中央空调在未来节能方面优势的综述【文献综述】

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毕业设计文献综述建筑环境与设备工程中央空调在未来节能方面优势的综述摘要本文对中央空调在未来节能方面的优势进行了综述，对未来中央空调的发展有很好的预见性。使用节能的空调，才能更好地起到保护环境的作用。[关键词]绿色建筑；节能；措施；环保1前言工业革命后，由于蒸汽机的发明和广泛使用，使生产力大为提高，以燃煤量增加而造成的大气污染等环境问题不断发生。第二次世界大战以后，世界各国社会经济发展更为迅猛，人类环境污染也更加严重[1]。除燃煤造成的污染有所加重外，还由于石油的开发和炼制以及化学工业的发展，使人类生存环境的污染更为严重；加之世界人口的过快增长，工业产品种类、产量急剧增多，农业开垦强度增大，以及农药和化肥的大量使用，致使环境污染日趋严重，生态环境也遭到了严重的破坏[2]。随着人们生活水平的提高，人们对室内温度、湿度的控制达到一定满足之后，人们对健康意识有了更新的认识与提高，对环境舒适度和清洁度的要求也有了更高的要求。现在中央空调主要分为：家用空调与商用空调两大类。2家用中央空调在节能方面的优势人们对生活品质要求不断提高，住宅面积不断扩大，高档住宅小区、公寓、别墅的建设发展十分迅速。家用空调器也向着大功率、舒适、节能、甚至美观豪华的趋势发展，以窗机、分体挂壁机、分体柜机为代表的普通房间空调器已经显得不能更充分、更完全地满足市场需要。而且有新风系统的家庭中央空调系统代替普通房间空调器，在应用于家庭的技术方面已经取得突破性进展，具有相当可观的潜力和应用前景[3]。一般空调系统的系统组成仅通过冷媒管道把室外机与若干台室内机连接，同时用控制线路将各室内机与室外机控制线路板相连接，即能组成完整的系统。由于整个系统的控制技术都集中于设备本身，故该系统设计简单。该系统采用冷媒直接蒸发对室内空气进行冷却处理，不存在二次换热，效率高[4]。而空调作为建筑内部重点耗能设备，中央空调系统的耗电一般要占整座建筑耗电的40%以上[14]5 。而中央空调是以满足使用场所的最大冷热量来进行设计的，而在实际应用中绝大多数用户在使用时，冷热负荷时变化的，一般最大设计公开冷热量存在着很大的差异，系统各部分90%以上运行咋非满载额定状态[5]。尽管中央空调计费装置本身并不节能,但是,作为一种有效的能量管理工具,中央空调计费能改变使用者的消费行为,一般认为,中央空调能量计费能节能10%~15%。传统的中央空调水、风系统均采用调节阀门或风门开度的方式来调节水量和风量，这种调节方式的缺点不仅是消耗大量的能量，而且调节品质难以达到理想状态而导致空调的舒适度不良[7]。但中央空调有以下几点优势：（1）更节省空间（2）家用中央空调更健康（3）家用中央空调更节能（4）中央空调更高档（5）家用中央空调更美观。因此家用中央空调特别适合别墅、高级公寓以及大面积住房等[8]。3商用中央空调在节能方面的优势商用中央空调的定义是：际标准规定，商用空调是3HP以上空调机组的统称，因此商用空调所涉及的产品类型繁多[9]。所以，我们可以把商用中央空调理解为大型的家用中央空调，只是商用的外机要比家用的外机大，压缩机功率大，而且内机也比家用的多得多。并且商用中央空调自带有很多优点：1、高效节能空调机组可以根据房间内的实际负荷自动调节输出能量、节约能源和运行费用；◎用户侧出水温度可达60℃。2、平稳持续◎水源侧水温适应范围宽，在10-40的水温下工作稳定；◎冬季制热模式运行无需除霜，免除风冷式空调机组因除霜而造成的热量损失和温度波动，送暖平稳持续；◎夏季制冷模式运行工作平稳，水系统水温无波动，机组全天候运行，免受环境温度影响。3、安装简便◎空调机组的安装方便灵活，可以采用暗藏方式，配合室内装修，尤其适宜高档建筑；◎可以多机组并联运行，组合灵活方便；◎末端设备形式多样可依据建筑结构及装修的需求来选择。4、操作简单◎空调机组采用微电脑控制，自动运行，机组运行平稳可靠，操作简单。5、技术先进◎独有的冷却水（水源侧）分配技术，确保每台机组冷却水水量分配的均匀；◎可实现“一户一机”，单独控制，分户计量收费[13]。5 不过商用空调也有本身不足的地方，其中最大隐患是盘管冻裂，但是针对这个问题，我们可以采取一下方法进行处理：1、加装温控电磁放水阀在加热汇流总管的底部，横向安装一常闭型电磁阀，并在盘管汇流总管内安置一支温度传感器，控制部分可以单独考虑，也可纳入原有自控部分并加工必要的连锁。2、加装泄压口，该方法是利用家用厨具压力锅的安全泄压保护原理在盘管汇流总管底部，横向安装一个带接头的水嘴，将水嘴出水端的接头拧开，取出导流架及过滤网，换上锡铅合金的泄压保护片及密封圈，这样加装过程就完成了。最后在整个加装部分用橡塑材料加以保温。3、蓄压式泄压装置，该方法是在第二种方法的基础上增加一个蓄压囊，这样，当盘管受冻不严重时，液态水有一定的膨胀空间。不到泄压域值，泄压口不会冲开，使得防冻效果更理想，装位置仍在盘管汇流总管的底部[6]。4节能发展的大致方向空调系统的作用就是对室内空气进行处理,使空气的温度、湿度、流动速度及新鲜度、洁净度等指标符合场所的使用要求。为此必须对空气进行冷却或加热、减湿或加湿以及过滤等处理措施。其相应设备有制冷机组、热水炉、空调机组、风机盘管等。相对于这些设备，也有几种传统的节能方法：1.任何节能方法必须与现场设备配置情况相适应,在满足要求的前提下尽量选用简单的控制方案,防止控制过程复杂,造成整个系统的成本过高。2.各种节能方法是相互联系的,对一个实际的系统必须综合考虑整体的节能,避免相互之间产生的影响可能抵消,达不到很好的节能效果。3.注意每个回路控制算法及参数的优化调节,使控制系统有良好的性能。4.注意设备本身的运行和限制条件,防止因采用的节能方法对设备寿命产生影响。5.重视系统的在线调试、传感器精度的校正及各种联动功能等的综合测试,防止设计参数和实际运行情况的背离。6.充分利用楼宇自控系统强大的软件功能和信息的集成性,保证系统的软、硬件得到合理的利用[10]。而且随着现代科技的发展，越来越多的中央空调节能方案已经被研发出来，其中空压机的余热重利用就是一项很节能的方案。空压机余热指的是螺杆空压机在生产高压空气过程中随之产生的多余热量。在空压机将机械能转换为风能的过程中，空气得到强烈的高压压缩，温度骤升，同时，空压机螺杆的高速旋转也会摩擦发热，这些高温热量由空压机润滑油混合成的油气、蒸气携带排出机体,这部分高温油气流的热量相当于空压机输入电功率的3/4，它的温度通常在80～100℃5 ，这些热能都需要通过空压机的散热系统快速的冷却，以满足空压机正常工作的温度要求，这巨大的热量被白白浪费且在冷却过程中还需要消耗额外电能。只要将这些余热重新利用，又可以节约大量能源[11]。在中央空调使用过程中，出现问题最多的就是末端系统。同时，末端系统对中央空调系统造价及运行费用的影响也非常大。另外，末端设备是跟随主机走的，没有可替代性产品，因此市场占有率也较为稳定[12]。有一个好的末端设备对整个中央空调系统的节能也是会起到很好的效果，而这也是现在最需要提高的[13]。总结：目前中国商业建筑建设量大，商业建筑的能耗较发达国家高40％左右，商业建筑的节能是非常重要、刻不容缓的一项工作[14]。商业建筑的空调能耗是商业建筑的能耗的主要部分，通过上述具体措施，可以有效的降低商业建筑的空调能耗，并且已建成的商业建筑空调节能具有投资回收期短、效益高的特点，有利于商业建筑空调节能工作的开展。而且随着近期油价的上升，物价也跟着上涨，本人感觉空调节能势在必行，对我们资源及财产的节约有很大的作用[15]。[参考文献][1]谭鸿雁，曲卫涛，钟淑杰.中国当前经济下的技能减排——以中央空调为例[J].广西大学学报2009第32卷:33-33.[2]钱以明.高层建筑空调与节能[M].济大学出版社.1990年2月第一版：66-67.[3]高广振，李太富，张彦南.中央空调节能措施初探[J].2009第4卷：40-45.[4]Bichurin&D.Viehland&G.Srinivasan.Magnetoelectricinteractionsinferromagnetic-piezoelectriclayeredstructures:PhenomenaanddevicesJElectroceram[J].2007,19:243-250.[5]志军.关于我国能源技术水平战略设想与自然资源研究[J].2009第3卷:69-70.[6]YeZhiweiLian,ShiqingLiu,Energycostallocationbasedonthetheoryoffrequencyresponse!AppliedEnergy[J].2004,79(4):371-383.5 [7]何雪冰，刘宪英.中央空调节能有关问题的研讨[A].西南出版社，2005：55-56.[8]彦启森主编.空气调节用制冷技术[M].中国建筑工业出版社，1981年7月第一版：46-46.[9]邝小磊,聂玉强.中央空调系统运转过程与对象特性的研究[J].工业仪表与自动化装置,2009第2卷：3-4.[10]邱东,章明华,宋勤锋.中央空调节能控制策略[J].制冷空调与电力机械,2007第4卷：4-5.[11]张庆营，张新明，孟令枫.空压机余热在中央空调节能设计中的应用[J].暖通与设备，2010年第4期：12-12.[12]张晓伦.机型报告[J].电信息2010年第4期：21-23.[13]姚国梁.空调变频水泵节能问题探讨[J].暖通空调,2004年第36期:32-34.[14]黄晨,李美玲,邹志军.大空间建筑室内热环境现场实测及能耗分析[J].暖通空调,2000,30(6):52-55.[15]清华大学建筑节能研究中心.中国建筑节能2007年度发展研究报告[M].北京:中国建筑工业出版社,2007,5-11.5