1. 影啊空調(diào)系統(tǒng)能源消耗的關鍵因素 

      隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展、人民生活水平的提高，空調(diào)應用日益廣泛、普及，空調(diào)用電占總用電總量的比例在不斷上升，空調(diào)能耗已占總能耗20％左右，因而空調(diào)節(jié)能意義巨大。同時，在空調(diào)系統(tǒng)的設計及設備選型中均以最大負荷作為設計工況，市實際運行中空調(diào)負荷則隨多種因素而變化，最小時甚至還不到設計負荷的10％ ，存在很大的能源浪費現(xiàn)象。因此，空調(diào)系統(tǒng)如何適應在低負荷下高效節(jié)能運行及在系統(tǒng)設計中對設備進行節(jié)能選配就成為空調(diào)節(jié)能的關鍵。 

    2. 系統(tǒng)的節(jié)能運行方案 

     空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能主要可從以下幾個方面考慮：系統(tǒng)的選擇、設備的選配及系統(tǒng)的運行管理。 

     2.1 系統(tǒng)的選擇 

     首先，在空調(diào)系統(tǒng)設計之初選定空調(diào)方案(系統(tǒng)方式)時，即應將節(jié)能作為重要依據(jù)之一。中央空調(diào)能耗一般包括三部分：空調(diào)冷熱源；空調(diào)機組及末端設備；水或空氣輸送系統(tǒng)。這三部分能耗中，冷熱源能耗約占總能耗的一半左右，是空調(diào)節(jié)能的主要內(nèi)容。

     2.1.1 采用冰蓄能系統(tǒng) 

      冰蓄冷技術是利用峰谷電價的差別將用電高峰時的空調(diào)負荷轉移到電價較為便宜的夜間，從而節(jié)約運行費用。 

      對于傳統(tǒng)的冰蓄能系統(tǒng)，主機所耗的總能量變化不大，因而可節(jié)約運行費用但不節(jié)能；如采用再冷式冰蓄能系統(tǒng)則因采用了新型的冰剝離法，而減少了剝離能耗，即可節(jié)約運行費用又可節(jié)能。采用冰蓄能系統(tǒng)時，具體地有下面幾種方案可供選擇： 

     “全部蓄能系統(tǒng)”：當電價在峰、谷時段里有差別時，可將全部負荷轉移到廉價電費的時間里運行。這種方式常用于改建工程，它可利用原有的冷水機組，只需加設蓄冷設備和有關的輔助裝置；這種方式也適用于需要瞬時大量釋冷的特殊建筑物，如體育館建筑物等。 

     “部分蓄能系統(tǒng)”：冷水機組連續(xù)運行，它在夜間用來制冷蓄能，在白天利用蓄存的制冷量為建筑物提供制冷。將運行時數(shù)從14 h擴展到24 h，可以得到最低的平均負荷。需電量費用大大地減少，而冷水機組的制冷能力也可減少50％ ～60％或者更多一些。在新建的建筑中，這是最實用的、投資有效的負荷管理方案。通過杭州市幾個工程如：建行杭州分行辦公大樓、杭州市新景福百貨大樓的實踐表明該系統(tǒng)節(jié)能(經(jīng)濟指標)可在25％ ～35％ 之間。 

      2.1.2 采用變風量系統(tǒng)，以減少空氣輸送系統(tǒng)的能耗 

      全空氣空調(diào)系統(tǒng)設計的基本要求，是要確定向被空調(diào)房間輸送的、經(jīng)過一定處理的空氣數(shù)量，用以吸收室內(nèi)的余熱和余濕，從而維持室內(nèi)所需要的溫、濕度。當室內(nèi)余熱值發(fā)生變化而又需要使室內(nèi)溫度保持不變時，可采用兩種方法： 

      1.定風量：將送風量L固定，而改變送風溫度； 

      2.變風量：將送風溫度值固定，而改變進風量。 

      考慮到現(xiàn)代化樓宇的空凋要求，正從集中式控制向各個房間進行獨立、個別控制的方面發(fā)展。變風量空調(diào)(VAV)控制系統(tǒng)可以克服定風量系統(tǒng)的諸多缺點，它可以根據(jù)各個房間溫度要求的不同進行獨立溫度控制，通過改變送風量的辦法，來滿足不同房間(或區(qū)域)對負荷變化的需要。同時，采用變風量系統(tǒng)可以使空調(diào)系統(tǒng)輸送的風量在建筑物中各個朝向的房間之間進行轉移，解決一天中同-u,-t間各朝向房間的負荷并不都處于最大值的問題，從而減少系統(tǒng)的總設計風量。這樣，空調(diào)設備的容量也可以減小，既可節(jié)省設備費的投資，也進一步降低了系統(tǒng)的運行能耗。有資料顯示，采用變風量系統(tǒng)可節(jié)省能源達到30％ ，并可同時提高環(huán)境的舒適性。該系統(tǒng)最適合應用于樓層空間大而且房間多的建筑。尤其是辦公樓，更能發(fā)揮其操作簡單、舒適、節(jié)能的效果。因此。變風量系統(tǒng)在運行中是一種節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)。 

     2.1.3 利用能量回收系統(tǒng)節(jié)能 

     在室內(nèi)外溫差較大的情況下，可在系統(tǒng)中增設熱回收系統(tǒng)，可得到較為明顯的節(jié)能效果。 

     2.1.4 根據(jù)國家能源政策、能耗指標和當?shù)啬茉礂l件合理選擇冷熱源 

     在制冷機組的選用中.根據(jù)“提高電力在終端能源消耗中的比重，降低煤炭在一次能源中的比重，有效利用石油和天然氣資源”的國家能源政策，鼓勵采用電制冷機組，限制采用燃煤鍋爐的產(chǎn)品。同時，可積極發(fā)展太陽能空凋與燃氣空調(diào)(直燃機)、合理利用其他熱源。 

     太陽能空調(diào)：建立在太陽能熱水器應用的基礎上的太陽能空調(diào)，可充分利用夏天的太陽能，具有很好的經(jīng)濟性。利用太陽能供冷與供熱，不僅可以節(jié)省電力和常規(guī)能源，對環(huán)境保護尤其有重要意義。 

     燃氣空調(diào)：燃氣空調(diào)具有削減夏季電力高峰、填補夏季燃氣低谷的益處，1996已成為我國中央空凋市場的主導產(chǎn)品。

     土壤熱源的有效利用： 目前我國南方地區(qū)空調(diào)系統(tǒng)主要用空氣源熱泵作為冷熱源，由于其“室外機”受環(huán)境空氣季節(jié)性溫度變化規(guī)律的制約，夏季供冷負荷越大時對應的冷凝溫度越高，從而主機能耗增大。與地面上環(huán)境空氣相比，地下5rn以下全年土壤溫度穩(wěn)定且約等于年平均溫度，可以分別在夏冬兩季提供相對較低的冷凝溫度和較高的蒸發(fā)溫度。所以從原理上講，土壤是一種比環(huán)境空氣更好的熱泵系統(tǒng)的冷熱源。土壤熱源熱泵的主要優(yōu)點有：節(jié)能效果明顯(可比空氣源熱泵系統(tǒng)節(jié)能約20％)；埋地換熱器不需要除霜，減少了冬季除霜的能耗；由于土壤具有較好的蓄熱性能，可與太陽能聯(lián)用改善冬季運行條件；埋地換熱器在地下靜態(tài)的吸放熱，可減小空調(diào)系統(tǒng)對地面空氣的熱污染及噪音污染。水源熱泵系統(tǒng)：水源熱泵系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)是一種水冷的整體式供冷／供熱機組，可進行制冷／制熱循環(huán)，因而是一種全年運行的空調(diào)設備。其制冷(熱)性能受外界環(huán)境變化的影響較小，換熱效率也高于空氣熱泵。水源熱泵系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)是一種極具特色的新新產(chǎn)品，具有不同于傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)的諸多技術特點，是一個熱回收和內(nèi)部能量平衡的系統(tǒng)，尤其在過渡季其節(jié)能的效果非常顯著。由于其設計安裝簡單、控制管理方便、總體造價較低，故目前常用于住宅小區(qū)。

    2.1.5 熱電冷三聯(lián)供(CCHP)系統(tǒng) 

    這是一項較適合我國國情的、利國利民的系統(tǒng)工程，但在我國尚處于研究和建設的初步階段，還有許多相關的政策的技術問題有待深入研究。 

    2.2 空調(diào)系統(tǒng)設計中的設備節(jié)能選配方案 

    2.2.1 離心式冷水機組的選擇 

     在空調(diào)系統(tǒng)的設計中，主張選用高能效制冷機，但也反對盲目追求能效。實際采用方法應結合中國當前經(jīng)濟發(fā)展水平、采用系統(tǒng)法選用高效離心式制冷機的方法。 

    工況差異對蒸氣壓縮式水冷冷水機組滿負荷效率存在很大的影響。故在選用冷水機組時，必須重視工況不同對冷水機組性能產(chǎn)生的影響，考慮并滿足中國氣候和水質條件的要求，以保證機組長期高效可靠運行。 

    2.2.2 末端設備 

    國產(chǎn)風機盤管從總體水平看與國外同類產(chǎn)品相比差不多，但與國外先進水平比較，主要差距是耗電量、盤管重量和噪聲方面。因此設計中一定注意選用重量輕、單位風機功率供冷(熱)量大的機組。空調(diào)機組應該選用機組風機風量、風壓匹配合理，漏風量少，空氣輸送系數(shù)大的機組。 

    2.2.3 冷凍水泵 

    在一般公共和民用建筑中空調(diào)水系統(tǒng)的能耗約占空調(diào)總能耗的15％ ～20％ 。因此，空調(diào)水系統(tǒng)的節(jié)能也具有十分重要的意義。水系統(tǒng)節(jié)能除了重視水系統(tǒng)設計，認真進行水系統(tǒng)各環(huán)路的設計計算，并采取相應措施保證各環(huán)路水力平衡外，采用變頻調(diào)速水泵進行變流量運行，或采用冬、夏兩用雙速水泵是兩種較為有效的節(jié)能措施。 

    有資料表明，空調(diào)水系統(tǒng)采用變流量運行具有很大的節(jié)能潛力，變頻器投資在1～2年內(nèi)即可收回。 

    冷卻水泵變速驅動和風機起�？刂剖莾煞N較為有效的節(jié)能運行方式。

    2.3 系統(tǒng)運行過程中的節(jié)能 

    2.3.1 加強中央空調(diào)的運行管理，采用一定的計量方法 

    在空調(diào)能耗中，有很大一部分是由于管理不善而引起的。各項調(diào)節(jié)和節(jié)能措施的實施，亦與操作人員的技術素質直接相關。故應加強對空調(diào)操作人員的培訓，提高管理人員素質，實行空調(diào)操作人員操作證制度。另外，集中空調(diào)實行計量收費，是建筑節(jié)能的一項基本措施。目前在歐美等國熱量計量已是成熟的技術，據(jù)國外調(diào)查資料表明：實行集中空調(diào)計量收費后，其節(jié)能率在8％ ～l5％ 。 

    我國在計量方面也已取得了一定的成就。 

    2.3.2 通過控制設備進行調(diào)節(jié)控制 

     隨著用能計量收費體制的改革，室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)裝配溫控閥后整個空調(diào)系統(tǒng)如何正確配備控制設備是非常重要的。 

     每一個有效節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)都應配置相應的調(diào)節(jié)控制設備，如自力式流量控制閥、壓差控制閥、溫度控制閥等等。在控制模式上需根據(jù)建筑物的具體功能、氣候條件、使用狀況等靈活處理，無統(tǒng)一的模式可循。如：①年運行管理問題，主要應考慮過渡季節(jié)的運行：室外新風的利用、新風量的確定等；② 日運行管理問題，主要應考慮隨室外溫度的變化采取不同的日節(jié)能運行模式，這可采用合理的自控系統(tǒng)及一定的手動調(diào)節(jié)裝置來實現(xiàn)；③建筑預冷預熱時間的合理選擇。建筑預冷預熱時間的選擇將直接影響冷熱設備的大小，從而影響初期投資。特別是對于大空間的體育場館等蓄熱量較大的建筑，如何做到既不影響正常使用，又能實現(xiàn)節(jié)能或節(jié)約投資，預冷預熱時間的合理選擇是關鍵。 

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