【精品】空调系统节能诊断原理

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1、空调系统节能诊断原理摘要：创造性地捉出了完整的空调系统节能诊断原理，使节能诊断有了系统性的理论指导。利用提出的原理分析了一些常见能耗问题，并利用原理的体系发现了一些目前尚未被发现的能耗问题。关键词：节能诊断；能耗；节能诊断总公式；冷量；能源效率；内部效率;外部效率1.引言随着对建筑节能重要性认识水平的普遍提高，建筑节能诊断作为一个新兴的行业也日趋蓬勃之势。搞好建筑节能诊断，不仅可以大大节省既有建筑的能耗，还可以为新建建筑提供经验，使新建建筑在设计上更加合理。从节能的角度出发,建筑节能诊断是建筑全过程管理中不可或缺的重要一环，它修正和规范了建筑物的运行，以确保其经济运行。空调系统是大型建筑屮

2、最主要的用能项口，也是口前建筑中存在用能问题最多和最集中的地方，在很多时候空调系统节能诊断儿乎可以作为建筑节能诊断的代名词，因此本文将只讨论空调系统节能诊断。口前对空调系统的节能诊断依据的基木原理主要是空调的基木知识，尚没有能够从空调的科学知识中，结合节能要求，抽彖出统一的节能诊断原理。因为没有系统的节能诊断原理指导，使得目前的节能诊断工作经验依赖性很强，实际操作吋往往都是从一些“经验问题”出发，寻找证据。这就使得诊断结果往往是只见其一不见其二，常常漏掉一些重要能耗问题，乂常常会忽视一个问题对其它问题的影响。比如说“大流量小温差”问题，这是空调系统中最重要的一个能耗问题，也是现在大家都普遍

3、认识到的一个问题。但是如果没有系统的诊断原理作为指导，就有可能会走向另一个极端一“小流量大温差”，即虽然通过改造以后流量小了，水泵的电耗大幅度的降了，但却由此超成了制冷机电耗的上升，得不偿失。再举个例子：在过去的建筑节能工作屮，行业内将更多精力集小在建筑围护结构的保温性能上，固然这是影响建筑能耗的重要方面，但是一叶蔽目，高能耗的“庞然大物”也就遍地而生了。事实上通过本文提出的空调系统节能诊断原理可以看出，围护结构只是整个节能诊断体系里的一个方面，节能诊断还有更多其它方面要考虑，如果缺少科学的理论指导当然是行不通的。简单总结目前节能诊断状况：刚进入的人不知道如何下手，一筹莫展；有经验的人先入

4、为主，常常顾此失彼。归根到底都是因为没有系统的节能诊断原理作为指导。本文止是在这种背景之下提出了系统的空调系统节能诊断原理，以笔者的大量诊断经验来看，尚没冇空调能耗问题能跑出这个原理体系Z外。2・节能诊断总公式能耗总是以一定的收益为目标的，空调系统的收益即是冷量。无论是对于空调系统而言，还是对于空调系统的某个设备而言，总是希望其耗费的能源越少越好，而承载的冷量则越大越好。这样我们可以用冷量(产出)与能耗(投入)的比值反映该用能系统或设备的能源效率，用公式表示即为：77=2(1)E式中：〃一空调系统或空调系统中某设备的能源效率。不同系统或设备将其名称在下标中表示，比如曲如表示制冷机的能源效率

5、，以下其它各量命名规律相同；Q—空调系统冷量，kWhE—空调系统总能耗或空调系统中某设备的能耗，kWh此公式虽然形式简单，但却是所有节能诊断工作的出发点。通过公式我们可以看到，要想节能(减小E),只能通过两个途径：(1)减少产出(减少Q);(2)提高能源效率(增犬“)。可以说既有的节能措施全部都是基于这两个方面展开的，除此之外再无其它途径，因此我们将公式(1)称作为节能诊断总公式。节能诊断总公式通常还可以表示成如下几种形式：II舜态形式：£=-(2)/、积分形式：dr(3)J丿中值形式：E=d-0(4)以上各式屮：〃一空调系统或空调系统中某设备的能源效率Q—空调系统冷量，kWE—空调系统总

6、能耗或空调系统屮某设备的能耗，kW〃一空调系统或空调系统屮某设备的开启时间，力&—中值E(f),兵[0,d],当E(r)为常函数时，&为定值以上的这些公式虽然形式各异，但本质上都是一样的。在分析具休问题时，可以根据需要选择利用，以使问题更直观。例如利用公式(4),可以一目了然地看到运行时间对于能耗的重要影响，这也是目前为什么越来越多的人意识到行为节能的重要性原因之所在了。节能诊断总公式适用于对空调系统整体能耗的分析，也适用于对空调系统屮各组成设备的能耗分析。即无论是对系统的分析，还是对单个设备的分析，都可以从两个角度入手：一是减少产出；二是提高能源效率。下面将从这两个方面进行具体分析。3・

7、减少产出3.1・减少制冷机冷量减少冷量初听起來似乎是一个不可接受的节能手段，I大I为这与空调能耗的U的相违背。我们搞节能不能以牺牲舒适性为代价，这是节能工作者的一个普遍共识。问题的关键是，减少冷量以后，我们的空调舒适性就一定会降低吗？答案是否定的。原I大I是对于既有的建筑而言，并不是所有的冷量都是有效冷量，对于那些无效冷量，我们完全可以减少甚至消灭它，从而节省能耗。所谓无效冷量是指为了满足室内低于人舒适性要求的温湿度而供