空調(diào)系統(tǒng)的能耗問題及節(jié)能新舉措
空調(diào)系統(tǒng)的能耗問題及節(jié)能新舉措
摘要：隨著社會的不斷進步與科學就技術的不斷發(fā)展，能源問題亟待解決，建筑采暖中的空調(diào)系統(tǒng)能耗問題也日益突顯，本文從空調(diào)系統(tǒng)設計、運行及節(jié)能措施上進行深入探討，從而有效地降低建筑投資和使用成本，達到節(jié)能的要求。
關鍵詞：建筑能耗, 空調(diào)系統(tǒng)設計與節(jié)能 , 節(jié)能措施
Abstract: with the development of society and science and technology unceasing development, energy problems, the energy consumption of the air conditioning system building heating problems also becoming increasingly apparent, this paper, from the air conditioning system design and operation and the energy saving measures are discussed, so as to effectively reduce the construction investment and cost, and to meet energy requirements.
Keywords: building energy consumption, air conditioning system design and energy saving, energy saving measures
能源是經(jīng)濟發(fā)展的重要因素，隨國民經(jīng)濟的不斷增長和人民生活水平的不斷提高，我們不得不面對能源越來越短缺的社會現(xiàn)實，這迫使我們必須把節(jié)能問題提上日程。由于我國已經(jīng)進入了一個可持續(xù)發(fā)展時期，人類的生活更加依賴于技術的進步。但每一次變革和技術進步都伴隨著新材料、新技術的成功應用，空調(diào)系統(tǒng)的產(chǎn)生及發(fā)展就是這種技術進步的直接產(chǎn)物。我國建筑能耗上居其它行業(yè)之首，而建筑能耗的大部分又被建筑內(nèi)部的采暖和空調(diào)系統(tǒng)所消耗。隨著人均建筑面積的不斷增大，空調(diào)技術的廣泛應用，用于空調(diào)系統(tǒng)的能耗將進一步增大，這勢必會使能源供求矛盾進一步激化。所以采暖空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能問題已經(jīng)迫在眉睫，本文從空調(diào)系統(tǒng)的能耗及節(jié)能措施上進行了探討。
一．空調(diào)能耗的構(gòu)成
建筑物空調(diào)的總能耗具體分三方面:一是建筑投資總能耗。即空調(diào)設備和管路系統(tǒng)等在施工安裝期間的取材及生產(chǎn)等過程中所投入的總能耗；二是全部運行期間的能耗，即整一個壽命周期運行所需能耗，這取決于設備的性能系數(shù)；三是空調(diào)系統(tǒng)壽命終結(jié)后一些其他功用所需能耗。
因此，空調(diào)節(jié)能不單是對每一部分的控制，要著眼于整個壽命周期。首先應在滿足使用要求的前提下設計最小的空調(diào)負荷，確定適合的空調(diào)工程規(guī)模，降低建設投資，同時，在規(guī)劃空調(diào)工程時，要考慮整個運行周期，使運行期使用的設備能源利用率最高，能量消費量最小。最后，要盡可能地回收利用系統(tǒng)舍棄的能量，如冷卻水系統(tǒng)中冷卻塔的排風能量、空調(diào)系統(tǒng)的排風能量等。
二．節(jié)能措施
1.空調(diào)系統(tǒng)設計中的節(jié)能
1.1新風部分的節(jié)能
1.1.1減少新風負荷，降低新風能耗
冷(熱)源的能耗是由建筑物所需要的供冷(熱)量決定，建筑物的空調(diào)需冷量(需熱量)的影響因素有室外氣象參數(shù)、室內(nèi)空調(diào)設計標準、外墻門窗的傳熱特性、、照明、設備的散熱、散濕狀況以及新風量的多少等。因此，應從減少冷(熱)負荷、提高冷(熱)源效率方面著手改善。如能減少建筑的冷(熱)負荷不但可以減小制冷機、冷(熱)水循環(huán)泵、空調(diào)箱、風機盤管等的型號，降低空調(diào)系統(tǒng)的初投資，而且這些設備型號減小后，所需的配電功率減少，空調(diào)設備日常運行耗電量減少，運行費用降低。因此，減少冷(熱)負荷是空調(diào)節(jié)能最根本的措施。a．在空調(diào)系統(tǒng)設計過程中，考慮在發(fā)熱量比較大的局部熱源附近設置局部排風，將設備散熱量直接排出室外，防止熱量散發(fā)到室內(nèi)，以減少夏季的冷負荷；b．由于新風負荷接近總負荷的三分之一，所以要嚴格控制新風量的大�。籧．合理利用新風；春秋季或冬季，有些房間仍需供冷，此時當室外空氣焓值小于室內(nèi)空氣設計狀態(tài)的焓值時，可采用室外新風為室內(nèi)降溫，可減少冷機的開啟量來降低能耗。
1.1.2系統(tǒng)要選擇最小必要新風量
新風負荷在空調(diào)設計負荷中占到空調(diào)系統(tǒng)總能耗的30％以上。總所周知，新風的作用是調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣的質(zhì)量，減小新風量，有顯著的節(jié)能效果，只要使室內(nèi)環(huán)境中的各種污染物濃度保持在衛(wèi)生標準所容許的濃度值以下。目前考慮室內(nèi)空氣質(zhì)量的指標是CO2濃度。然而，迄今為止，關于室內(nèi)CO2容許濃度的標準，未終究定論。一般場合CO2容許濃度取[1000ppm]。所以為了節(jié)能，可以減少新風量的取值。
此外，可以采取自動控制新風、排風及回風閥門的動作，據(jù)有關資料顯示，自動控制新風閥門比固定新風閥門夏季冷負荷要減少近25%。
1.1.3使用能量回收裝置，用新風回收排風能量
該系統(tǒng)要求在回收排風中的“冷”能時，室內(nèi)排風的焓值要低于室外空氣的焓值，所以只有在空調(diào)系統(tǒng)取用最小新風量時才啟用。當處在過度季節(jié)時，切斷交換器兩側(cè)的通路，使新風通過旁通直接導入系統(tǒng)。這個時候旁通風道必須具備使送風空氣全部采用新風的可能性，當然這時候室內(nèi)回風也必須繞道熱交換器，徑直排向室外。
旁通閥門可以手動操作。目前為止，這樣的熱交換器的效率普遍是50~70%，如果一個空調(diào)工程的新風負荷占總負荷的40%左右，使用該裝置后可是總負荷減
少25%左右。雖然會增加能量回收裝置、配置設管道附件及新風機房的面積造價，但卻會使制冷系統(tǒng)的規(guī)模減少很多，而且大大減少運行費用，尤其在夏季對削減峰值負荷、平衡電網(wǎng)負載有重要作用。
1.2選定合理的空氣處理方式
1.2.1對于多間建筑物，如果是采用機器露點送風的集中空調(diào)系統(tǒng)，那么由于各室不同的負荷造成某些空調(diào)房間在供冷時過冷過干燥，這些就會造成不必要的能量浪費。以下情況不能組合在一個空調(diào)送風區(qū)中：
（1）室內(nèi)溫濕度的設定值和精度值不同的房間；
（2）內(nèi)部負荷密度和負荷變化規(guī)律不相同的房間；
（3）房間熱濕比值相差懸殊的房間；
（4）日射情況和周圍維護結(jié)構(gòu)傳熱負荷相差懸殊的房間；
在不得已必須合并的情況下，要求設有隨負荷變動的自控裝置。用于控制的傳感器應放在空調(diào)區(qū)有代表性的位置上，避免放在發(fā)熱、發(fā)濕設備的近旁，且要防止日射的影響。
1.2.2防止再熱損失
設計時應防止冷卻后再加熱、加熱后再冷卻、除濕后再加濕、加濕后再除濕等重復的、互相抵消的空氣處理手段。原則上應避免夏季供冷時采用再熱方式。這時在工程設計時要充分研究部分負荷特性，選用合適的設計風量。如果送風量和送風溫差沒有嚴格限制，那么采取改變送風量的方法來滿足負荷變化是比較理想的調(diào)節(jié)方式，不過變風量值由溫度傳感器控制時，房間的濕度可能會有較大變化，變風量值由濕度傳感器控制時，房間的溫度可能會有較大變化，最理想的調(diào)節(jié)方式是變風量輔以變露點控制。
1.3要選用效率高、部分負荷時調(diào)節(jié)特性好的動力設備
空調(diào)系統(tǒng)中的動力設備主要是風機和水泵，兩者運行工作點不僅受其自身特性的影響，而且也取決于所在管路系統(tǒng)的阻力特性。從節(jié)能的角度要把設備的最高效率點選在峰值負荷的70～80％狀態(tài)。在非峰值負荷時常常采用改變設備流量的方式來調(diào)節(jié)。
1.4蓄能技術的應用
空調(diào)中應用蓄能技術，通常作法是按小于峰值負荷的某一負荷選用冷、熱源
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