大型建筑中央空调系统的节能
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建筑工程中的节能空调系统在建筑工程中,空调系统是一个不可或缺的部分。
然而,由于能源消耗和环境污染的日益严重,人们对节能空调系统的需求也越来越高。
本文将介绍建筑工程中常见的节能空调系统及其优点。
一、分体式空调系统分体式空调系统是建筑工程中常用的一种空调系统。
这种系统由室内机和室外机组成,通过冷媒循环达到冷却或加热的效果。
它的主要优点是安装方便、操作简单,能够满足小型空间的空调需求。
然而,分体式空调的能效比较低,耗电量较大,不适合大型建筑工程使用。
二、中央空调系统中央空调系统是适用于大型建筑工程的一种节能空调系统。
它由冷水机组、冷媒泵、冷却塔和空调末端设备等组成。
中央空调系统通过冷却水循环来实现空调效果,具有能效高、耗电量低的优点。
此外,中央空调系统还可以根据不同区域的需求进行分区控制,实现局部空调,提高舒适度和节能效果。
三、地源热泵空调系统地源热泵空调系统是一种利用地下温度稳定的热源进行空调的系统。
它通过地埋管道将地下的热能或冷能传递到室内,实现空调效果。
地源热泵空调系统具有非常高的节能效果,能够充分利用地下的能源。
同时,它对环境污染非常小,符合可持续发展的理念。
不过,地源热泵空调系统的设备和安装成本较高,不适用于所有建筑工程。
四、太阳能空调系统太阳能空调系统是利用太阳能将空气加热或冷却的一种空调系统。
它通过太阳能板将太阳能转化为热量,然后通过热泵或空气循环系统进行空调效果。
太阳能空调系统具有零能耗、零排放的特点,是一种真正的绿色节能空调系统。
然而,由于太阳能的不稳定性,太阳能空调系统还无法完全满足建筑工程的需求。
综上所述,建筑工程中的节能空调系统有分体式空调系统、中央空调系统、地源热泵空调系统和太阳能空调系统等。
其中,中央空调系统和地源热泵空调系统具有较高的节能效果,能够极大地降低能源消耗。
而太阳能空调系统则是一种真正的绿色节能选择,但在实际应用上还存在一些技术挑战。
建筑工程项目在选择节能空调系统时,需要根据实际情况综合考虑各个系统的优势和限制,并结合建筑本身的特点和需求进行选择。
霆塑笠凰大型公共建筑中央空调系统节能改造措施探讨孟凡博(邢台市建筑设计研究院,河北邢台054000)j?j。
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?’ff霄要I硬代公共建筑的大量增加和中央空调系统在大型公共建筑中的普遍应用,使公共建筑总能耗大大增加。
目前,各类大型公共建筑‘j,中一般都设有中央空调系统,随着大型公共建筑集中空调系统的普及,其能耗作为建筑能耗的耗能大户的地位也日益突出。
鏊于此。
本文々,就目前我国大型公共建筑中央空调系统应采取采取怎样的节能改造措施进行了简单探讨。
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7,,,,,,’7,、,一,‘j 1前言运行效率不宜低于60%,对于运行效率地域限制的水泵宜根据实际运随着我国大型公共建筑的飞速发展,相应地该类建筑的能耗量也行工作点参数(扬程、流量)重新调整或更换水泵,而不宜通过调节冷会飞速增长,如何刚氏{亥类建筑中央空调系统自色耗已经成为—个重要的冻机房内的阀门限制总流量大小。
冷冻水供回水温差应大于4℃:当冷问题。
据统计中央空调的全年能耗为建筑物全年能耗的40%一60%。
冻水泵、冷却水泵可变频调节时,应对其转速进行控制,使冷冻水、冷综合分析认为导致公共建筑空调能耗高的原因主要有三点:一.不合理却水的供回水温差不低于4j5℃:当采用二级泵系统时,二次侧冷冻水的建筑设计与建筑通风导致空调冷蜀生高。
例如,公共建筑较大的体型供回水温差不得低于4℃。
冬季采暖工况下,热水供回水温差不宜小于系数和大面积玻璃幕墙的使用造就了诸多高能耗公共建筑。
二.不合理8℃。
的系统和设备选型以及运行方式,导致空调系统效率过低。
例如,由于4)空调风系统节能运行。
间歇运行的空调系统宜在使用前30分设计不合理和缺少有效的调节手段,使冷机,水泵,风机长期在偏离高钟启动空气处理机组进行预冷或预热,预冷或预热时关闭新风风阀:宜效点的状态下工作,导致其能源利用效率不到其高效工况点工况的在使用结束前15—30分钟关闭空气处理机组。
中央空调的利与弊
中央空调系统是一种集中供冷、供热、通风的空调系统,适用于大型建筑物和办公场所。
以下是中央空调系统的一些利与弊:
利:
1.整体调控:中央空调系统能够集中管理和调控整个建筑的温度,使得室
内温度更为均匀,用户体验更为舒适。
2.节约空间:与分散式空调相比,中央空调系统的主要组件通常集中安装
在一个区域,因此能够节约室内空间,避免在每个房间都安装独立的空
调设备。
3.美观:由于中央空调的主要组件隐藏在建筑的结构中,室内的空调设备
相对不显眼,使得室内装饰更为美观。
4.运行稳定:中央空调系统通常由专业工程师设计和安装,系统的运行比
较稳定,且需要较少的用户干预。
5.节能:在一些大型建筑中,中央空调系统采用先进的技术,如变频调
速、废热回收等,以提高能效,降低能源消耗。
弊:
1.成本高:安装中央空调系统的初始投资相对较高,包括设备、管道、控
制系统等。
这可能对小型建筑或预算有限的项目构成挑战。
2.维护成本:中央空调系统的维护和修理通常需要专业技术人员,因此维
护成本较高。
而一旦系统出现故障,可能会对整个建筑的空调服务造成
影响。
3.单点故障:如果中央空调系统出现故障,可能会导致整个建筑范围内的
供暖或制冷服务中断,而分散式系统一般只影响到单个房间。
4.不适用于小型建筑:中央空调系统更适用于大型建筑,对于小型住宅或
办公室,可能显得过于庞大和不划算。
5.空气质量:由于中央空调系统的空气循环,可能导致室内空气质量下
降,特别是如果不定期清洁和维护系统的话。
浅谈大型建筑中央空调系统的节能【摘要】目前,我国正处于工业化和城镇化快速发展阶段,工业的增长、城镇化进程的加快、居民消费结构的升级,使得我们对能源、经济资源的需求更加迫切。
能源问题成了现在一个难以解决的大问题,随着经济的发展和城市人口的增多,目前我国许多城市出现了电能缺乏的现象。
主要谈到了用电较大的中央空调系统的节能措施。
【关键词】中央空调;节能;措施
对于大型建筑的节能来说,空调系统的节能十分关键。
合理地确定空调设备的容量是空调系统节能的前提,而其容量的大小又取决于冷负荷的大小。
理论上,只要有一个用户需要,中央空调就应该工作,中央空调都是按照最大负荷进行设计的。
但实际上中央空调大多数时间都是在低负荷下运行,有时甚至在设计负荷的10%以下运行。
如果在低负荷下却按照高负荷的需求运行,就会导致中央空调运行效率下降,产生资源浪费。
现在的中央空调系统一般是根据温度控制冷冻水系统的流量来调节温度的,虽然考虑了节能因素,但并未把节能作为首要的目标,而真正决定建筑物内温度的因素是中央空调系统所传递的冷量(和热量是一个概念,区别只是温差方向不同)的累加。
中央空调系统从制冷机产生冷量到传送至末端发挥作用,有较大的延迟,另外由于某些特定建筑的人流变化很大,瞬时就会引起冷负荷的较大变化,这些因素使得传统的控制模型限制了中央空调所产生的节能效
果,同时也促使人们对中央空调的节能问题进行深入的思考和研究。
1、中央空调系统的节能措施
1.1 空调的冷热源
空调系统在建筑中是能耗大户,而空调冷热源机组的能耗又占整个空调的大部分。
当前各种机组、设备品种繁多,电制冷机组、溴化锂吸收式机组及蓄冷设备等各具特色。
但采用这些机组和设备时都受到能源、环境、工程状况、使用时间及要求等多种因素的影响和制约,为此必须客观全面地对冷源方案进行分析比较后合理确定。
具有天然水资源可供利用时,易采用水源热泵供冷技术。
中央空调常见的冷热源配置为:水冷冷水机组+锅炉、热泵型机组、嗅化锉吸收式机组、蓄冷空调。
1.1.1 水冷冷水机组+锅炉这种配置,用水冷冷水机组制冷时消耗电能。
在设计工况的能效比(制冷量/耗电量)较高。
水冷冷水机组要有一个冷却水系统,包括冷却塔和水泵等,机组运行时有一定的耗水量,在水源比较充足的地区使用水冷冷水机组比较合适。
1.1.2 热泵型机组的使用可以大大降低能耗,其中风冷热泵冷热水机组在中央空调中使用的较多。
这种机组一机两用,夏季制冷,冬季供热。
夏季制冷时采用风冷冷却制冷系统的冷凝器,省去了水冷机组的水系统,特别适用于缺水地区。
1.1.3 另一种冷热源为溴化锂吸收式机组,这类机组分为外燃式和直燃式机组,外燃式机组制冷动力为热能,可利用废热或余热。
对于有废余热的地方,使用外燃式漠化锉机组,既利用了废热、余热,又达到了制冷的目的,是非常合适的;对于缺电而无废热或余热的地区可考虑使用直燃式机组。
1.1.4 蓄冷空调系统:随着电力供应的紧张,夏季电力供需矛盾突出,空调用电负荷呈现”爆发性”增长,供需矛盾表现为用电总量和高峰用电负荷两个方面,特别是高峰用电的供需矛盾。
蓄冷空调在电网负荷很低的夜间用电低谷期,采用电动制冷机制冷,采用水蓄冷或相变材料蓄冷,在电力负荷较高的白天,把储存的冷量释放出来,以满足建筑物空调或生产工艺的需要。
1.2 空调机组和末端设备
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。
因此设计中一定要注意选用重量轻、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、风压匹配合理,漏风量少,空气输送系数大的机组。
1.3 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的20%到25%,夏季供冷期间约占12%到24%。
所以空调水系统的节能研究发展空间还是比较大的。
空调系统中水的主要输送设备是水泵,输送过程的能耗包括:通过传热的冷量损失和输送过程的流动阻力损失。
对于输送冷量的管路系统,克服流动阻力的能量义转变成热量导致冷量损失。
减少水泵能耗除了做好水管的保温外还要从以下方面着手:
1.3.1 尽量减少阀门、滤器的阻力
阀门是调节管路阻力特性的主要部件,由于阀门阻力会增加水泵的扬程和电耗,应尽量避免使用阀门调节阻力的方法。
1.3.2 设定合适的水流量
水流量是与水泵电耗成一定比例的。
空调系统中水流量是由空调冷热负荷和空调供回水温差决定的,供回水温差越大,空调水流量越小,水泵电耗越小。
1.3.3 提高水泵效率
水泵效率是指原动机轴功率被流体利用的程度。
水泵的效率随水泵工作状态点的不同从0 ~最大效率变化。
在输出功率相同的条件下,如果水泵的效率降低,水泵的能耗也会增大。
因此.空调系统设计时要选用合适的水泵,使其工作在高效率状态点。
目前,空调水系统存在的主要问题是有些设计者不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。
大流量,小温差现象普遍存在。
设计中供、回水温差一般取5℃,为了节能我们可以采取加大供回水温差的措施,把供回水温差加大到8℃,这样就可以在保证换热量不变的情况下减小水流量,这样就对水泵的要求降低了,从而达到节能的目的。
加大供回水温差有两种方式:(1)是低温供水,就是说降低供水温度。
(2)是高温回水,就是说保证供水温度不变还是7℃,而回水温度适当提高可以使回水温度达到15℃一17℃。
大温差设计由于节约了系统循环
水量,相应减少了水泵扬程及耗电量,但低温供水同时也带来了蒸发温度下降从而要改造或更换蒸发器等问题。
而高温回水避免了蒸发温度下降,所以可以避免改造和更换蒸发器。
2、怎样在管理理中节能
夏季早晨室外气温较低,同时空气新鲜而室内气温较高,可利用空调新风机及消防排烟系统抽、送风约一刻钟。
这种做法有好处开机前可降低室温,减少主机负荷使室内空气质量提高检查排烟系统是否正常,对消防工作有利。
随时掌握各用冷场合的具体情况,适时开、停有关风柜、风机盘管等设备,减少系统热负荷,实际上可降低机组的耗电量和末端设备的耗电量。
根据气温的变化和用冷场合的变化,适时增开或关、停冷水机组,在满足空调需求的前提下,尽量少开机组和减少机组的运行时间有楼宇自动化的空调系统毕竟不多,大多数机房还得靠人工去调节。
落实以上各项措施,管理人员要加强空调制冷理论和实际操作经验的学习和提高,以保证机组的正常运行和设备的使用效率,才能在节能中有所作为。
特别是对于国外进口的中央空调设备,由于自动化程度高,容易使人产生错觉,似乎有微电脑控制中心控制,只要按按电钮就可顺利操作,从而忽视了节能操作技术的学习和提高,这应引起充分的重视。
3、结束语
节能和环保是实现可持续发展的关键。
空调领域作为一用能大户,其能耗已占总能耗的40%左右,故节能意义十分巨大。
而从可持续发展理论出发,空调系统如何适应在低负荷下高效节能运行及在系统设计中对设备进行节能选配就成为空调节能的关键,这对于节约能源、降低运行费用、促进国民经济发展具有十分重要的意义。
参考文献:
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