关于节能环保空调(共7篇)
关于节能环保空调 篇1
关于节能环保空调(原创)
作者:新天池黎明林
简单地说节能环保空调就是介乎于传统压缩机空调与风扇之前的一种产物,它没有传统压缩机空调那么冷,却比风扇凉很多,就相当于人站在海边或瀑布旁边的时候会感觉比较清凉一样。
再就是节能环保空调的的综合效果和运用范围比较广,其次就是运行本钱了。可以讲节能环保空调可以运用在所有的行业里面,由于它是集透风,降温,换气,除味的蒸发式透风换气机组。而且运行本钱底,比传统中心空调省80%以上的电费。打比方:能装节能环保空调的地方不一定能装中央空调;就如注塑车间,打磨车间及一些公共场所和菜市场,地下泊车场等等; 而且中央空调的投资及运行用度比较高,也是众多企业所止步考虑的一个重要项目!就如买车,实在很多的人都可以买得起车,但迟迟不买!就是由于在用车的时候所产生的一系列的费用都说顾客所考虑的一件事情。假如不装中央空调装风扇可以吗?许多人都知道,风扇送风方式是和中央空调一样,都是属于内部循环,车间热量,异味,粉尘排不出去;吹出来的风都是热风,那车间能有很好的改善吗?但是节能环保空调可以把车间的车间热量,异味,粉尘都排出去,改善了车间的环境。所以安装节能环保空调是必要的,它没有中央空调高价格和高耗电,却能带给人们一个凉快的环境,它还能清理车间的热量、异味、粉尘,这都是中央空调和风扇没有具备的功能;它将成为个各个行业的宠儿!
关于节能环保空调 篇2
1 暖通空调存在的意义和影响
制造暖通空调, 是为了向人们提供舒适高品质的生活以及室内生活产热环境。主要包括对空气温度、湿度、气流速度以及人体本身与周围建筑环境, 如墙面等之间的辐射热交换的改善一般家用空调能够保持人体热平衡以满足人体感官舒适需求, 而大型企业用空调系统则提供生产作业所需的恒温恒湿环境, 满足生产工艺要求。
同数据调查显示, 空调系统的启用对身体健康也产生了威胁。由于近年来建筑物的密闭性大大增加, 各种新的装饰物投入使用, 这一切都导致室内污染物的增加。使用空调系统的环境内, 由于空调的运作原理, 对室内空气进行循环利用, 新风量严重不足, 导致使用空调系统的室内环境污染物远超过国家安全标准。
因此, 为了有效地解决空调系统带来的健康和环境问题, 研究环保技术在暖通空调系统中的应用是十分有意义的。
2 各种环保节能技术的应用和发展
2.1 开发利用新能源和新技术
2.1.1 各种新兴环保能源的利用
a.采用天然气作为空调制冷设备的能源, 天然气是继煤炭和石油之后的第三大常规能源, 能够有效控制二氧化碳和二氧化硫的排放量, 减少环境污染, 对人体健康危害降低。使用天然气为能源的制冷空调市场前景广阔。
b.利用各种可再生资源, 如地源热、地下水、太阳能、自然风、海洋能等自然资源。地源热泵空调, 是利用在冬季吸收土壤、地下水、地表水等天然资源的能量, 向建筑提热能, 夏天向天然资源释放热量, 给建筑物供冷的一种高效节能的空调系统。主要用于居民住宅、别墅、学校以及商业建筑。太阳能空调利用太阳光的辐射为能源进行制冷工作。它的使用, 弥补了供电不足的缺口, 缓解了供电压力, 也非常环保, 不会带来传统电空调使用过程中所带来的城市热岛效应, 并且由于太阳能空调的使用原理中并不包括氟利昂, 就不会产生相关的有害物质致使大气环境遭受破坏。是名副其实的绿色节能空调。
我国地大物博, 所发现的地热以中低温为主, 大部分是低温热水型资源适宜直接利用。而西藏、云南和台湾的高温地热可用作高温热泵, 沿海地区的海水源热泵前景也非常广阔。
2.1.2 新的环保节能技术应用
a.蓄冷空调, 一般主要利用冰和水两种介质。由于许多大城市白天供电紧张, 为了限制用电, 白天和晚上的电收费水准不同。一般晚上定点以后, 电价低廉, 就可以采用冰冷空调。此种空调正是在夜间电价低廉时, 开启一部分制冷机组进行制冰, 并储存总能量。在白天电价较贵的用电高峰期, 再进行融冰用以提供低温水, 释放出所储存的能量, 用以应对大量的用电需求, 这样的方式能够有效降低用电成本。除了冰和水, 也有利用变温相变材料做蓄冷介质的, 如共晶盐等。但由于技术的不完善和高额的制作成本, 此项新技术仍然在研究阶段。
b.热回收技术, 是将空调机组排放出的热量进行回收, 避免排风系统直接将空调房内的空气排出室外, 造成能量的浪费。此种技术可以有效减少热污染, 对热量的回收再利用, 也获得了变废为宝的效果。
2.1.3 低温地板辐射采暖技术, 是在地板中直接埋设热水管用以加热地板, 由地面辐射产生的热来加热室内空气。
使用这种方式, 常用热水做介质, 辐射体表面温度不大于45摄氏度。低温地板辐射采暖过冲中, 热量均以对流的方式向上方传递, 致使室内温度下高于上, 让人们感受到脚暖的同时保持头顶的凉爽, 感觉舒适。低温地板辐射采暖, 地板供热不仅舒适性和私密性好, 而且能减少扬程, 有效节省空间, 方便计量改造, 从各方面节省了维修费用。
2.2 替代制冷剂的发展
众所周知, 过去常用的制冷剂氟利昂对臭氧层的破坏影响很大。为了保护大气臭氧层, 制冷空调业对CFCs和HCFCs两种替代工质进行了研究。目前已取得相应进展。人工合成制冷剂有HFCs, 天然制冷剂有NH3, C02, 碳氢化合物等。HFCs的ODP值为0, 用于制冷空调系统将不会对臭氧层造成破坏, 从而可避免过多的紫外线照射地球对人类造成的伤害。
3 空调系统技术进步和展望
3.1 新风预处理系统分为热回收式新风预处理系统和除湿式新风预处理系统。
热回收式新风预处理系统能回收排风中的能量对新风进行预处理, 以降低系统的部分制冷量和除湿量, 减小系统容量, 用于温、湿度要求、湿度控制不太严格的场合。除湿式新风预处理系统避免了冷热抵消和低机器漏电的缺点, 减少了制冷量, 实现温、湿度独立控制, 调节方便, 精度高。再生热量可充分利用低品位能源或工业废热, 节能效果显著, 能用于湿负荷大, 要求湿度控制精度高的场合。
3.2 冰蓄冷低温送风系统是将冰蓄冷系统与低温送风空调紧密
结合在一起, 将冰蓄冷技术与低温送风相结合, 明显改善室内空气品质, 有效节省能源。冰蓄冷低温送风系统能够降低室内的相对湿度, 使人感觉更加舒适、凉爽和干燥。
3.3 独立新风系统简称为DOAS, 其新风机组采用低温送风机
组, 将100%的新风直接送到空调房间, 承担新风负荷和室内全部潜热负荷和部分显热负荷 (或全部空调负荷) 。其显冷设备均无回风系统, 能大大提高建筑物的环境安全性而不会造成不同房间的污染传播:新风和排风之间采用全热交换器, 能够降低空调能耗。
3.4 个性化送风系统使每个人能够按照自己喜好控制他所在的局部环境。
个体调化节方式是一种节能、对环境友好的调节方式, 有着广阔的应用前景。
3.5 蒸发冷却新风空调集成系统采用水作为制冷剂, 能避免CFCs的使用及泄漏对大气臭氧层造成的破坏。环保价值客观。
结束语
暖通空调系统的发展源自于建筑业, 近年来飞速发展的建筑业带给空调制造业良好的发展机遇。在暖通空调制造中大力使用环保节能技术, 是相关行业走向辉煌的必行之路。不断研究和发展新的环保节能技术, 才能保证暖通空调系统与时俱进。
摘要:暖通空调系统的节能已经不再是新兴问题。随着现代人们的生活理念和方式的多样化细节化, 对于建筑物内的环境要求也日益增加。舒适和高品质的居住环境成为人们追求的趋势。就暖通空调系统中环保节能技术的应用和可发展使用的自然资源, 提出了一些浅见。
关于建筑空调能耗节能的探讨 篇3
【关键词】建筑节能;空调能耗;传热系数
0.引言
改革开放以来,随着我国城市化的建设,人们物质文化生活水平的提高,人们的幸福指数也在提升。建筑物北方需要采暖,南方需要降温,由于传统建筑物材料的保温性能比较差,常造成建筑物采暖和降温的保温的能耗大。据资料显示,我国北方用于建筑物采暖约耗1.1亿吨标准煤,而南方的夏季空调降温,单位建筑面积能耗大约是北方采暖的3倍。随着我国城市化建筑规模的发展,这种能耗量还会增加。当然,与世界人均能耗水平相比,我国的人均能耗是比较低的,但从单位建筑面积能耗水平与同纬度发达国家相比,我国能耗就高了,大约是这些国家的3倍,高能量的消耗,并不是使我们得到舒适的生活条件,我们对建筑物内的室温要求比发达国家还要低。产生这些问题的原因,在于我国建筑物的保温和隔热的性能差,建筑的气密性差,这些都会把能量浪费。我国是发展中国家,能源的条件有限,在经济建设高速发展时,必然受到能源不足因素的制约,尤其是在建设资金不足的情况下,建筑节能的主要出路就在于降低能耗,节约能源才是低碳经济发展的出路。
1.建筑节能在我国不同地区的应用探讨
我国地域辽阔,在长江以南,不属于我国冬季采暖地区,但由于夏季炎热潮湿,给当地人民的生活带来许多不便。随着人民生活水平的提高,各种空调相继广泛应用于当地人们的日常生活中,经过调查测试,目前我国南方城市的炎热地区,建筑降温的能耗问题同样严重,究其原因是由于建筑物冷消耗多。这就对建筑物在夏季降温时,热量的传递形成以及建筑物能耗的主要部位,探讨建筑物的空调能耗如何节能。
1.1建筑物空调工作区内的对流循环
建筑物的空调区内,空调设备对室内进行降温,冷空气密度大会自动下沉,下部的热空气由于密度小而会上升,他们会在室内形成一种对流循环。冷空气遇到围护结构的内表面,对围护结构内表面进行降温。由于热量由室外经围护结构源源不断地传递进来,围护结构附近的冷空气受到加热而上升,这又形成一种对流循环。空调室外的热空气,从建筑物上部的窗户、孔洞、和缝隙渗入室内,而空调室内的冷空气从建筑物下部的门窗、孔洞和缝隙冒出,这是第三种对流循环。另外,除了以上三种对流换热外,建筑物内还广泛存在着辐射换热。例如:空调区内的人体以及其他的生物体由于体温高于空调温度,会向周围的冷空气进行辐射散热;和空调区内的各种设备在运行的时候,其产生的无用功,大多数以热能的形式向周围环境散发,产生辐射散热和其它的散热方式。此外还有,从采光口等直接进入室内的日光还会产生辐射热。
1.2建筑物的主要能耗方式
在许多建筑设计中,都没有注意到空气渗透的能耗;这样使相当多的热空气从这些开口处流入而使冷空气渗出,因而带走了大量的冷量,使生活区的温带达不到使用要求。对于这部分由于热空气从建筑物的换气口流入而使冷空气渗出,带走的冷量有多大,目前未作定量分析,但数量应该是相当可观的,这成为空调冷负荷的主要部份。另一个就是屋顶面的能耗:由于建筑物屋顶面的面积较大,其传热系数通常高于墙体的传热系数,因此在夏季空调房间内,空气的温度呈梯度变化。屋顶面的内外表面之间的温差最大,再加上屋顶面本身的传热系数大,通过屋顶面传进室内的热量就多,在屋顶面的下表面附近的空气温度最高,在室内的冷空气密度大,就沉在了建筑空间的下部。在冷空气层之间形成了一层紊流层,使冷空气和热空气之间直接进行换热。并且,由于屋顶面内表面的温度最高,它还可以辐射换热的方式,将热量直接辐射向地面及生活区。
2.应解决好建筑物的主要能耗部位的问题
建筑物中,应减少空气渗透造成的能耗,合理解决好建筑物的气密性问题,对不应该通风的地方,将这部分随空气流传出的冷量截留下来。从建筑节能的角度上来说,我们首先应该在能耗大的、又容易解决的、增加投资不多的且能收效明显的地方着手。如重视建筑物的密闭性。在设计、施工及管理上采取措施,使建筑物的换气口,在需要换气时开启,在不需要换气时关闭,这样可以节约的能量数值是相当可观的。对于建筑物的围护结构中的能耗“大户”,如采光口和屋顶面,应尽量减小它们的传热系数,同时,应利用新型材料的特性来改变传热的结果,也可以节约较多的能耗。对于采光口,要合理设计采光口的面积。在可以满足采光、自然通风和建筑立面美观要求的前提下,尽量缩小采光口的面积。推广应用双向镀膜玻璃,将玻璃能透过大多数的辐射热的情况改变为反射大多数的辐射热,有利于夏季对日辐射的反射。在实践中应注意,在相同条件下,导热系数越大,热阻越小,传热系数越大,保温性能越差的原理。提高保温效果可考虑采取使用导热系数小的保温材料。就可以减少屋顶层内表面与生活区的辐射热交换,改善室内的辐射热环境。
3.合理组织好空调的气流组织
对建筑物的空调能耗,要合理组织好空调的气流流向,根据室内空调降温的热量传递原理,合理地组织好空调的气流组织,使冷空气最快到达空调工作区,满足生产和生活的需求。前面已经谈到,夏季空调降温时,热量的传递形成有三种主要的对流循环。在对于第一种对流循环,在设计中应尽可能的保留,这是人们生活所需要的;对于第二种对了循环,不可避免但设计时应该考虑将它降低到符合我国有关法规的要求;对于第三种对流循环,应尽可能杜绝它的存在(根据需要,有组织地输入一定的新风量除外)。具体执行起来,表现在以下方面。根据第一种对流循环的特点,我们在对房间进行空调设计时,就应根据空调生活区的范围,合理地布置好冷风的送风口,这样可以使冷空气更容易直接到达生活区,使生活区的空气能迅速的降温,这对于某些高层建筑物,尤其是那些在室内无吊顶的空调房间来说,如果合理布置空调送风口,就会使室内温度达到即经济又满足了对室内温度的要求。
4.结语
在实施低碳经济发展中,建筑节能的形式较为严峻,在建筑节能设计中,首先需要解决的问题是设计人要树立节能意识,利用建筑物内热能的传播特性,实施无效能耗损失的途径和建筑节能措施综合经济分析,把握好建筑节能的设计、建筑围护结构和屋顶设计上的节能技术,同时,要抓住建筑中能耗大的主要因素,用有限的建筑投资做到最大的节能效果。要积极推广节能效果好的建筑新材料,在满足建筑功能的前提下,可以将建筑能耗大幅度的降下来。
【参考文献】
[1]李锐,黄夏.关于建筑空调能耗节能的探讨[J].科技资讯.2011.30.
当今空调节能的发展 篇4
当今空调节能的发展
摘要: 随着社会的发展,能源日益短缺,而建筑业能耗占能源总消费量中的30%左右,其中空调系统能耗占整个建筑能耗的70%左右。因此环保、节能是当今制冷空调行业的发展主流,我国制冷行业面临着巨大的挑战和机遇。本文通过概述了空调的发展现状,空调节能现状分析,空调节能改造,空调节能技术的应用,空调的节能发展方向。建议相关企业开发并推广朝着环保、节能的方向前进的空调产品,降低空调的能耗和家庭多使用能耗低的空调和其他的产品,共建一个绿色的和谐的大家园。
关键词:制冷空调;节能;发展;技术应用
1.制冷空调行业的发展现状
我国制冷空调行业发展相对西方国家来说较晚,仅仅只有几十年的时间,目前各方面的经验积累尚不充分。同时市场的发展也不够完善,一此客观因素制约着行业的进步与提高。当前较为普遍的现象就是,许多国内空调企业所生产的空调产品,虽然在商场规模上逐年扩大,但是没有真正的走出劳动密集型的模式,没有自己的技术,在综合实力上也处于国际分工的低端。据了解,现在我国国内百过比仍然没有对新兴制冷技术进行深入的研究开发申报相关的专利资格,这足见我国在制冷行业技术相对于国外是不高的,并缺少长远的打算。
随着制冷行业的发展和技术的不断进步,我国制冷空调行业目前所生产的产品,无论是在品种规格,还是在产品性能、产品质量等力-而,较改革开放前均有较大的进步。许多的国内企业的生产模式己经从当初的单纯引进、仿制,逐渐形成基木的自主研发能力,新产品的开发和推向市场的速度明显加快。我国部分大学也一直在进行相关的研究,有的己经获得国家自然利学基金资助单位,有的院校己经成为空调制冷研究中心。因此空调的节能发展成为未来空调发展的重要一部分,我们应给予重视。
2.空调系统节能现状分析
2.1空调冷热源系统
在整个空调系统能耗中的能耗比率大约为50%。为保证空调冷热源系统正常运行,在满足技术要求的前提卜尽可能节省能耗,采用可靠的自动控制技术是关键。,常用的制冷机组有离心式压缩冷凝机组、漠化锉吸收式直燃机组、螺杆式压缩冷凝机组、活塞式压缩冷凝机组、漠化锉吸收式蒸汽机组。像离心式制冷机组、螺杆式压缩冷凝机组的能耗比较高,所以在设计时最好选此类能耗高的机组,因为此类机组耗电较少。
从能源的角度来看,我国虽然能源总量很大,但由中国人口众多,人均能源拥有量不高,能源供应相对较为紧张。这就要求我国空调的发展必须注重节能性,一方ICI要注重能源的综合利用,另外一方ICI要注重提高机组本身的能效比。在一些有废热可供利用的地区应充分利用废热节能,提高能源利用率。
2.2水或空气输送系统
空调系统中水和空气的主要输送设备是水泵和风机。空调水系统的水泵节能调节主要是通过阀门调节和变频调速调节的方式。空调系统全年运行所耗的电量约占总用电量的40%以上,而其中空调水泵的运行能耗又约占空调总耗电量的20%一25%左右。风机包括空调风机以及其他的送风机、排风机等,这些设各的能耗在整个空调系统中的比例也是比较大的。做好泵和风机的节能设计是非常重要的。减少水泵能耗除了做好水管的保温外还要提高提高水泵效率、减少阀门、滤器的阻力、设定合适的水流量。中央空调泵组节能控制设各既可以满足工艺要求,又可以减少电量的的消耗,从而降低成本,提高经济效益。
阀门是调节管路阻力特性的卞要部件,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。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。降低冷却水水损,改善环保。
3.空调系统节能优化目前存在的问题
3.1 设计方面。例如中央空调的设计过程人们赋于空调系统具有名义工况下的工作能力,是按照最大制冷量来考虑主机和水泵的容量的。冷却水泵、冷冻水泵的流量即冷水机组的容量都是按照最大负荷时的工况来选择。叫是在实际运行中,中央空调有90%的时间系统都是在部分负荷工况下运转。这就导致在大多数中央空调水系统中出现大流量、小温差的运行状态,必然造成水泵能量的大量损
耗。同时水系统温差的变化,会使主机的运行条件变差、效率降低、能耗增大,进而影向主机的寿命。
3.2控制方面。主机和部分末端装置有自动控制装置,但没有形成空调系统的集中控制,总的来说是自动控制水偏低。当外界环境发生变化,特别是在湿度和房间负荷变化较大时,控制系统调节时间长而浪费能源。
3.3 系统优化方面。早期暖通空调系统中的控制主要满足负荷需要,这就势必造成能源浪费。
4.空调节能改造
4.1改造冷却水循环系统
冷却水循环系统进水与出水之间存在水温差,温差越大说明冷却器需要交换的热量越多,相反温差越小说明冷却器需要交换的热量越少。如果采用传感器采集冷却水进水和出水温度,PID将温差量变为模拟量反馈给中央处理器,然后由中央处理器控制变频器的频率。当温差相差不大时,冷却水流量可适当减少,这时中央处理器使变频器输出为设定的低频值,电机转速减慢,水流量减少;当温差较高时,冷冻机组有更多的热量需要带走,这时中央处理器使变频器输出为设定的较高频率值,电机转速加快,水流量增加,带走更多的热量。这样能够根据系统实时需要,提供合适的流量,不会造成电能浪费。
4.2改造冷冻水循环系统
冷冻水循环系统的工作类似冷却系统,冷冻水的回水温度和出水温度之差说明了冷冻水从用户端带走热量的大小,所以通过温差可以做出冷量需求的判断,利用温差作为冷冻水流量的控制依据,进行节能控制。但由于冷冻主机的出水温度一般较为稳定,故实际上,只需根据回水温度的检测,进行控制就可以了。
5.空调在其他方面的节能
5.1空调在建筑节能方面
首先,设计上尽量不要存在误区,有些设计把负荷率算得很大,认为而积大使用率就大。其次,现在市场上出现这种现象:房子越来越贵、设计费越来越低,这种“设计白菜价”的现象肯定是不正常的。毕竟建筑的节能最终还是通过对设备的使用来体现,好的产品还需要通过好的设计、系统的集成、良好的管理运行,才能实现节能。
5.2合理利用新风
为满足卫生和舒适性的要求,在不同的建筑中对新风量有不同的要求。研究结果表明,新风负荷一般占建筑物总负荷的约30%左右。所以,控制和正确使用新风量是空调系统最有效的节能措施之一。除了严格控制新风量的大小之外,还要合理利用新风。有研究表明,一些地区在春秋两个季节,差不多有二个月的时间,可以利用新风的冷量,采用新回风混合或是全新风来供冷,而不用开冷冻机。分析结果表明,新风量如果能够从最小新风量到全新风变化,在春秋季可以节约近60%的能耗。全年累计变新风量所需的供冷量比固定的最小新风量斯需的供冷量少将近20%;所以充分利用低温室外新风的节能效果是很明显的;此措施的投入比较小,但是对节能的效果可能是非常明显的。
5.3适当停机
第一,如果办公人员下班后,或者周六日,节假日,大楼已经人去楼空,可以根据实际情况把空调机停了。例如有些走廊的空调机,就可以在下班后停机。第二,可根据峰谷段调整启停制冷机。目前有汕头市对峰谷电价进行调整。例如:高峰段电价=平段电价x 135%,低谷电价二平段电价x 60%。峰段时I司为:14:00一17:00,19:00一22:00,谷段时间为:0:00一次日8:00。在高峰段的时候把制冷机停了,然后在晚上谷段提前启动制冷机,把冷冻水池的冷冻水制冷降到最低温度,这样可以大大降低能耗,收到了显著的效果。
6.制冷空调的节能技术的应用
6.1冰蓄冷技术是目前制冷空调行业新技术的发展及应用。由于人们对生产与生活的迫切需求,空调用电量己近是总耗电量的百分之六七十,当前由于资源紧缺、电力紧张,空调实业的发展受到了极大的影响。制冷空调新技术一—冰蓄冷技术,冰蓄冷空调就是利用非高峰期用电,使制冷机在最仕节能状态,将空调系统所需要的潜热的形式部分或个别释放的冷量来满足空调系统冷负荷时,换句话说就是用融冰释放的冷量来满足空调系统冷负荷的需要,用来储存冰的容器成为蓄冷设备,这样的空调可以增强系统的稳定性,井且还可以大大提高经济效率。
6.2多部门的应用制冷空调节能技术。制冷技术最早应用于食品的保存和空气的调节,如今随着人们生活条件的改善,制冷空调的节能技术早己渗透到国民经济的各个部门及人们的日常生活之中。现在像工业生产、建筑工业、农牧业、轻
工业、文化体育事业、微电子技术、卫星通信、激光红外技术产品性能试验和医药生产及医疗卫生等部门都在不同程度上运用了制冷空调的节能技术。如医药生产方面,可以根据冰蓄冷技术的应用,在节能的基础上真空冷冻干燥法踪干生物制品及药品和低温下保存血浆、疫苗和进行手术治疗;产品性能试验,可以在低温的条件下使用的金属材料、仪表、电子装置及在高寒地区使用的汽车等,都要在地面进行产品的低温性能试验,以检查它们在低温条件下能否正常工作能否达到规定的性能指标。
7.空调节能的发展趋势
总的来说,节能、环保、健康、智能化是空调制冷技术的发展趋势。近期来主要是针对九大热点技术开展研究,即自动清洁技术、直流变频技术、节能技术、静音技术、加湿技术、彩板技术、新冷媒技术、铝替铜技术、远程网络控制技术。许多国家已开始对家电产品严格控制能耗指标,我国对空调节能技术亦十分重视,我国空调行业在高效压缩机、高效换热器等方面掌握着世界前沿的技术。目前领先世界的PAM节能技术,已被海尔集团用在“金元帅”系列空调中。现行的空调能效门槛已跟不上国家“节能减排”的迫切步伐,计划今年,将空调的能效门槛由现行的5级(能效比2.6)提高到2级(能效比3.2),能效比较高的直流变速将成为空调变频技术发展主方向。
8.总结
对于今后制冷空调行业的发展,我们应捉住机遇迎接挑战,朝着环保、节能的方向前进。采用合理的方式来节约空调的能耗,对国家来说可以节约资源、保护环境,并且可以避免不必要的电力建设投资,尤其是夏季的用电高峰,在前几年给国家的电力部门造成了很大压力;保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间;对用户来说则可以减少空调运行费用的开支。空调节能是一件利国利民的好事。
参考文献
中央空调系统节能改造方案 篇5
一、概述
中央空调系统在现代企业及生活环境改善方面极为普遍,而且某此生活环境或生产工序中是属必须的,即所谓人造环境,不仅是温度的要求,还有湿度、洁净度等。至所以要中央空调系统,目的是提高产品质量,提高人的舒适度,集中供冷供热效率高,便管理,节省投资等原因,为此几乎企业、高层商厦、商务大楼、会场、剧场、办公室、图书馆、宾馆、商场、超市、酒店、娱乐场、体育馆等中大型建筑上都采用中央空调的,它是现代大型建筑物不可缺少的配套设施之一,电能的消耗非常之大,是用电大户,几乎占了用电量50%以上,日常开支费用很大。
由于中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计,而实际上在一年中,满负载下运行最多只有十多天,甚至十多个小时,几乎绝大部分时间负载都在70%以下运行。通常中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载,而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载,几乎长期在100%负载下运行,造成了能量的极大浪费,也恶化了中央空调的运行环境和运行质量。
随着变频技术的日益成熟,利用变频器、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合,构成温差闭环自动控制系统,自动调节水泵的输出流量;采用变频调速技术不仅能使商场室温维持在所期望的状态,让人感到舒适满意,可使整个系统工作状态平缓稳定,更重要的是其节能效果高达30%以上,能带来很好的经济效益。
二、水泵节能改造的必要性
中央空调是大厦里的耗电大户,每年的电费中空调耗电占60% 左右,因此中央空调的节能改造显得尤为重要。
由于设计时,中央空调系统必须按天气最热、负荷最大时设计,并且留10-20% 设计余量,然而实际上绝大部分时间空调是不会运行在满负荷状态下,存在较大的富余,所以节能的潜力就较大,其中,冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载,冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应调节,存在很大的浪费。
水泵系统的流量与压差是靠阀门和旁通调节来完成,因此,不可避免地存在较大截流损失和大流量、高压力、低温差的现象,不仅大量浪费电能,而且还造成中央空调最末端达不到合理效果的情况。为了解决这些问题需使水泵随着负载的变化调节水流量并关闭旁通。
再因水泵采用的是Y-△起动方式,电机的起动电流均为其额定电流的3 ~ 4倍,一台90KW的电动机其起动电流将达到500A,在如此大的电流冲击下,接触器、电机的使用寿命大大下降,同时,起动时的机械冲击和停泵时水垂现象,容易对机械散件、轴承、阀门、管道等造成破坏,从而增加维修工作量和备品、备件费用。
采用变频器控制能根据冷冻水泵和冷却水泵负载变化随之调整水泵电机的转速,在满足中央空调系统正常工作的情况下使冷冻水泵和冷却水泵作出相应调节,以达到节能目的。水泵电机转速下降,电机从电网吸收的电能就会大大减少。
其减少的功耗 △ P=P0 〔 1-(N1/N0)3 〕(1)式
减少的流量 △ Q=Q0 〔 1-(N1/N0)〕(2)式
其中N1为改变后的转速,N0为电机原来的转速,P0为原电机转速下的电机消耗功率,Q0为原电机转速下所产生的水泵流量。由上式可以看出流量的减少与转速减少的一次方成正比,但功耗的减少却与转速减少的三次方成正比。如:假设原流量为100个单位,耗能也为100个单位,如果转速降低10个单位,由(2)式△ Q=Q0 〔 1-(N1/N0)〕 =100 *〔 1-(90/100)〕 =10可得出流量改变了10个单位,但功耗由(1)式△ P=P0[1-(N1/N0)3]=100 *〔 1-(90/100)3 〕 =27.1可以得出,功率将减少27.1个单位,即比原来减少27.1%。
再因变频器是软启动方式,采用变频器控制电机后,电机在起动时及运转过程中均无冲击电流,而冲击电流是影响接触器、电机使用寿命最主要、最直接的因素,同时采用变频器控制电机后还可避免水垂现象,因此可大大延长电机、接触器及机械散件、轴承、阀门、管道的使用寿命。
三、中央空调系统构成及工作原理 图一所示:
1、冷冻机组:通往各个房间的循环水由冷冻机组进行“内部热交换”作用,使冷冻水降温为5~7℃。并通过循环水系统向各个空调点提供外部热交换源。内部热交换产生的热量,通过冷却水系统在冷却塔中向空气中排放。内部热交换系统是中央空调的“制冷源”。
2、冷冻水塔:用于为冷冻机组提供“冷却水”。
3、“外部热交换”系统:由两个循环水系统组成: ⑴、冷冻水循环系统由冷冻泵及冷冻管道组成。从冷冻机组流出的冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道,在各个房间内进行热交换,带走房间内的热量,使房间内的温度下降。⑵、冷却水循环系统由冷却泵、冷却水管道及冷却塔组成。冷冻机组进行热交换,使水温冷却的同时,必将释放大量的热量,该热量被冷却水吸收,使冷却水温度升高,冷却泵将升了温的冷却水压入水塔,使之在冷却塔中与大气进行热交换,然后再将降了温的冷却水,送回到冷冻机组,如此不断循环,带走冷冻机组成释放的热量。
4、冷却风机
⑴、室内风机:安装于所有需要降温的房间内,用于将由冷冻水冷却了的冷空气吹入房间,加速房间内的热交换; ⑵、冷却塔风机用于降低冷却塔中的水温,加速将“回水”带回的热量散发到大气中去。
中央空调系统的四个部分都可以实施节电改造。但冷冻水机组和冷却水机组的改造改造后节电效果最为理想,文章中我们将重点阐述对冷冻机组和冷却机组的变频调速技术改造。
四、中央空调变频系统改造方案
现将内蒙古某饭店的中央空调系统的变频节能改造方案做一具体介绍。1.中央空调原系统简介:
1.1该集饭店中央空调系统改造前的主要设备和控制方式:450冷吨冷气主机2台,型号为特灵二极式离心机,两台并联运行;冷冻水泵2台,扬程28米配有功率45KW,冷却水泵有2台,扬程35米,配用功率75KW。均采用两用一备的方式运行。冷却塔2台,风扇电机11KW,并联运行。室内风机4台,5.5KW,并联运行。
1.2原系统的运行及存在问题:该饭店是一家五星饭店,为了给客入营造一个良好的居住环境,饭店大部空间采用全封密的,且饭店大部分空间自然通风效果不好,所以对夏季冷气质量的要求较高。由于中央空调系统设计时必须按天气最热、负荷最大时设计,且留有10%-20%左右的设计余量。其中冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载,冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应的调节。这样,冷冻水、冷却水系统几乎长期在大流量、小温差的状态下运行,造成了能量的极大浪费。而且冷冻、冷却水泵采用的均是Y—△起动方式,电机的起动电流均为其额定电流的3—4倍,在如此大的电流冲击下,接触器的使用寿命大大下降;同时,启动时的机械冲击和停泵时的水锤现象,容易对机械器件、轴承、阀门和管道等造成破坏,从而增加维修工作量、维修费用、设备也容易老化。另外由于冷冻泵轴输送的冷量不能跟随系统实际负荷的变化,其热力工况的平衡只能由人工调整冷冻主机出水温度,以及大流量小温差来掩盖。这样,不仅浪费能量,也恶化了系统的运行环境、运行质量。特别是在环境温度偏低、某些末端设备温控稍有失灵或灵敏度不高时,将会导致大面积空调室温偏冷,感觉不适,严重干扰中央空调系统的运行质量。因为空调偏冷的问题经常接到客人的投诉,处理这些投诉造成不少人力资源的浪费。
根据实际情况,我们向该饭店负责人提出:利用变频器、人机界面、PLC、数模转换模块、温度模块、温度传感器等构成的温差闭环自动调速系统。对冷冻、冷却水泵进行改造,以节约电能、稳定系统、延长设备寿命。2.中央空调系统节能改造的具体方案
中央空调系统通常分为冷冻(媒)水和冷却水两个系统(如下图,左半部分为冷冻(媒)水系统,右半部分为冷却水系统)。根据国内外最新资料介绍,并多处通过对在中央空调水泵系统进行闭环控制改造的成功范例进行考察,现在水泵系统节能改造的方案大都采用变频器来实现。
2.1、冷冻(媒)水泵系统的闭环控制
制冷模式下冷冻水泵系统的闭环控制
该方案在保证最末端设备冷冻水流量供给的情况下,确定一个冷冻泵变频器工作的最小工作频率,将其设定为下限频率并锁定,变频冷冻水泵的频率调节是通过安装在冷冻水系统回水主管上的温度传感器检测冷冻水回水温度,再经由温度控制器设定的温度来控制变频器的频率增减,控制方式是:冷冻回水温度大于设定温度时频率无极上调。
该模式是在中中央空调中热泵运行(即制热)时冷冻水泵系统的控制方案。同制冷模式控制方案一样,在保证最末端设备冷冻水流量供给的情况下,确定一个冷冻泵变频器工作的最小工作频率,将其设定为下限频率并锁定,变频冷冻水泵的频率调节是通过安装在冷冻水系统回水主管上的温度传感器检测冷冻水回水温度,再经由温度控制器设定的温度来控制变频器的频率增减。不同的是:冷冻回水温度小于设定温度时频率无极上调,当温度传感检测到的冷冻水回水温越高,变频器的输出频率越低。
2.2、冷却水系统的闭环控制
目前,在冷却水系统进行改造的方案最为常见,节电效果也较为显著。该方案同样在保证冷却塔有一定的冷却水流出的情况下,通过控制变频器的输出频率来调节冷却水流量,当中中央空调冷却水出水温度低时,减少冷却水流量;当中中央空调冷却水出水温度高时,加大冷却水流量,从而达到在保证中中央空调机组正常工作的前提下达到节能增效的目的。
现有的控制方式大都先确定一个冷却泵变频器工作的最小工作频率,将其设定为:
下限频率并锁定,变频冷却水泵的频率是取冷却管进、出水温度差和出水温度信号来调节,当进、出水温差大于设定值时,频率无极上调,当进、出水温差小于设定值时,频率无极下调,同时当冷却水出水温度高于设定值时,频率优先无极上调,当冷却水出水温度低于设定值时,按温差变化来调节频率,进、出水温差越大,变频器的输出频率越高;进、出水温差越小,变频器的输出频率越低。
2.3该中央空调节能系统具体装机清单如表二:
机组名称 机型 品牌 数量
冷冻水泵 45KW变频柜 ABB ACS800 两套
冷却水泵 75KW变频柜 ABB ACS800 两套
风机组 11KW变频柜 ABB ACS800 两套
室内风机 5.5KW变频柜 ABB ACS800 四套
配件 PLC 西门子S7300 一台
人机界面 西门子 一台
温度传感器 丹佛斯 两个
温度模块 欧姆龙 两个
数字转换模块 欧姆龙 两个
2.4介绍变频节电原理:
变频节能原理:由流体传输设备(水泵、风机)的工作原理可知:水泵、风机的流量(风量)与其转速成正比;水泵、风机的压力(扬程)与其转速的平方成正比,而水泵、风机的轴功率等于流量与压力的乘积,故水泵、风机的轴功率与其转速的三次方成正比(即与电源频率的三次方成正比)。变频器节能的效果是十分显著的,这种节能回报是看到见的。特别是调节范围大、启动电流大的系统及设备,通过图三可以直观的看出在流量变化时只要对转速(频率)稍作改变就会使水泵轴功率有更大程度上的改变,就因此特点使得变频调速装置成为一种趋势,而且不断深入并应用于各行各业的调速领域。
根据上述原理可知:改变水泵、风机的转速就可改变水泵、风机的输出功率。
图中阴影部分为同一台水泵的工频运行状态与变频运行状态在随着流量变化所耗功率差。
2.5介绍系统电路设计和控制方式
根据中央空调系统冷却水系统的一般装机,建议在冷却水系统和冷冻水系统各装两套ABB ACS800一体化变频调速控制柜,其中冷却变频调速控制柜供两台冷却水泵切换(循环)使用,冷冻变频调速控制柜供两台冷冻水泵切换(循环)使用。变频节能调速系统是在保留原工频系统的基础上加装改装的,变频节能系统的联动控制功能与原工频系统的联动控制功能相同,变频节能系统与原工频系统之间设置了联锁保护,以确保系统工作安全。利用变频器、人机界面、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合,构成温差闭环自动控制系统,自动调节水泵的输出流量,为了达到节能目的提供了可靠的技术条件。如图四所示:
2.6系统主电路的控制设计
根据具体情况,同时考虑到成本控制,原有的电器设备尽可能的利用。冷冻水泵及冷却水泵均采用一用一备的方式运行,因备用泵转换时间与空调主机转换时间一致,均为一个月转换一次,切换频率不高,决定将冷冻水泵和冷却水泵电机的主备切换控制利用原有电器设备,通过接触器、启停按钮、转换开关进行电气和机械互锁。确保每台水泵只能由一台变频器拖动,避免两台变频器同时拖动同一台水泵造成交流短路事故;并且每台变频器任何时间只能拖动一台水泵,以免一台变频器同时拖动两台水泵而过载。
2.7系统功能控制方式
上位机监控系统主要通过人机界面完成对工艺参数的检测、各机组的协调控制以及数据的处理、分析等任务,下位机PLC主要完成数据采集,现场设备的控制及连锁等功能。具体工作流程:开机:开启冷水及冷却水泵,由PLC控制冷水及冷却水泵的启停,由冷水及冷却水泵的接触器向制冷机发出联锁信号,开启制冷机,由变频器、温度传感器、温度模块组成的温差闭环控制电路对水泵进行调速以控制工作流量,同时PLC控制冷却塔根据温度传感器信号自动选择开启台数。当过滤网前后压差超出设定值时,PLC发出过滤堵塞报警信号。送风机转速的快慢是由回风温度与系统设定值相比较后,用PID方式控制变频器,从而调节风机的转速,达到调节回风温度的目的。停机:关闭制冷机,冷水及冷却水泵以及冷却塔延时十五分钟后自动关闭。保护:由压力传感器控制冷水及冷却水的缺水保护,压力偏低时自动开启补水泵补水。
2.8介绍系统节能改造原理
1、对冷冻泵进行变频改造控制原理说明如下:PLC控制器通过温度模块及温度传感器将冷冻机的回水温度和出水温度读入控制器内存,并计算出温差值;然后根据冷冻机的回水与出水的温差值来控制变频器的转速,调节出水的流量,控制热交换的速度;温差大,说明室内温度高系统负荷大,应提高冷冻泵的转速,加快冷冻水的循环速度和流量,加快热交换的速度;反之温差小,则说明室内温度低,系统负荷小,可降低冷冻泵的转速,减缓冷冻水的循环速度和流量,减缓热交换的速度以节约电能;
2、对冷却泵进行变频改造由于冷冻机组运行时,其冷凝器的热交换量是由冷却水带到冷却塔散热降温,再由冷却泵送到冷凝器进行不断循环的。
冷却水进水出水温差大,说明冷冻机负荷大,需冷却水带走的热量大,应提高冷却泵的转速,加大冷却水的循环量;温差小,则说明,冷冻机负荷小,需带走的热量小,可降低冷却泵的转速,减小冷却水的循环量,以节约电能。
3、冷却塔风机变频控制通过检测冷却塔水温度对冷却塔风机进行变频调速闭环控制,使冷却塔水温度恒定在设定温度,可以有效地节省风机的电能额外损耗,能达到最佳节电效果。
4、室内风机组变频控制通过检测冷房温度对变风机组的风机进行变频调速闭环控制,实现冷房温度恒定在设定温度。室内风机组变频控制后可达到理想的节电效果,并且空调效果较佳。2.5系统流量、压力保障
本方案的调节方式采用闭环自动调节控制,冷却水泵系统和冷冻水泵系统的调节方式基本相同,用温度传感器对冷却(冷冻)水在主机上的出口水温进行采样,转换成电量信号后送至温控器将该信号与设定值进行比较运算后输出一类比信号(一般为4—20MA、0—10V等)给PLC,由PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块进行温差闭环控制,手动/自动切换和手动频率上升、下降由PLC控制,最后把数据传关到上位机人机界面实行监视控制。变频器根据PLC发出的类比信号决定其输出频率,以达到改变水泵转速并调节流量的目的。冷却(冷冻)水系统的变频节能系统在实际使用中要考虑水泵的转速与扬程的平方成正比的关系,以及水泵的转速与管损平方成正比的关系;在水泵的扬程随转速的降低而降低的同时管道损失也在降低,因此,系统对水泵扬程的实际需求一样要降低;而通过设定变频器下限频率的方法又可保证系统对水泵扬程的最低需求。供水压力的稳定和调节量可以通过PID参数的调整。当供水需求量减少时,管道压力逐渐升高,内部PID调节器输出频率降低,当变频器输出频率低至0HZ时,而管道在一设定时间内还高于设定压力,变频器切断当前变频控制泵,转而控制下一个原工频控制泵,变频器在水泵控制转换过程中,逐渐轮换使用水泵,使每个水泵的利用率均等,增加系统、管道压力的稳定性和可靠性。
五、中央空调系统进行变频改造的优点
变频节能改造后除了可以节省大量的电能外还具有以下优点:、只需在中中央空调冷却管出水端安装一个温度传感器(如图,安装在冷却水系统中中央空调冷却水出水主管上的B处),简单可靠。、当冷却水出水温度高于温度上限设定值时,频率直接优先上调至上限频率。3、当冷却水出水温度低于温度下限设定值时,频率直接优先下调至下限频率。而采用冷却管进、出水温度差来调节很难达到这点。4、当冷却水出水温度介于温度下限设定值与温度上限设定值时,通过对冷却水出水温度及温度上、下限设定值进行PID计算,从而达到对频率进行无极调速,闭环控制迅速准确。、节能效果更为明显。当冷却水出水温度低于温度上限设定值时,采用冷却管进、出水温度差来调节方式没有将出水温度低这一因素加入节能考虑范围,而仅仅由温度差来对频率进行无极调速,而采用上、下限温度来调节方式充分考虑这一因素,因而节能效果更为明显,通过对多家用户市场调查,平均节电率要提高5 %以上,节电率达到20 %以上。
额定电流变化,减小了大电流对电机的冲击;
六、ABB ACS800系列一体化变频器的优点 1.采用独特的空间矢量(SVPWM)调制方式; 2.操作简单,具有键盘锁定功能,防止误操作; 3.内置PID功能,可接受多种给定、反遗信号;
4.具有节电、市电和停止三位锁定开关,便于转换及管理; 5.保护功能完善,可远程控制;
6.超静音优化设计,降低电机噪声;
7.安装比较方便,不用破坏原有的配电设施及环境; 8.稳定整个系统的正常运行,抗干扰能力强;
9.具有过载、过压、过流、欠压、电源缺相等自动保护功能及声光报警功能。
七、结束语
关于节能环保空调 篇6
随着全球现代科技进步, 资源需求达到史无前例的规模, 而地球资源是有限的, 全球各国都面临着能源供应紧张的问题。而由于能源发展的速度赶不上经济建设的的速度, 我国的国民经济建设过程中, 能源供应的增长速度只有经济增长的3成, 面对这个残酷的现实, 我国必须在各个建设领域推行节能技术, 既有效节约建设能源消耗、缓解能源供应紧张, 也为能源用户降低使用费用。而众所周知, 按照发达国家的经验, 建筑能耗通常在国内能源总消耗量的三成至四成的水平, 我国的建筑能耗中, 暖通空调能源消耗是主体, 因此关注建筑暖通空调节能技术是发展建筑节能的一个关键环节。本文主要讨论关于建筑环境对于建筑暖通空调负荷的影响因素及其原因, 并尝试着解答如何进行暖通空调节能的问题。
一、建筑环境对空调节能的影响
建筑物中暖通空调能源消耗的主要影响因素就是建筑环境, 因此建筑环境是每个涉及暖通空调节能人员首先要关注的重点。我们把建筑环境分为室内和室外环境。其中室内环境就是通过建筑物的布局设计、室内的热环境来考虑建筑暖通空调节能的方法, 室外环境则是结合当地的气候特征与绿化来对建筑暖通空调节能予以影响。
1. 室外环境的影响
建筑暖通空调的运行时的主要负荷是来源于克服室外环境对建筑物的影响, 研究建筑暖通空调节能技术应充分考虑建筑物的室外与室内的热环境的影响, 充分利用建筑环境的热环境的积极作用。
(1) 气候条件的影响。在设计建筑暖通空调时, 考虑空调的负荷值需要结合室外的气候特征, 如室外的相对湿度、阳光辐射、室外温度等气候因素都对建筑空调系统的负荷有较大的影响。建筑暖通设计人员需要充分调查当地的气候特征, 有效地将当地的建筑暖通空调系统与大气环流和地理特征相结合, 使得空调节能设计负荷要求。
(2) 建筑绿化的影响。建筑物周边的绿化带的设置, 通常对建筑物都具有挡风、降噪、除尘以及对环境有美化作用, 因此建筑绿化的作用很关键。建筑物周边的绿化环境可以有效地改善建筑物的小气候的温度、相对湿度以及太阳辐射对建筑物的影响, 有效地改善建筑物的温、湿平衡, 降低建筑暖通空调的负荷量, 从而达到暖通空调节能的目的。
2. 室内环境的影响
(1) 建筑设计及建筑措施。研究设计人员应该注重改善建筑条件和采用适当的建筑措施以降低空调负荷, 从而降低空调能耗。建筑措施是指利用建筑的平面布置、朝向、造型、围护结构的保温、外窗遮阳及门窗玻璃材料的选用等方法降低建筑物能耗。
(2) 合理的建筑造型和平面布局。合理的建筑朝向和形状可以有效减小空调负荷, 在很大程度上决定了空调系统节能的优劣。建筑设计不要片面追求建筑立面效果, 而应充分考虑建筑节能设计。建筑物体形应避免狭长、细高和过多的凹凸, 尽量避开东西朝向, 推荐采用南北朝向。
(3) 围护结构的性能和墙体隔热。适当增加墙体、屋顶的保温性能, 可以减少通过这些围护结构产生的冷热负荷。根据权威部门对住宅围护结构和热工测试结果证明, 在同样建筑结构的住宅内热量损失有40%~50%是通过门窗损失掉的。可以采用密封性好、保温节能的新型塑钢门窗。其他具体节能措施还有:改造屋面和地板, 提高保温隔热性能;安装热障式隔窗和挡风板;安装活动百叶窗和窗帘;安装遮阳板和挑檐等。
二、暖通空调系统的节能
1. 降低室内设定值
在建筑物室内环境中, 人们对于空调系统所带来的舒适感, 主要是针对温度及相对湿度的感觉, 在建筑环境中, 人体的舒适感不发生明显的变化, 而空调系统需要根据温度、湿度的变化进行有效的调节, 从而实现空调的功能, 这个调节温度、湿度的过程就是一个消耗能源的过程。因此需要降低空调的室内设定值, 适当地降低空调系统中水泵和风机的使用功率。为了达到节能的目的, 在保证人体健康且满足生产、生活需求的前提下, 夏季提高建筑物室内的温度、湿度设定值, 冬季则降低。
2. 控制室外新风量
空调机组处理的新风量过多会增加其负荷, 进而增加电耗, 处理的新风量过少则会影响空调环境案。在当前能源已经成为全球性危机的大背景下, 的质量, 因此针对具体的空调环境做好送风温度和新风比例的调整也是非常有利于节能的。对于夏季需供冷、冬季需供热的空调房间, 室外新风量愈大, 系统能耗愈大, 在这种情况下, 室外新风应控制到卫生要求的最小值。冬季和过渡季, 对于那些室内周边负荷影响小, 而内区发热量大的建筑物, 如大的商店、会堂、剧院等, 室内需供冷风, 这时要充分利用室外新风具有的冷量, 可全部引入室外新风, 推迟人工冷源使用时间, 节约人工冷源的能耗。这种方法是空调系统最有效的节能措施之一。
3. 自然能源和新能源的利用
空调系统因地制宜地利用当地的自然资源, 不仅可以换来低投入, 还可以大幅度地节能降耗, 带来经济效益、环境效益。所谓因地制宜, 就是要充分合理地利用当地的自然资源, 开发出适合当地气候特色的空调方式, 这是空调节能的绿色思路。
三、结语
进行建筑暖通空调节能设计时, 主要考虑的就是建筑环境的影响效果, 所以应重点考虑如何与建筑环境相结合来调节空调负荷。要做好建筑暖通空调节能设计, 应就下述几点工作予以重视。其一就是完善建筑节能方面的法规。由有关政府部门介入促进建筑物建设参与方对建筑节能加强重视, 也可以为建筑节能设计与实施提供法理依据。而随着近年来国务院及地方政府出台相关的政策法规, 加强了建筑节能技术的管理, 但还有待进一步的完善。其二就是鼓励研究发展建筑节能技术。做好建筑暖通空调节能离不开科学技术的进步, 只有不断地提高建筑暖通空调系统的科技含量, 优化能源利用的方式, 才能达到建筑节能的效果。其三, 建筑物从设计到实施完成并交付使用的全过程中, 是不同专业相互协调配合的结果, 因此建筑暖通空调节能设计时, 针对建筑环境的影响, 不仅要考虑建筑功能的实现和建筑美学的因素, 还要结合其他专业对节能技术的影响。
摘要:本文主要分析了建筑环境对于建筑暖通空调节能设计的影响, 并结合自身的思考分析了如何进行空调节能设计。
关键词:建筑环境,暖通空调系统,节能
参考文献
[1]梁金, 于江, 顾纯, 赵旭博.建筑环境与空调能耗浅析[J].科技信息, 2010 (08) .
[2]王冬青.太阳能在暖通空调中的应用[J].太原科技, 2008 (03) .
[3]张春玲.浅析太阳能在暖通空调中的应用[J].硅谷, 2008 (16) .
关于节能环保空调 篇7
[关键词]暖通空调;技术;发展;节能;绿色
建筑能耗即建筑使用能耗,包括采暖、通风、热水供应、炊事、家用电器等方面的能耗。其中,以建筑采暖和空调能耗为主,占建筑总能耗的50%—70%。随着我国经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高,我国建筑能耗日益增长,因而,暖通空调专业其新产品、新技术、新材料的发展与创新在以后的建筑发展中起着至关重要的作用。
暖通空调业发展所遵循的原则,概括起来就是:节能、环保、可持续发展、保证建筑环境的卫生与安全,适应国家的能源结构调整战略,贯彻热、冷计量政策,创造不同地域特点的暖通空调发展技术。
一、影响暖通空调的不利因素
1、围护结构的作用。围护结构包括外围护结构和内围护结构。外围护结构包括屋面、外墙和窗户等;内围护结构系指室内地面、天棚、内隔墙等。在北方采暖建筑中,围护结构的传热损失占总热损失的比例很大,如北京地区,通过围护结构的传热损失占全部热损失的77%,在沈阳地区,占65%左右。由此可见,改善围护结构的热工性能对暖通空调节能有着很重要的作用。
2、规划设计的作用。建筑物的规划设计是建筑节能设计的重要指导,规划节能设计需要从地址选择、功能分区、建筑和道路布局走向、建筑物朝向、体形、间距、季节性尤其冬季主导风向、太阳辐射、建筑外部空间环境等方面进行规划布局。主要为优化建筑物微气候环境,重点考虑利于节能,充分重视利用太阳能及冬季主导风向、地形地貌的自然优势。节能规划设计就要分析构成环境小气候的决定因素,即辐射因素、大气环境因素和地理因素的不同影响因素,通过建筑师的规划布置,认真分析,充分论证,利用和改造不利为有利,形成良好的、利于节能的微气候环境。
二、暖通空调的节能设计
1、采用合理的冷热源。对系统设计中的设备进行合理选型是影响空调节能的关键因素,合理配置中央空调系统的冷热源对节能和能源合理利用关系重要。中央空调系统常用的冷热源配置方式有水冷冷水机组加锅炉、热泵型机组和澳化铿吸收式机组。比如:浪化铿机组的能效比(制冷量/消耗的热量)比较低,省电但并不节能适用于有废热和余热的地方,如热电厂等附近。
2、采用蓄冷系统。各地区经济发展不平衡,但程度不同地存在着电负荷峰谷差较大的实际,在用电高峰时电力供应不足,而在低谷用电时供应过剩的浪费。在实施电力峰谷电价的地区,就可以采取低电价时段采用冰蓄冷系统将水制成冰来储存冷量,高电价时段再将冷量释放出去,这会对整个电力负荷的移峰补谷工作起到很好的效果,并能产生较好的经济社会效益。
3、采用变频应用系统。变频技术在现在空调系统的使用中成为一种必然性,不仅能有效地改造空调系统的某些不足,还能较大地降低能耗、节省运行费用。
三、暖通空调与建筑节能
由于暖通空调技术的发展和变化,特别是建筑市场竞争激烈,业务需求日益现代化、多样化、重视国外技术的移植与引进。而节能、环保、绿色等概念的影响及我国能源结构的调整,对暖通空调设计的挑战越来越严峻,因此,在暖通空调设计时要注重建筑节能的考虑。
经粗略估算,采取周密有效的建筑技术措施可以降低2/3—3/4的建筑能耗。因此在建筑规划设计,建造和使用过程中,在满足室内环境舒适、卫生、健康的条件下,采取合理有效的建筑节能技术,有利于实现建筑节能和环保共进的目标。一般来说,实现建筑节能的技术途径为:尽量减少建筑内能源总需求量的同时,大力开发利用可再生的新能源,从而减少使用在建筑领域内易引起环境污染的能源。
目前,我国的采暖空调和照明用能量近期增长速度已经明显高于能量生产的增长速度,因此,减少建筑的冷、热及照明能耗是降低建筑能耗总量的重要内容,一般可以从以下几方面实现:
1.建筑規划与设计。合理选择建筑的地址、采取合理的外部环境设计;合理设计建筑形体,以改善既有的微气候;合理的建筑形体设计是充分利用建筑室外微环境来改善建筑室内微环境的关键部分,主要通过建筑各部件的结构构造设计和建筑内部空间的合理分隔设计得以实现。同时,可借助相关软件进行优化设计。
2.围护结构。建筑维护结构组成部件的设计对建筑能耗、环境性能、室内空气质量与用户所处的视觉和热舒适环境有分本的影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的3%—6%,而节能却可达20%—40%。通过改善建筑围护结构的热工性能,在夏季可减少建筑冷、热消耗。首先,提高围护结构组成部件的热工性能,一般通过改善其组成材料的热工性能实现,然后,根据当地的气候、建筑的地理位置和朝向,选择围护结构组合优化设计方案。最后,评估围护结构各部件与组合的技术经济可能性,以确定技术可行、经济合理的围护结构。
3.提高终端用户用能效率。
4.提高总的能源利用效率。节能建筑与绿色建筑是密不可分的,绿色建筑的含义为在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材),保护环境和减少污染,为人们提供健康,适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。
所谓“绿色建筑”的“绿色”,并不是指一般意义的立体绿化、屋顶花园,而是代表一种概念或象征,指建筑对环境无害,能充分利用环境自然资源,并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑,又可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等。
绿色建筑的室内布局十分合理,尽量减少使用合成材料,充分利用阳光,节省能源,为居住者创造一种接近自然的感觉。以人、建筑和自然环境的协调发展为目标,在利用天然条件和人工手段创造良好、健康的居住环境的同时,尽可能地控制和减少对自然环境的使用和破坏,充分体现向大自然的索取和回报之间的平衡。
绿色建筑设计理念包括以下几个方面:一是节能能源。二是节约资源。三是回归自然。
绿色建筑的建造特点包括:对建筑的地理条件有明确的要求,土壤中不存在有毒、有害物质,地温适宜,地下水纯净,地磁适中。
绿色建筑应尽量采用天然材料,建筑中采用的木材、树皮、竹材、石块、石灰、油漆等,要经过检验处理,确保对人体无害。
绿色建筑还要根据地理条件,设置太阳能采暖、热水、发电及风力发电装置,以充分利用环境提供的天然可再生能源。
随着全球气候的变暖,自然环境的恶化,世界各国对建筑节能的关注程度正日益增加。人们越来越认识到,建筑使用能源所产生的二氧化碳是造成气候变暖的主要来源。暖通空调技术创新势在必行,节能建筑成为建筑发展的必要趋势,绿色建筑也应运而生。
参考文献
[1]陆亚俊.暖通空调(第二版).中国建筑工业出版社.
[2]朱颖心.建筑环境学(第二版).中国建筑工业出版社.
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