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高层建筑中央空调送风系统的节能措施分析

出处:论文网
时间:2016-12-21

高层建筑中央空调送风系统的节能措施分析

  中图分类号:TU97 文献标识码:A

  中央空调系统作为建筑系统中重要的组成部分,在调节室内温湿度的同时,也会消耗大量的能源,所以需要对送风系统进行节能设计,实现节能降耗。当前中央空调送风系统存在着耗电量大的问题,不仅需要缴纳大额的空调电费,而且存在着严重的浪费现象。因此需要对中央空调送风系统进行节能改造,对送风系统进行优化,避免浪费现象的发生,有效的降低空调对电能的消耗,确保实现经济效益的最大化。

  1 中央空调节能设计原则

  目前高层建筑中央空调系统主要是通过对空气进行处理和净化,从而使空气的温度和湿度能够满足人们的舒适度要求,因此在中央空调系统运行过程中,要根据天气和气候的变化,通过对空气进行加热、冷却和过滤处理等及时对空气的温度、湿度、流动及干净度等指标进行调节,从而为人们提供一个舒适的居住环境

  1.1 中央空调控制温度和湿度的工作原理

  对于温湿度的控制是中央空调的主要功能,根据设定好的温湿度数值,由指令系统进行统筹控制,在室内温湿度发生变化后,指令系统会根据需要调节的参数传送给调节器,调节器根据指令要求进行数值调整,然后将各项调整参数传递到执行器,最后执行器根据相关参数执行操作,从而完成温湿度的控制。在中央空调运行系统中,冷却机组和加热机组会保持待机状态,在接收到执行器命令时,就会运转从而调整温湿度。

  1.2 中央空调送风系统的工作原理

  送风系统是中央空调运行的重要保障,对于温湿度的调节也是通过送风系统来完成的。在空气入口处主要由新风口和回风口两部分组成,通过调风门来调节风量的大小。空气在入口处经过过滤后进入到混合室,然后在送风口经过加湿以及冷却或者加热处理后,进入到分配室,再通过送风管传送到空调室内。

  1.3 送风机变频系统的工作原理

  组成闭环系统需要在出风口设置压传感器,从而实现保持出风口风压的恒定,如果测出的风压上升时,能够确定送风驱动量太大,因此要减少送风驱动量。如果测出风压降低时,就表明此时的送风驱动量缺乏,此时需要增大送风驱动量。根据检测到的风压信号与给定的风压值来判定送风量的调节方向。

  2 中央空调设备使用中节能管理存在的问题

  2.1 不重视风机与水泵的造型选择

  在中央空调系统中,风机和水泵运行过程中对电能的消耗占总体能耗的较大比例,而且风机和水泵也是中央空调机系统的重要组成部分,需要长时间的使用。但无论是中央空调系统设计者还是业主通常都对风机和水泵能耗大的问题较为忽视,而单纯的对营造环境的舒适度更为重视,这也导致在对风机和水泵的造型进行选择时,往往会选择功率较大的水泵和风机,这就导致在日常运行过程中风机和水泵都处于低功率运行状态,能源存在大量损失。同时在实际运行过程中,也需要根据实际情况来适当的增加或是降低水泵的数量,实现能源的节约。但在实际运行过程中,部分管理者在具体操作时,一味的使用最大供冷负荷启动水泵,不根据季节变化情况进行调整,从而造成电能的大量浪费。

  2.2 新风的使用量缺乏

  新风的利用一方面可以提高室内空气的清新度,另一方面在合理利用的情况下可以降低中央空调的能耗。但是室外温度是随着季节的变化而变化的,而在夏季与冬季室内所需温度与室外温度呈现较大的温差,而如果中央空调在利用新风的情况下,无疑会加重运行负荷,同时会造成较大的能耗。但在当前部分高层建筑中央空调运行过程中,操作人员往往不依据室外温度来进行合理操作,不分季节的普遍使用满负荷运行的模式,从而导致大量电能被浪费。

  2.3 对冷冻和冷却水系统操作不当

  中央空调开机过程中,需要根据运行参数来对冷冻水进水压力降进行调节,但在具体操作过程中,部分操作人员发现压力降较高时也没有立即对冷冻水泵的出水阀关小,却将另一外蒸发器出水阀打开,这样的操作虽然实现了压力降的降低,但却给制冷效果带来较大的影响,而且导致大量电能被浪费。部分中央空调管理人员为了维护的便利,通常会拆掉尾部风机盘管电动阀和盘管回风过滤网,这必然会导致中央空调送风系统运行时能耗的增加。还有将中央空调冷却出水阀门关小的现象,其初衷是为了减小运行的电流,但这样做的后果不仅无法减小运行的电流,而且主机电流会增加,制冷主机的冷却水量也会存在严重的不足。

  2.4 缺乏有效节能监控

  从利益方面考虑,中央空调节能的责任与建设方关系并不大,同时多数的投资方由于受到专业知识的限制也无法承担中央空调节能的任务。这就导致中央空调节能设计过程中会缺乏全面和通盘的考虑。由于中央空调系统建设需要大量的投资,而且没有重复性,在实际实施过程中,不同的方案之间的经济性比较也多基于理论上的分析,无法进行实物及实验对比。再加之中央空调系统专业性和复杂性较强,投资者即使在建设方法提供投资和费用综合经济分析后,也很难准确对经济分析报告的准确性进行判断,这就导致投资者做出正确的节能选择具有较大的难度。

  3 中央空调送风的节能方法

  3.1 控制风机的方法

  节能送风系统要使每台风机的运行时间大体一致,就必须要注意它们的运行方法,在设计时,要考虑到它的特殊情况,使它具有抗干扰的应变能力,从而实现对送风量的调节,同时还有利于变频器的成本和容量降低。   3.2 设计控制器的方法

  通过控制器来控制送风量,进而来保障送风压的基本稳定。控制器通过数码管可以观测到送风压,压力的给定又通过电位器经过A/D的转换输入和键盘输入来确定。控制器不仅要能够实现连续的控制,还要保障其可以通过程序的编制来达到分级而不连续控制的目标。

  3.3 控制冷源效率的方法

  在中央空调系统中,制冷主机、冷却水泵和冷却水塔耗电量和耗水量都较大,因此在实际工作中,可以通过定期对制冷主机进行维护保养,及时更换润滑油及对过滤器进行清洗、对水塔风扇进行检查维护、对冷却的水管通道进行清洗,同时还要对水处理仪、填料及接水盘进行清洗,进一步对制冷主机的制冷效率进行提高,确保其能耗的降低。在对中央空调系统进行整体设计时,需要科学对主机运行参数进行设计,确保参数值的合理,从而有效的将冷冻水的出水温度控制在适当的范围内,实现整体系统的能耗的节约。

  3.4 控制温度和湿度的方法

  由于冬季和夏季时中央空调进行空气处理过程中,系统设备所消耗的能源较大,从而导致这两个季节中央空调系统运行费用处于较高的水平。对于这两个季节中央空调运行过程中为了实现能源消耗的降低,则在确保建筑内部温度和湿度适宜的情况下,在冬季需要相应的降低建筑内部空调房的湿度和温度,而在夏季则需要适当提升建筑内部空调房的湿度和温度。

  3.5 安全保护措施的系统性

  (1)变频器作为送风系统中使用时间较长,而且使用次数较多的电气设备,一旦变频器发生故障,则会对送风系统带来较大的影响。因此在变频器发生故障时,需要及时切断变频器的电源,有效的实现对送风量的控制。

  (2)在临界的状态下避免电机频繁切换,对于这种情况,一旦送风量出现频繁波动时,可以设置一定大小的死区,这样可以有效的避免被控量超标现象的发生,确保系统运行的安全性。

  3.6 空调系统的管理与维护节能措施

  中央空调系统具有复杂性,而且自动化程序较高,许多投入使用的中央空调系统很多自控系统只有开机、停机和转换季节操作,这必然会导致空调能耗的增加,因此需要对中央空调系统实施科学的管理,建立健全管理制度和岗位责任制,对操作人员的职责范围和要求进行明确,建立巡回检查制度和交接班制度,做好定时检查及对交换班要求进行明确,强化中央空调系统的管理和维护工作,确保操作的正确性和安全性,从而实现节能的目标。

  结语

  中央空调系统作为建筑系统的重要组成部分,中央空调系统节能在整个建筑节能系统中具有非常重要的地位,因此需要做好中央空调的节能设计,严格遵循相关的节能规范标准要求,对影响节能效果的各因素进行综合考虑,将节能理念贯穿于中央空调系统的各个环节,充分的利用新技术和新方法,确保高层建筑中央空调送风系统节能目标的实现。

高层建筑中央空调送风系统的节能措施分析

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