浅谈空调系统节能设计与系统运行

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1、浅谈空调系统节能设计与系统运行【摘要】本文介绍分析空调设计与系统运行过程屮需要着重关注的三个方面，解决好这三个方面的问题，能够提升空调系统的节能效果。【关键词】空调节能；变频控制；运行策略一、空调系统节能在建筑节能领域的潜力2001年我国建筑能耗占总能源消耗的为25%。2004年我国建筑能耗占总能源消耗的为30%。此比例每年呈上升趋势，预计到2020年我国民用和商业用能耗将分别占全国总能耗的23.2%和28.6%,而这部分能源利用率却很低，只有30%左右。一般建筑能耗主要被用來维持建筑物内的舒适性,英中空调系统占了英最大份额

2、。空调系统能根据负荷的变化调节室内温、湿度，为居住者提供一个舒适的工作和生活坏境。冇研究表明，根据建筑物类型的差界，空调能耗占建筑总能耗的10%〜60%。而人型建筑空调能耗占建筑总能耗的45%左右［1］。S前我国空调拥有量每年以20%以上的速度不断增长，空调消耗的电力占城市全部电力消耗的30%以上，公共建筑用能巨大，浪费严重，尤其在标准及功能要求较高的高档宾馆建筑中。因此大型建筑的空调系统有很大的节能潜力。二、空调系统节能的三方面减少空调系统运行用电量，一般可以从三个方面着手考虑节能潜力。首先要准确计算建筑冷热负荷，准确计算

3、风系统、水系统阻力，为空调系统选择相匹配的空调设备。另外在空调系统中合理运用变频技术。最关键的是要为空调自控系统配置适合建筑的空调运行策略。1.准确计算冷热负荷及系统阻力是系统节能的前提准确计算负荷与系统阻力是空调设备选用的依据，是系统构建的基石。在选择合适的设备机组时，在满足实际需求并考虑适当的安全余量以及系统老化衰减等因素的同时尽量避免大马拉小车的情况，这样有利机组在尽可能多的时间在性能高效率区域运行。只有对冷热负荷的准确计算才能确保对大型设备的准确选型，有利于提高设备的利用率和降低设备的闲置率。由于现在新建公共建筑均要

4、求为节能建筑，其外墙保温的加强，外窗传热系数的降低，建筑气密性的加强,节能灯的使用，新建建筑空调负荷较前些年已有了很大下降。一般建筑负荷是根据对逐项逐时冷负荷的综合最大值及附加值计算，确定空调末端设备的型号；对空调系统总负荷的计算是根据所对应的空气调节区域的同时使用情况，负荷变化情况，以及系统的划分情况综合分析计算。选择的制冷机（换热机组）的容量，符合实际运行情况，能降低制冷机及水泵等辅助设备的容量，延长设备在高效区运行的时间，降低一次性投资及平时的设备运行费用。相同的方法对热负荷进行计算、分析、对比，考虑热水供应的热负荷高

5、峰时间等因素，选择锅炉的适宜型号。正确选择空调风机、循环水泵是节能的重要措施，详细计算水力系统阻力，合理选择风机的风量、风压；水泵的流量、扬程，是确保风机、水泵高效运行的关键。2.合理运用变频技术是系统节能的必要措施空调系统的节能不仅是在系统满负荷情况下高效率运行，实际运行中更多考虑的是系统在部分负荷下如何高效运行。变频技术的运用，为解决这个问题提供了一个有效方法。随着变频器的自控系统日益稳定和成熟，水泵、风机配置变频器已经越来越普遍，水泵与风机的能耗在部分负荷运行时人人降低。水泵变频技术的节能分析。变频水泵的运行控制方式是

6、依据供水/回水温差，流量和供冋水压差，计算决定启动机组台数和变频水泵的运行频率，自动调整系统流量。在无旁通阀作用的情况下，变频器能根据水泵负载变化相应调整水泵电机的转速，满足中央空调系统正常工作需要的水量。水泵电机转速下降，电机运行功率就会大人减少。减少的功耗AP=PO[1-(Nl/NO)3]；减少的流量AQ=QO[1-(Nl/N0)]。其中N1为改变后的转速；N0为电机原转速；P0为原电机转速下的电机轴功率；Q0为原电机转速下所对应的水泵流量。由上式可以看出流量Q与转速N—次方成正比，功耗P与转速N三次方成正比。假设原流量

7、为100个单位，耗能也为100个单位，如果转速降10个单位，山AQ二Q0[1-(Nl/NO)]二100X[1-(90/100)3]二10可得出流量改变了10个单位，AP二P0[1-(NI/NO)3]二100x[1-(90/100)3]=27.I可以得出功率减少27.1个单位，即流量减少10%,能耗减少27.1%0当用蝶阀的开度来控制水流量大小时，蝶阀阻管与水泵工作点变化(如图1所示)，H-Q图山曲线1到曲线2,流量减小，扬程增加，功率却变化不大。若通过调整转速(如图2所示)，II-Q图由曲线1到曲线2,蝶阀开度100%,蝶阀

8、阻力为零，管道阻力不变，功率降低很多。图1不同管道阻力对应的水泵工作变化曲线图图2不同转速对应的水泵工作变化曲线图另外水泵采用变频器控制电机后，电机在起动时及运转过程屮无冲击电流，还可以避免系统水垂现象。延长电机接触器及机械散件轴承阀门、管道的使用寿命。风机变频技术的节能分析。根据流体力学