求的功率将减小到原来的1/m3。可见,加大温差的节能效果是明显的。这两种方法要求对空调末端设备作相应的改动,以适应新的传热条件,低温送风要解决出风口结露的问题。空调机组处理的新风过多会增加其负荷,进而增加电能消耗,处理的新风过少会影响空调环境的质量,应针对具体的空调环境做好送风温度和
16、新风比例的调整,如商场、车站、医院大厅等人数多的地方,新风比例要适当增加,但室内温度不一定调得过低。而就旅馆客房等对室内温度有明确要求而空调环境内人数较少的情况可适当控制新风量。 (8) 采用变频控制。大部分建筑物一年中只有几十天时间中央空调处于最大负荷。中央空调冷负荷始终处于动态变化之中,如每天早晚、气候情况、客流量、活动内容等各种因素的变化,实时影响中央空调冷负荷。一般冷负荷在5%一60%范围内波动,大多数建筑物每年至少70%是处于这种情况。大多数中央空调,因系统设计多数以最大冷负荷为最大功率驱动。这样,造成实际需要冷负荷与最大功率输出之间的矛盾,造成了巨大的能源浪费。采用变频控制的方式,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 中央空调 能耗 现状 节能 措施 研究
链接地址:https://www.31ppt.com/p-2694433.html