空调系统范文10篇

时间:2023-03-17 17:08:00

空调系统

空调系统范文篇1

冷热负荷是空调系统最基础的数据,制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵以及给房间送冷、送热的空调箱、风机盘管等规格型号的选择都是以冷热负荷为依据的。如果能减少建筑的冷热负荷,不仅可以减小制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵、空调箱、风机盘管等的型号,降低空调系统的初投资,而且这些设备型号减小后,所需的配电功率也会减少,这会造成变配电设备初投资减少以及上述空调设备日常运行耗电量减少,运行费用降低。所以减少冷热负荷是商业建筑节能最根本的措施。减少冷热负荷有以下一些具体措施:

(一)改善建筑的保温隔热性能

房间内冷热量的损失是通过房间的墙体、门窗等传递出去的。改善建筑的保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷。改善建筑的保温隔热性能可以从以下几个方面着手:1.确定合适的窗墙面积比例,不要盲目追求大窗户、全玻璃幕墙。2.合理设计窗户遮阳。3.充分利用保温隔热性能好的玻璃窗。

(二)选择合理的室内设计参数

假设空调室外计算参数为定值时,夏季空调室内空气计算温度和湿度越低,房间的计算冷负荷就越大,系统耗能也越大。通过研究证明,在不降低室内舒适度标准的前提下,合理组合室内空气设计参数可以收到明显的节能效果。

1.温湿度变化对热舒适度的影响。假定人所从事的是极轻劳动(例如宾馆、商场中),穿着一般的夏季服装,空气流动速度取0.25m/s,壁面温度和空气温度相同。在相对湿度为50%的条件下,仅使室内空气温度变化时,统计不同室内温度下的PPD值和不同相对湿度下的PPD值。经分析以上数据可以看出,室内空气温度改变对室内热舒适度的影响非常大,而相对湿度的变化对人的热舒适感几乎没有影响。

2.室内设计参数的优化组合。室内空气温度对人的热舒适感影响很大,但对空调能耗的影响则比较小。而相对湿度对人的热舒适感影响很小,但是对空调的能耗影响很大。

综上所述,在确定室内设计参数时,为了保证较高的热舒适度,室内设计温度应取低一点,而在一定温度范围内,通过提高室内设计相对湿度的途径减少空调能耗。

(三)控制和正确使用室外新风量

由于新风负荷占建筑物总负荷的20%~30%,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。由于新风负荷接近总负荷的1/3,所以要严格控制新风量的大小。除了严格控制新风量的大小之外,还要合理利用新风。春秋季或冬季,有些房间仍需供冷,此时当室外空气焓值小于室内空气设计状态的焓值时,可采用室外新风为室内降温,可减少冷机的开启量,节省能耗。

减少新风负荷应从以下两方面着手:1.不要随意提高最小新风量标准;2.杜绝非正常渠道引入新风。

2、提高冷源效率

评价冷源制冷效率的性能指标是制冷系数,即单位功耗所能获得的冷量。制冷系数与制冷剂的性质无关,仅取决于被冷却物的温度T0’和冷却剂温度Tk’,T0’越高,Tk’越低,制冷系数越高。所以空调系统冷机的实际运行过程中不要使冷冻水温度太低、冷却水温度太高,否则制冷系数就会较低,产生单位冷量所需消耗的功量多,耗电量高,增加建筑的能耗。提高冷源效率可采取以下一些措施:

(一)降低冷却水温度

由于冷却水温度越低,冷机的制冷系数越高。冷却水的供水温度每上升1℃,冷机的COP下降近4%。降低冷却水温度需要加强运行管理,停止的冷却塔的进出水管的阀门应该关闭,否则,来自停开的冷却塔的温度较高的水使混合后的水温提高,冷机的制冷系数就减低了。冷却塔使用一段时间后,应及时检修,否则冷却塔的效率会下降,不能充分地为冷却水降温。

(二)提高冷冻水温度

由于冷冻水温度越高,冷机的制冷效率越高,冷冻水供水温度提高1℃,冷机的制冷系数可提高3%,所以在日常运行中不要盲目降低冷冻水温度。例如,不要设置过低的冷机冷冻水设定温度;关闭停止运行的冷机的水阀,防止部分冷冻水走旁通管路,经过运行中的冷机的水量较少,冷冻水温度被冷机降低到过低的水平。

3、利用自然冷源

由于建筑室内的人员、照明灯光、电脑的设备的散热量的影响,在春秋季当室外空气温度较低时,室内空气温度仍然较高,仍需要供冷。尤其是没有外墙、外窗的内区房间,即使在寒冷的冬季,由于室内的散热量没有途径散发到室外,室内仍需供冷。此时如果开启冷机供冷,不仅由于此时冷负荷较小,冷机制冷系数较低、能耗大,而且极端不合理。

比较常见而且容易利用的自然冷源主要有两种:一种是地下水;另一种是春秋季和冬季的室外冷空气。由于地下水常年保持在18℃左右的温度,所以地下水不仅可以在夏季可作为冷却水为空调系统提供冷量,而且冬季还可以利用水源热泵机组为空调系统提供热量。第二种较好的自然冷源是春秋季和冬季的室外冷空气,此时室外空气较低,可用于空调系统供冷。例如,北京春秋季的室外空气湿球温度一般低于15℃,冬季室外空气湿球温度一般低于0℃,这种温度下的空气是较好的冷源,可用于空调系统供冷。

此外,冬夏季利用全热交换器回收冷热量,也可起到很大的节能作用。为了保证室内空气足够新鲜,满足人们的舒适要求,空调系统需要从室外抽取一定量新鲜空气送入室内,同时将室内污染物浓度较高的空气排至室外。而这部分排风的温度、湿度参数是室内的空调设计参数,冬季比室外空气热,夏季比室外空气冷。通过全热交换器,将排风的冷热量传递给新风,可以回收排风冷热量的70%~80%左右,有明显的节能作用。

4、减少水泵电耗

空调系统中的水泵不仅起着非常重要的作用,而且耗电量也非常大。空调水泵的耗电量占建筑总耗电量的8%~16%,占空调系统耗电量的15%~30%,所以水泵节能非常重要,节能潜力也比较大。减少空调水泵电耗可从以下几个方面着手:

(一)冷却水开式系统改为闭式系统

开式冷却水系统中冷却水泵的扬程除了要克服冷却水在管道中的流动阻力外,还要提供将冷却水从冷却水池送至高位冷却塔克服水位高差所需要的能量。如果取消冷却水池,将从冷却塔回来的水管直接接至冷却水泵的入口,这种冷却水系统成为闭式冷却水系统,冷却水泵就不需提供将冷却水从制冷机提升到冷却塔克服水位高差所需要的能量,只需提供能量克服冷却水在管道中流动的阻力,所以所需要的水泵扬程要比开式冷却水系统小得多,因此水泵的能耗也就小很多。例如北京某饭店冷却水系统为开式系统,制冷机房和冷却水池设在一层,冷却塔设在十层屋顶,距地面33米,冷却水泵扬程为67米,配电功率为180kW,而改成闭式冷却水系统后,冷却水泵扬程只需25米,配电功率仅为75kW,每年可节电18万度,折合人民币10.8万元。

(二)减小阀门、过滤器阻力

阀门和过滤器是空调水管路系统中主要的阻力部件。在空调系统的运行管理过程中,要定期清洗过滤器,如果过滤器被沉淀物堵塞,空调循环水流经过滤器的阻力会增加数倍。

阀门是调节管路阻力特性的主要部件,不同支路阻力不平衡时主要靠调节阀门开度来使各支路阻力平衡,以保证各个支路的水流量满足需要。由于阀门的阻力会增加水泵的扬程和电耗,所以应尽量避免使用阀门调节阻力的方法。(三)提高水泵效率

水泵功率是指由原动机传到泵轴上的功率被流体利用的程度。水泵的效率随水泵工作状态点的不同从0~最大效率(一般80%左右)变化。在输送流体的要求相同,即要求的输出功率相同的条件下,如果水泵的效率较低,那么就需要较大的输入功率,水泵的能耗就会较大。因此,空调系统设计时要选择型号规格合适的水泵,使其工作在高效率状态点。空调系统运行管理时,也要注意让水泵工作在高效率状态点。

(四)设定合适的空调系统水流量

空调系统的水流量是由空调冷热负荷和空调水供回水温差决定的,空调水供回水温差越大,空调水流量越小,从而水泵的耗电量越小。但是空调水流量减少,流经制冷机的蒸发器时流速降低,引起换热系数降低,需要的换热面积增大,金属耗量增大。所以经过技术经济比较,空调冷冻水的供回水温差4℃~6℃较经济合理,空调热水的供回水温差10℃较经济合理,大多数空调系统都按照5℃的冷冻水供回水温差和10℃空调热水供回水温。

实际工程中有很多空调系统的供回水温差只有2℃~3℃,如果将供回水温差提高到5℃,水流量将减少到原来的50%左右,所以如果水流量减少50%,水泵耗电量将减少87.5%,节能效果非常明显。但实际工程中常出现如果减少水流量,有些房间就会出现夏季室温降不下来的情况,而不得不提高流量、降低温差来运行。出现这种情况的原因是水系统中各个支路阻力不平衡,夏季过热的房间所属的支路阻力大,当流量减少时,阻力大的支路水流量减小到不能满足需要的程度,致使房间过热。如果加大流量,阻力小的支路就会超过需要的水流量,那些阻力大的支路的水流量则刚好满足要求,不会出现夏季室温降不下来的情况。这种空调系统的运行是以增大流量和耗电量为代价的。

(五)变频水泵的使用

通过改变水泵电机的转速,就可以连续地改变水泵的流量。电机的转速跟交流电的频率成正比。通常市政电网的电流频率是50hz,变频调速水泵就是利用变频器改变电流频率来改变水泵转速和流量。

由于建筑全年平均冷热负荷只有最大冷热负荷的50%左右,如果通过使用变频调速水泵使水量随冷热负荷变化,那么全年平均的水量只有最大水流量的50%左右,水泵能耗只有定水量系统水泵能耗的12.5%,节能效果是非常明显的。

5、减少风机电耗

空调系统中风机包括空调风机以及其他送风机、排风机,这些设备的电耗占空调系统耗电量的比例是最大的。由于空调系统风机电耗所占比例最大,风机节能的潜力也就最大,风机的节能应引起最大的重视。减少风机能耗主要从以下几个方面入手:定期清洗过滤、定期检修、检查皮带是否太松、工作点是否偏移、送风状态是否合适。

6、对系统加强管理,适当调节,提高节能效益

日常管理是空调系统节能是否实际有效的关键。一个设计再好的节能系统,如果管理不善,一样达不到节能的目的。日常管理的节能措施有:

1.加强日常和定期的对设备和系统地维护。例如阀门、构件等的维护,防止冷、热水和冷、热风的跑、冒、滴、漏;冷凝器等换热设备传热表面的定期除垢或除灰;过滤器、除污器等设备定期清洗;经常检查自控设备和仪表,保证其正常工作等。

2.对系统的运行参数进行监测,从不正常的运行参数中发现系统的问题,进行合理的改造。经常出现的问题有设备选择过大、运行能耗高等。

3.不连续工作的空调通风系统,尽可能缩短预冷的时间,并且在预冷时采用循环风,不引入新风。

4.人员数量变化比较大的系统,最热月和最冷月的新风量应该根据室内的CO2浓度检测器,自动控制新风入口阀门,调节新风量。例如商场,往往在刚开店或闭店前、或非节假日人数比较少,这时可减少新风量,从而节省冷量。

5.当过渡季节中室内有冷负荷时,应尽量采用室外新风的自然冷却能力,节省人工冷源的冷量。

6.根据季节的变换,合理设置被控制房间的温度,避免夏季室内过冷、冬季室内过热的现象。过冷或过热不仅使人感到不适,而且额外消耗能量。

空调系统范文篇2

中央空调系统是由一系列驱动流体流动的动件(如水泵、风机及压缩机)、各种型式的热交换器(如风机盘管、蒸发器、冷凝器及中间热交换器等)及连接各种装置的管道(如风管、水管及冷媒管)和阀件所组成。中央空调系统一般可分下列五个循环:(1)室内空气循环;(2)冷水循环;(3)冷媒循环;(4)冷却水循环;(5)室外空气循环。总体说来,构成中央空调系统的元件主要是热交换器和流体机械两种。热交换器是作为高低温两种工作流体能量交换的设备。当任何一组热交换器效果不好时,会增加系统耗电率(kW/RT),不是系统耗电量增加,就是冷冻能力下降。而流体机械则是推动工作流体循环的动力泵,其耗电量W=QHhr/η。耗电量的多少决定于运转时数h,输送的工作流体流量Q,工作流体循环所需要的扬程H以及效率η,减少其中任何一项,都可达到节能的目的。

2、中央空调系统节能的机会与措施

2.1选取合理的设计参数

2.1.1室内温、湿度从节能角度出发来确定室内温、湿度标准是节能的重要因素。空调系统耗能大小除与当地室外气象参数、建筑物的护结构及室内发热散湿量有关外,室内设计温、湿度标准也是直接影响负荷大小的重要因素。在保证生产工艺与人体健康的条件下,夏季室温每提高1℃,约可减少热负荷11.2%[1],其节省的冷、热负荷是极为可观的。同样,在夏季如将室内空气湿度由60%提高到70%,则可节约能量17%左右。据资料测算,仅仅将夏季室温提高1℃,就可使空调工程投资总额降低约6%,运行费用减小8%左右[2]。

2.1.2新风量新风负荷占空调总负荷的20%~40%[2],对其标准值高低的取舍,与节能关系重大,不可忽视。引进新风主要是为了满足人员的卫生需求及部分工艺空调所需维持的室内外压差。而新风量的多少直接影响空调的负载,从而影响空调系统的风机、冷水泵、压缩机、冷却水泵、冷却塔风扇的耗电。

一般设计是以人员最多及活动最激烈的情况来决定新风量,但实际使用时却几乎不需要使用这么大的新风量,从而造成在绝大部分的空调时段都在耗能的状况下运转。较有效的方法是以室内空气中二氧化碳含量来控制新风量。

2.2设计合理的围护结构与照明

2.2.1结构增设外墙及屋顶的保温层对冬、夏两季节能有利;减少窗、墙面积比,对减少夏季冷负荷有较好的效果,对南方有利,但对北方建筑减少冬季能耗有可能不利;增加外遮阳对夏季冷负荷或供冷量减少十分有利,但在冬季,由于阳光辐射量减少,有可能导致冬季采暖能耗有较大的增加。对于这些冬夏季节互为矛盾的措施,设计中应特别予以研究和考虑;此外建筑物朝向也是设计时应考虑的问题。

2.2.2窗在建筑节能中,窗的节能是十分重要的,据统计,在全部建筑物散失的热量中,通过窗散失的热量占(25~70)%。在窗的设计中要满足的条件是:(1)室内足够的采光要求;(2)绝热性,即冬天使热量不散失到户外,夏天又不使太多的阳光辐射吸收到屋内;(3)建筑物的美观;(4)通风功能。窗的设计和发展经历了单层窗时期、双层玻璃阶段和镀膜玻璃阶段。目前最先进的节能窗是超级节能窗,虽然超级节能窗比普通窗的价格高(20~50)%,但以节能计算,它的回收期只有2~4年[3]。

2.2.3照明在我国,照明用电量已占总用量的10%以上[4],照明用电往往直接转化为空调冷负荷。对于空调面积大、照明容量大的地方,应采用照明与空调的组合系统。采用空调组合灯具,不仅能够改善照明装置的工作条件,而且可以减少空调负荷。

2.3选择合适的空调方式

2.3.1变风量方式选取切合实际的空调方式是节能的必要途径。为了达到节能的目的,对于不同性质和用途的建筑物,必须采用不同的空调方式,同时还应讲究系统的小型化,使用灵活,便于管理,有利于节能。特别要注意建筑物朝向、位置的不同,其冷、热负荷变化差别很大,应采用不同的空调方式与系统,在诸多空调系统中,变风量系统最为节能。根据粗略测定,当风量是满负荷设计风量的50%时,运行电流约减少26.5%[2],因而全年的送风动力比定风量方式小得多,加上没有冷、热抵消,节能效果明显。

2.3.2热源热泵空调方式热回收式闭路水源热泵空调方式是室内机组、冷却塔和热水器等全套装置,通过一个水系统加以组合,用同一个系统按照不同房间的不同要求分别供冷或供热。这种以水为热源的热泵空调方式有三个优点:(1)能进行热回收,可根据需要开停机组,有利于节省能源;(2)可单独控制室温;(3)机组自带制冷机和利用热回收运行,不需集中机房和大型锅炉装置,可节省机房面积和节约投资。对于南方某些较暖地区的中等规模的写字楼和底层是商场、小餐厅等发热量较大的公共场所,而高层是写字楼、公寓等的建筑物非常适合。厦门汀州大厦采用这种有热回收装置的系统收到很好的节能效果[5]。

2.3.3喷口侧送风方式喷口侧送风是体育馆的比赛大厅最广泛采用的一种送风方式,其特点是射程长,由于送风射流在喷射过程中,将不断混入周围空气,使流量增加了3~5倍,送风温差可采用8~12℃,同时在气流流经观众席过程中,又与室内空气混合,使流量增加到送风量的5~6倍,并不断将室内余热从座位下的回风口带走,因此,无论从消除室内余热量还是保持应有的风速来看,喷口侧送的送风量比上送风可减少(25~30)%[5],因此是较节能的一种送风方式。

2.3.4下送上回方式下送上回方式是一种节能的气流组织形式,用于体育馆空调时,由于每个座椅只送新风,诱导室内空气与其充分混合,将室内余热量从建筑物上部排走,避免了灯光和屋顶等空调负荷带入观众区和比赛区,使空调负荷大为减小,空气处理设备亦相应减小,据国外资料介绍,夏季可节省冷负荷26%以上[5]。

2.3.5卫生间排气系统从竖井内引出一小管在卫生间顶部设置排风口,竖井按分区用管道连接起来,每分区用一台通风机进行分区排气。这种方式可节约设备投资和节约运行费用,而且运行噪声低,很有实用价值,且可节能。

2.4配置优质的节能设备

2.4.1主机为了安全起见,绝大部分的冷水主机容量要比实际尖峰热负载大20%以上,再加上实际尖峰热负载在全年出现的频率相当低,全年平均的热负载大约是尖峰热负载的(60~70)%,使得全年平均的热负载只有冷水主机容量的(50~60)%,造成冷水主机大部分时间都在低负载下运转。冷水主机负载率在60%以下运转是不佳的。

由于生产制造技术的提高,近年来新上市的冷水主机的耗电率比20年前所生产的冷水主机降低约35%左右,因此在适当时候将旧主机换成高效率的冷水主机是非常可行的。根据实例,某用户为了解决CFC冷媒的问题将一台已经运转约15年的350RT的冷水主机换成可满足尖峰需求的300RT的冷水主机,设备投资约可在4年左右回收[6]。配置多台压缩机的冷水机组具有明显节能效果。因为这样的机组在部分负荷时仍有较高的效率,而且,机组起动时可以实现顺序起动各台压缩机,每台压缩机的功率小,对电网的冲击小,能量损失小。

此外,可以任意改变各台压缩机的起动顺序,使各台压缩机的磨损均衡,延长使用寿命。适当地调整冷水主机的设定温度可收到较好的节能效果。冷水温度越高,则主机耗电率越低。每提高1℃,节电约3%。在调高冷水设定温度时,需符合负荷端的温度要求。调高冷水的设定温度有两种方法:一是冷水温度随室外气温设置;二是冷水温度随热负载设置。

2.4.2泵与风机及其变频调速变频调节技术是泵类和风机普遍采用的一项重要的节能措施。事实证明,泵类和风机变速运行节能量是显著的。

在二次泵的空调供冷、供暖水系统设计中,一般是通过压差信号对二次泵进行台数控制,以实现变流量调节。但根据实际空调工程来看,由于水泵实际工作点往往不能处于效率最高点,即使流量减小了,实际用电量减少并不多。而采用变频调速装置调节流量可收到良好的节能效果。北京某饭店采用变频调速装置已获得显著的节电效益,该饭店共选用3台变频调速装置,分别对冷冻水泵、冷却水泵和供暖水泵进行变流量调节,投入运行一年就节电50万kW.h,而3套变频调速装置的投资费是13万元,投资回收期不足2年[5]。变频调速可在非峰值负荷时减少送风量,从而可节省动力消耗。

据检测,当运行风量减至设计风量的50%时,运行电流约减少25.5%[5],因而全年空调运行消耗的电力比定风量方式小得多。如送风面积大或房间多,设计时可将变风量系统分为两个或数个系统,以使控制更灵活,调节更方便,节能效果更显著。

2.4.3管件引流三通是利用近环路过大的余压能量来引射远环路介质而共同前进的一种特殊的管件,适用于一切单管或双管冷水空调系统、冷却水闭式循环系统和热水采暖系统,安装在回水管的合流三通处,可克服“老汇流三通”工作的缺陷(具有较大余压的近环路支管流束冲入三通后阻碍了远环路支管流束进入汇合管。工程设计上为了解决该问题,常常是扩大远路管径以减少阻力消耗,加大循环水泵的场程和流量以强制远环路介质汇扰)。

引流三通的作用不仅保证了闭路循环系统中各环路的水力平衡,更重要的是使系统阻力降低,减小了循环压头,从而节省了运行费用,一般可节省电量(15~30)%[5]。

2.5水系统据统计,空调水系统的输配用电,在冬季供暖期约占动力用电的(20~25)%;在夏季供冷期约占动力用电的(12~24)%。因此,降低空调水系统的输配用电是目前宾馆饭店节约用电的一个重要环节。调查测试一些高层宾馆、饭店空调水系统的资料数据表明,普遍存在着不合理的大流量小温差问题,循环水量有的是设计流量(或水泵额定流量)的1.5倍[5]。变流量水系统的节能效果好。设计负荷运行时间约占总运行时间的(6~8)%,水泵的能耗很大,约占空调系统总能耗量的(15~20)%[5]。

为此,采用变流量系统,使输送能耗随流量的增减而增减,具有显著的节能效益。但须注意的是,设计变流量水系统时,必须注意到各末端装置的流量变化与负荷的改变并不成线性关系,所以应考虑系统的动态平衡和稳定的问题,才能达到节能的最佳效果。在大多数的设计中,一台冷水主机会搭配一台冷却水塔,且水塔的起停与冷水主机联动。由于中、大系统冷水主机台数偏多,使得冷却水塔台数也多,不易管理及维护,且无法随着空调负载及室外气温条件变动而调整风扇耗电量。

从一般的经验知道,冷却水入口温度每降低1℃可节电(1.5~2.0)%[6],冷却水入口温度应在符合冷水主机特性及外气湿球温度的限制下尽可能地降低,以节约冷水主机的耗电。在较低的冷却水温时冷水主机耗电降低,但冷却水塔耗电升高,两者耗电之和存在一最佳运转效率点。冷却水塔应与冷水主机的运转一起考虑,才能使系统整个效率提高。要达到最佳化控制,冷却水设定温度应随外气湿球温度而变。减少冷却水循环量,以降低冷却水泵耗电量。若能配合冷水主机与冷却水塔选择较大温差的设计时,水流量即可降低,从而减少冷却水泵的初装费用和运转费用。当水处理量大于300m3/h以上时,方形冷却塔可实现多风机控制[5]。风机的数量可随着处理水量的增大而增加。方形多风机型冷却塔,可随着夏季室外湿球温度的变化随意增减风机数量,用于昼夜温差较大的地区更有利于节能。

2.6采用自控制置对于空调系统中占(20~40)%的新风负荷的控制,对风机盘管、冷热水系统、制冷装置及输风系统等的自动控制,是当前设计人员与建设单位应该着重考虑的问题。据国外资料介绍,一个典型房间风机盘管装自控与不装自控相比,可节能38%,而增设自控系统的投资2年左右时间就可收回[2]。所以自控系统取得的经济效益十分显著,也是建筑物节能必不可少的重要环节。

2.7运行歌舞厅、酒吧等消夏娱乐场所的经营时间通常仅为晚场营业,时间约19~22时,营业前2~4h将空调系统投入运转,利用围护结构的蓄冷能力使厅内的温度慢慢下降至设计温度的下限值或略低于该值,这样当营业后室内热负荷逐渐增加形成峰值时,空调设备仍能在低于峰值负荷下正常运行,达到了“预冷”降低空调设备容量的目的,大约相当于减少了设计冷负荷的25%[7]。大型酒店、宾馆的公共场所,商场、餐厅、多功能厅及大型会议厅等,需要送入的新风量较大,在整个系统的实际运行中由于室外空气温、湿度随季节而变化,因此,及时调节好新风与回风的比例就可以节能。

3、结论

中央空调系统节能的机会和措施是多方面的。如果能将节能思想贯穿于中央空调系统设计、选型与运行的始终,将会收到明显的节能效果,平均可节省60%左右的电力[6],从而带来巨大的社会和经济效益。当前我国经济发展迅速但能耗高,能源供应又相对不足,故更应坚持长期节能的战略方针,树立新的节能观念(对“节能”一词应理解为“合理用能”,不能片面理解为“少用能”),并加以普及。

作者简介:邹同华,男,33岁,工学硕士,实验师,主要研究制冷与空调系统节能与优化,冷链技术与装置。通讯地址:300400天津商学院制冷与空调工程系办公室。邹同华(天津商学院)杜建通(天津商学院)申江(天津商学院)郇中杰(天津商学院)

参考文献

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5,何耀东,何青主编.中央空调.北京:冶金工业出版社,1998

空调系统范文篇3

1.1减小水泵电耗

1提高水泵的效率。水泵的功率指从电动机传到水泵轴上的功率,被流体所利用的程度。水泵的效率会随着工作时状态点的不同而变化。在输出功率一样的情况下,如果水泵的效率很低,就需要输入功率很大,自然能耗也就会比较大。所以,在设计空调系统时,一定要选择型号、规格适当的水泵,让其保持在高效率的状态点。2设置适当空调系统的水流量。空调系统水流量是由空调水温差与空调的冷热负荷来决定的,所以,温差越大,空调水的流量就越小,从而使水泵消耗的电量变小。经过专业的实验对比,空调热水的水温差控制在10℃比较经济合理,空调冷冻水的水温差控制在5℃比较合理。但是在实际的工程中,很多的空调系统供回水温差仅仅只有3℃,如果将水温差提升到5℃,水的流量将会降低到以往的60%,水泵的耗电量将减少到35%,节能的效果是非常明显的。3减小过滤器、阀门的阻力。过滤器和阀门是空调系统中的阻力部件。空调系统在运行时,一定要定时清理其过滤器。因为阀门的阻力会加大水泵的电耗与扬程,所以操作时应该避免用阀门来调节阻力。在设计规划阶段,空调系统应该尽量采取同程式,水泵尽量不要出现浪费电耗的现象。

1.2减少冷热的负荷

1科学的选择室内设计参数。由于南方与北方的差异性,以及酒店的特性不同,在满足住户舒适度的情况下,要尽量提升夏季室内设计温度和湿度,降低冬季室内实际温度和湿度,在夏季时,不能盲目地追求室内的低温度,在冬季时,不能一味的将温度调得过高。2改善建筑保温隔热的性能。有些酒店由于房间保温保湿效果没有做好而出现客户不满意的情况。保温保湿如果做得不好,房间的冷热量会通过门窗和墙体直接流失。因此,改善保温隔热性能能够有效地降低建筑物冷热负荷。当然,想要改善建筑物的保温隔热性还可以从以下角度入手:可以科学的计算墙与窗的面积比例,窗与墙的比例不能超过70%;不能过度追求全玻璃幕墙或者大窗户;要充分的利用保温性能好的玻璃窗;可以采用旋转门减少厅内的冷热量的散失。3合理的利用新风。空调系统最有效的节能措施之一便是科学合理的利用新风。因为新风的负荷占到了酒店负荷的20%~30%。在酒店的日常工作中,要加强对餐饮大厅和会议室的控制,在宴会或者会议前1h,保证开启了控制开关,提供新风,在会议或者宴会前15min开启空调,保证客人的需求。在会议或者就餐结束后,应该立即停止使用空调。

1.3使用变频水泵

室外空气湿度和温度的参数在整个供暖季和供冷季是不断在变化的,因此一年中,空调系统的冷热负荷也是在不断变化的。全年中的大部分时间负荷都保持在50%左右。空调的冷热负荷在变化时,空调冷热循环的水量也会随着负荷相应的变化。

2酒店空调系统方案应注意的问题

2.1供水系统的缺点和改造

酒店的空调系统一般分为两管制的变流量系统。冬季供热和夏季供冷都利用同一对管路,这样既节省了管道占用的空间,又大大的节约了管道的造价。但是与此同时,它还存在不足,它不能够同时在不同的地方供冷供热,不能够在冬季或者过渡季提供周边区供热内区供冷,或者在餐厅、客房、游泳馆、舞厅和保龄球馆供冷供热。两管制水系统难以适应冷热负荷的变化,不能够满足运行的需求。如何在既不增加太多投资,又能够解决问题的基础上弥补这一缺点,有的人会建议将空调系统改成四管制。根据分析得出结论,虽然四管制水系统避免了上述缺陷,但是这种系统的设备要比两管制增加接近一倍。这样不仅设备占用的空间大,造价也会大大的提高,而且运行的费用也会随之上升,既要开启供热锅炉,又要开启制冷机。根据相关资料显示,北京的香山、昆仑、长城、西苑等饭店采用的都是四管制水系统。但是它们多年来都是按照两管制来运行,即夏季供热,冬季供冷,过渡的季节送新风,几乎没有按照四管制来运行过。反复的对比衡量,再结合酒店的实际情况,最终选择了两管切换系统。

2.2低温热水网路和空调热水系统间接连接的问题

低温热水网路与空调热水系统的连接原设计为间接相连。冷冻站与换热站都设置在地下的空调机房内。软化的设备也在机房之中,这是为了方便对空调系统的补水进行软化,空调系统的定压一般采用气压罐定压补水,经过调试才能发现空调系统中存在的问题。由于室外的低温热水网路的供水温度绝大部分时间都只有60%~70%,最高时也没有超过80%,经板换器换热后,空调系统的供热水温度为50℃,最高时也只有60℃。一次水的流量会偏小,这无疑会使表面式换热设备的传热效果和系数降低,甚至会有出冷风的可能,导致空调房内气温普遍降低。如果无效热量的损失过大,是极度浪费能源的。这直接会导致设备的投资过高,运行的维护费用过大。而且在运行时,操作管理极度复杂,事故的发生率高。

2.3制冷装机运行负荷与容量的分析和比较

空调的实际运行负荷要远远小于制冷的装机容量,这会导致大部分的制冷装机组与设备常年处于一种闲置的状态,实际其仅仅只需要两台冷水机组就能满足高负荷制冷量的需求。设计的负荷过大,会很容易造成巨大设备资源的浪费。

3结语

空调系统范文篇4

冷热负荷是空调系统最基础的数据,制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵以及给房间送冷、送热的空调箱、风机盘管等规格型号的选择都是以冷热负荷为依据的。如果能减少建筑的冷热负荷,不仅可以减小制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵、空调箱、风机盘管等的型号,降低空调系统的初投资,而且这些设备型号减小后,所需的配电功率也会减少,这会造成变配电设备初投资减少以及上述空调设备日常运行耗电量减少,运行费用降低。所以减少冷热负荷是商业建筑节能最根本的措施。减少冷热负荷有以下一些具体措施:

(一)改善建筑的保温隔热性能

房间内冷热量的损失是通过房间的墙体、门窗等传递出去的。改善建筑的保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷。改善建筑的保温隔热性能可以从以下几个方面着手:1.确定合适的窗墙面积比例,不要盲目追求大窗户、全玻璃幕墙。2.合理设计窗户遮阳。3.充分利用保温隔热性能好的玻璃窗。

(二)选择合理的室内设计参数

假设空调室外计算参数为定值时,夏季空调室内空气计算温度和湿度越低,房间的计算冷负荷就越大,系统耗能也越大。通过研究证明,在不降低室内舒适度标准的前提下,合理组合室内空气设计参数可以收到明显的节能效果。

1.温湿度变化对热舒适度的影响。假定人所从事的是极轻劳动(例如宾馆、商场中),穿着一般的夏季服装,空气流动速度取0.25m/s,壁面温度和空气温度相同。在相对湿度为50%的条件下,仅使室内空气温度变化时,统计不同室内温度下的PPD值和不同相对湿度下的PPD值。经分析以上数据可以看出,室内空气温度改变对室内热舒适度的影响非常大,而相对湿度的变化对人的热舒适感几乎没有影响。

2.室内设计参数的优化组合。室内空气温度对人的热舒适感影响很大,但对空调能耗的影响则比较小。而相对湿度对人的热舒适感影响很小,但是对空调的能耗影响很大。

综上所述,在确定室内设计参数时,为了保证较高的热舒适度,室内设计温度应取低一点,而在一定温度范围内,通过提高室内设计相对湿度的途径减少空调能耗。

(三)控制和正确使用室外新风量

由于新风负荷占建筑物总负荷的20%~30%,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。由于新风负荷接近总负荷的1/3,所以要严格控制新风量的大小。除了严格控制新风量的大小之外,还要合理利用新风。春秋季或冬季,有些房间仍需供冷,此时当室外空气焓值小于室内空气设计状态的焓值时,可采用室外新风为室内降温,可减少冷机的开启量,节省能耗。

减少新风负荷应从以下两方面着手:1.不要随意提高最小新风量标准;2.杜绝非正常渠道引入新风。

2、提高冷源效率

评价冷源制冷效率的性能指标是制冷系数,即单位功耗所能获得的冷量。制冷系数与制冷剂的性质无关,仅取决于被冷却物的温度T0’和冷却剂温度Tk’,T0’越高,Tk’越低,制冷系数越高。所以空调系统冷机的实际运行过程中不要使冷冻水温度太低、冷却水温度太高,否则制冷系数就会较低,产生单位冷量所需消耗的功量多,耗电量高,增加建筑的能耗。提高冷源效率可采取以下一些措施:

(一)降低冷却水温度

由于冷却水温度越低,冷机的制冷系数越高。冷却水的供水温度每上升1℃,冷机的COP下降近4%。降低冷却水温度需要加强运行管理,停止的冷却塔的进出水管的阀门应该关闭,否则,来自停开的冷却塔的温度较高的水使混合后的水温提高,冷机的制冷系数就减低了。冷却塔使用一段时间后,应及时检修,否则冷却塔的效率会下降,不能充分地为冷却水降温。

(二)提高冷冻水温度

由于冷冻水温度越高,冷机的制冷效率越高,冷冻水供水温度提高1℃,冷机的制冷系数可提高3%,所以在日常运行中不要盲目降低冷冻水温度。例如,不要设置过低的冷机冷冻水设定温度;关闭停止运行的冷机的水阀,防止部分冷冻水走旁通管路,经过运行中的冷机的水量较少,冷冻水温度被冷机降低到过低的水平。

3、利用自然冷源

由于建筑室内的人员、照明灯光、电脑的设备的散热量的影响,在春秋季当室外空气温度较低时,室内空气温度仍然较高,仍需要供冷。尤其是没有外墙、外窗的内区房间,即使在寒冷的冬季,由于室内的散热量没有途径散发到室外,室内仍需供冷。此时如果开启冷机供冷,不仅由于此时冷负荷较小,冷机制冷系数较低、能耗大,而且极端不合理。

比较常见而且容易利用的自然冷源主要有两种:一种是地下水;另一种是春秋季和冬季的室外冷空气。由于地下水常年保持在18℃左右的温度,所以地下水不仅可以在夏季可作为冷却水为空调系统提供冷量,而且冬季还可以利用水源热泵机组为空调系统提供热量。第二种较好的自然冷源是春秋季和冬季的室外冷空气,此时室外空气较低,可用于空调系统供冷。例如,北京春秋季的室外空气湿球温度一般低于15℃,冬季室外空气湿球温度一般低于0℃,这种温度下的空气是较好的冷源,可用于空调系统供冷。

此外,冬夏季利用全热交换器回收冷热量,也可起到很大的节能作用。为了保证室内空气足够新鲜,满足人们的舒适要求,空调系统需要从室外抽取一定量新鲜空气送入室内,同时将室内污染物浓度较高的空气排至室外。而这部分排风的温度、湿度参数是室内的空调设计参数,冬季比室外空气热,夏季比室外空气冷。通过全热交换器,将排风的冷热量传递给新风,可以回收排风冷热量的70%~80%左右,有明显的节能作用。

4、减少水泵电耗

空调系统中的水泵不仅起着非常重要的作用,而且耗电量也非常大。空调水泵的耗电量占建筑总耗电量的8%~16%,占空调系统耗电量的15%~30%,所以水泵节能非常重要,节能潜力也比较大。减少空调水泵电耗可从以下几个方面着手:

(一)冷却水开式系统改为闭式系统

开式冷却水系统中冷却水泵的扬程除了要克服冷却水在管道中的流动阻力外,还要提供将冷却水从冷却水池送至高位冷却塔克服水位高差所需要的能量。如果取消冷却水池,将从冷却塔回来的水管直接接至冷却水泵的入口,这种冷却水系统成为闭式冷却水系统,冷却水泵就不需提供将冷却水从制冷机提升到冷却塔克服水位高差所需要的能量,只需提供能量克服冷却水在管道中流动的阻力,所以所需要的水泵扬程要比开式冷却水系统小得多,因此水泵的能耗也就小很多。例如北京某饭店冷却水系统为开式系统,制冷机房和冷却水池设在一层,冷却塔设在十层屋顶,距地面33米,冷却水泵扬程为67米,配电功率为180kW,而改成闭式冷却水系统后,冷却水泵扬程只需25米,配电功率仅为75kW,每年可节电18万度,折合人民币10.8万元。

(二)减小阀门、过滤器阻力

阀门和过滤器是空调水管路系统中主要的阻力部件。在空调系统的运行管理过程中,要定期清洗过滤器,如果过滤器被沉淀物堵塞,空调循环水流经过滤器的阻力会增加数倍。

阀门是调节管路阻力特性的主要部件,不同支路阻力不平衡时主要靠调节阀门开度来使各支路阻力平衡,以保证各个支路的水流量满足需要。由于阀门的阻力会增加水泵的扬程和电耗,所以应尽量避免使用阀门调节阻力的方法。(三)提高水泵效率

水泵功率是指由原动机传到泵轴上的功率被流体利用的程度。水泵的效率随水泵工作状态点的不同从0~最大效率(一般80%左右)变化。在输送流体的要求相同,即要求的输出功率相同的条件下,如果水泵的效率较低,那么就需要较大的输入功率,水泵的能耗就会较大。因此,空调系统设计时要选择型号规格合适的水泵,使其工作在高效率状态点。空调系统运行管理时,也要注意让水泵工作在高效率状态点。

(四)设定合适的空调系统水流量

空调系统的水流量是由空调冷热负荷和空调水供回水温差决定的,空调水供回水温差越大,空调水流量越小,从而水泵的耗电量越小。但是空调水流量减少,流经制冷机的蒸发器时流速降低,引起换热系数降低,需要的换热面积增大,金属耗量增大。所以经过技术经济比较,空调冷冻水的供回水温差4℃~6℃较经济合理,空调热水的供回水温差10℃较经济合理,大多数空调系统都按照5℃的冷冻水供回水温差和10℃空调热水供回水温。

实际工程中有很多空调系统的供回水温差只有2℃~3℃,如果将供回水温差提高到5℃,水流量将减少到原来的50%左右,所以如果水流量减少50%,水泵耗电量将减少87.5%,节能效果非常明显。但实际工程中常出现如果减少水流量,有些房间就会出现夏季室温降不下来的情况,而不得不提高流量、降低温差来运行。出现这种情况的原因是水系统中各个支路阻力不平衡,夏季过热的房间所属的支路阻力大,当流量减少时,阻力大的支路水流量减小到不能满足需要的程度,致使房间过热。如果加大流量,阻力小的支路就会超过需要的水流量,那些阻力大的支路的水流量则刚好满足要求,不会出现夏季室温降不下来的情况。这种空调系统的运行是以增大流量和耗电量为代价的。

(五)变频水泵的使用

通过改变水泵电机的转速,就可以连续地改变水泵的流量。电机的转速跟交流电的频率成正比。通常市政电网的电流频率是50hz,变频调速水泵就是利用变频器改变电流频率来改变水泵转速和流量。

由于建筑全年平均冷热负荷只有最大冷热负荷的50%左右,如果通过使用变频调速水泵使水量随冷热负荷变化,那么全年平均的水量只有最大水流量的50%左右,水泵能耗只有定水量系统水泵能耗的12.5%,节能效果是非常明显的。

六、减少风机电耗

空调系统中风机包括空调风机以及其他送风机、排风机,这些设备的电耗占空调系统耗电量的比例是最大的。由于空调系统风机电耗所占比例最大,风机节能的潜力也就最大,风机的节能应引起最大的重视。减少风机能耗主要从以下几个方面入手:定期清洗过滤、定期检修、检查皮带是否太松、工作点是否偏移、送风状态是否合适。

七、对系统加强管理,适当调节,提高节能效益

日常管理是空调系统节能是否实际有效的关键。一个设计再好的节能系统,如果管理不善,一样达不到节能的目的。日常管理的节能措施有:

1.加强日常和定期的对设备和系统地维护。例如阀门、构件等的维护,防止冷、热水和冷、热风的跑、冒、滴、漏;冷凝器等换热设备传热表面的定期除垢或除灰;过滤器、除污器等设备定期清洗;经常检查自控设备和仪表,保证其正常工作等。

2.对系统的运行参数进行监测,从不正常的运行参数中发现系统的问题,进行合理的改造。经常出现的问题有设备选择过大、运行能耗高等。

3.不连续工作的空调通风系统,尽可能缩短预冷的时间,并且在预冷时采用循环风,不引入新风。

4.人员数量变化比较大的系统,最热月和最冷月的新风量应该根据室内的CO2浓度检测器,自动控制新风入口阀门,调节新风量。例如商场,往往在刚开店或闭店前、或非节假日人数比较少,这时可减少新风量,从而节省冷量。

5.当过渡季节中室内有冷负荷时,应尽量采用室外新风的自然冷却能力,节省人工冷源的冷量。

6.根据季节的变换,合理设置被控制房间的温度,避免夏季室内过冷、冬季室内过热的现象。过冷或过热不仅使人感到不适,而且额外消耗能量。

空调系统范文篇5

关键词:暖通空调系统;诊断;制冷剂蒸汽压图和蒸汽压表

即使是在简单维护方面,暖通空调系统无疑也是最为苛刻的,需要在车辆其他任何地方都不会用到的极其特殊的设备和复杂的技术。鉴于客户的高度重视,再结合车辆集成、保养和诊断方面的复杂程度来看,显然暖通空调系统值得所有从事相应工作的汽车维修师进行详细了解。

1制冷剂流体的主要特性

鉴于空调系统需要状态变化,用于评定某种流体用作制冷剂的价值时主要依据的特性是它的蒸汽压图,可以详细评估以下特性。1.1低压饱和温度。空调应用制冷剂的沸点通常远低于0°C。回路低压侧压力为几巴就会使沸点升高至所需水平,即略高于0°C。例如,水就不能作为制冷剂使用:即使低压侧压力远低于大气压力,水开始蒸发的温度仍会高于任何空调应用要求的温度(例如,即使绝对压力低至0.1bar,水仍然会在50°C才开始蒸发)。1.2高压饱和温度。回路高压侧也应考虑到:制冷剂应能在压缩时冷凝,在膨胀时提供足够的冷却能力,无需压缩至极高压力从而降低可靠性同时增加成本、管件复杂性和泄露风险。最后,还需要考虑到流体的固相:回路中的温度和压力绝对不能使流体接近冻结成固态,否则无疑会导致回路部件严重受损。1.3其他要求。制冷剂还需要具备一些性质,尽管这些性能与系统性能没有直接关联。流体最好无毒并呈化学惰性(不易燃且无腐蚀性)。这些特性对于汽车应用尤其重要:发生泄漏时,由于内部空间非常有限而且密封良好,会导致制冷剂在很短时间内就达到很高浓度。此外,法律对于制冷剂的臭氧消耗潜势(ODP)和全球变暖潜势(GWP)有着非常严格的要求。在过去几十年间,这些不断变化的环保要求正是从一种制冷剂转换到另一种制冷剂背后的推动力,对于所有应用(汽车、制冷、民用住宅系统等)都是如此。

2制冷剂蒸汽压图和蒸汽压表

目前使用的制冷剂为:R-134a和R-1234yf,其制冷剂蒸汽压图和蒸汽压表如下:R-134a和R-1234yf蒸汽压图(国际单位):上面介绍了车用制冷剂(R-134a和R-1234yf)的压力-温度特性。为了便于参考,数据同时以表格和图标形式提供,以国际单位表示。请注意,如服务领域常见,所有注明的压力均相对于标准海平面大气压力,因此不能直接与机械压力表读数比较(例如空调维修设备上的读数)。如果您从车辆压力传感器上读取了高压侧压力,请记得在参考表格之前减去1bar(传感器读数是绝对值,不是相对值)。

3汽车空调维修过程中的应用

制冷剂蒸汽压图和蒸汽压表是最基本和最重要的诊断工具之一,它们可以让您以一种非常简单直接的方式了解回路内部的制冷剂状态:第一步:测量回路的一个压力。第二步:在表中找到对应的饱和温度。第三部;测量回路不同位置的温度,与饱和温度比较。结果解释如下:温度读数低于饱和温度:该部件内部制冷剂完全处于液态。两个温度之差称为过冷。冷凝器出口管直至膨胀阀会存在这种情况。温度读数等于饱和温度:该部件内部制冷剂是液体与蒸汽的任意比例混合物。只有冷凝器和蒸发器内部会存在这种情况。如果其他部件发现这种状态,说明系统有问题。温度读数高于饱和温度:该部件内部制冷剂完全处于汽态。两个温度之差称为过热。压缩机吸入管和排放管、蒸发器出口管和膨胀阀蒸汽口会存在这种情况。

4诊断工具

本文不在详细介绍空调系统检漏工具。我们根据本文讨论课题介绍压力检测和温度检测工具。4.1空调维修设备。又称RRRR机(用于制冷剂回收、循环和重新充注)是一个箱子大小的多功能仪器,通过它可以执行各种与制冷剂回路维修和诊断相关的任务。与很多功能单一的简单工具相反,空调维修设备是一个非常复杂的机器,因此使用它需要经过充分的培训,小心谨慎,甚至还要对它自身进行保养。尽管压力表总是出现在维修设备上,但它们也可以作为独立仪器用于方便地读取回路最重要的参数,无需将整台设备搬来搬去。记住,每连接一个压力表,都不可避免地会导致回路损失微量制冷剂,这是因为阀门和仪器之间的空间充满的制冷剂在断开时会排出。对于维修设备尤其是如此,它可能无法正确消除其长管中残留的制冷剂。4.2数字温度计和探头。建议使用温度计来补充压力表提供的信息,从而全面了解系统工作情况。数字温度计具有方便的标准接口,可以连接不同类型的温度探头,从简单经济的裸露热电偶到可以更精确地测量回路管道的接触探头。在进行这种固体表面测量时,应确保探头表面充分紧密接触,等待读数稳定。焊在金属带背面。金属带非常薄,很容易弯曲,可以更好地贴合表面,快速达到相同温度。封闭护罩只有一侧开头,限制了经过传感器的气流,这种气流可能导致其温度偏离表面温度。往往在维修空调过程中,空调泄露故障通过检漏仪会很方便迅速的检查出故障点,并进行合理维修。而在大部分非泄露的空调故障维修过程中,很多师傅会束手无策,我们通过检测系统压力,和空调制冷剂系统表面温度然后对照制冷剂蒸汽压图和蒸汽压表,确认当前制冷剂状态,会很方便判断出系统故障点。

参考文献

[1]MaseratiAcademy.空调控制系统诊断及维修高级教程.玛莎拉蒂学院技术文献,2015.

空调系统范文篇6

关键词:建筑工程中央空调系统;安装管理;管理概述

自从改革开放、进入新时期以来,我国经济迅速发展,人们的生活水平质量不断的提高,在建筑工程当中设置中央空调系统能够有效的改善建筑工程的局部环境温度,但是要想让中央空调系统在建筑工程中发挥作用,便需要有效落实中央空调系统安装施工管理工作。

1建筑工程中央空调系统安装施工管理概述

1.1施工目标的确立。经过调查研究可以发现,现如今中央空调系统已经广泛应用到建筑施工工程当中,为了能够更好的发挥中央空调系统对建筑工程的作用,需要重视落实中央空调安装管理工作。在落实空调系统安装工作的过程中首先需要目标确立,注重施工质量和安全工作的落实。在确定施工目标时应该要明确施工的目的在于系统的质量,建筑工程中央空调系统安装施工目标主要在于质量、进度以及安全这三个方面。1.2落实施工目标的具体措施。在质量控制方面,施工企业需要根据实际情况结合相关质量保证体系,科学合理地设置施工计划,并且需要做好工程验收工作,从而保证中央空调系统安装的质量。在进度控制方面,需要按照项目施工合同所规定的完结时间,科学合理地分配每一个环节的工作内容,根据分配好的工作时间进行每一环节的施工,保证按时完成各个环节的施工进度,除此之外,也需要做好中央空调系统各个环节安装内容的施工组织管理工作。在落实施工安全工作过程中需要注重中央空调系统安装工作的安全性,为了能够更好落实安装安全工作,需要安装工作人员树立相关的安全意识,不定时的组织施工安装人员开展岗前技术安全教育培训,除此之外也需要做好监理工作,制定相关的监理制度,监督施工过程,减少危险事故的出现,除此之外还需要做好全过程施工管理工作,对中央空调系统安装工作的整个流程进行全面管理,及时发现施工过程中所存在的安全隐患,减少事故发生。

2中央空调系统安装施工管理过程中存在的问题以及应对策略

2.1图纸设计与施工问题及处理。在进行中央空调系统安装过程中需要严格按照图纸设计进行施工,建筑工程的室内各种设计主要包括空调工程、暖通工程、装饰工程、消防工程、给排水工程、强弱电工程设计等。为了能够给建筑工程带来更好的居住体验,在进行中央空调系统安装的过程中,需要与其他施工专业工种进行交叉配合,在施工管线安装的工程中,在二维、三维空间位置上很容易出现偏差,导致局部造成管道设备的管道碰撞问题。比如在实际施工过程中,天花板会出现喷淋头、灯位、风口、监控探头在同一位置的现象,对此需要根据规范要求进行末端设计。另外,建筑工程当中的水系统、通风系统、消防系统及电气系统等在交叉或者同一位置上都有可能出现同一标高的现象。对此,如果采用传统的上下布置、互相避让的方法,会让室内的天花板顶部过低,不利于人们的居住,不利于室内功能的发挥,给空间环境带来巨大的影响。另外,经过调查可以发现有很多建筑物由于主梁过大,同时也会对中央空调系统,管道水系统风道标高造成一定的影响。为了解决以上问题,在进行中央空调系统安装过程中,需要根据实际情况设计好科学合理的设计图纸。在设计图纸的过程中,各个专业的设计师不能单独地进行工作,需要及时进行协调配合沟通,以免出现过多的专业冲突积累问题。在安装之前也需要做好会审及交底工作,并且需要各方到达现场进行勘察,以此来保障各种工程设计的使用功能。为了能够根据实际情况对中央空调系统的安装做出一定的改变,施工方也需要提前、及时地与设计方进行沟通与交流,将设计问题在施工前解决。为了能够做好设计图纸的工作,建设方和设计方需要进行沟通与交流,在进行安装施工过程中不能仅仅依靠技术交底的方式,在设计图纸的时候需要给设计人员提供有利条件。在进行中央空调系统安装设计的时候,需要始终坚持高处原则,将空调设备安置到较高高度。除此之外,由于中央空调系统的通风系统运行过程中会占据非常大的空间,对此为了能够保障中央空调系统的正常运行,需要在保障风道断面的尺寸符合要求的基础上,进行科学合理的图纸设计,应该要对通风系统的横截面纵向高度进行合理科学的控制。为了能够达到以上目的,在进行图纸设计的时候,需要根据实际情况适当的增加风道口的横向尺寸,以此来减少管道的厚度,进行以上设计可以帮助建筑工程的其他部位管道设施的建立。在图纸设计的过程中应该始终坚持电气让水管,水管让风管,风管避让土建结构的避让原则,空调管道一般包括冷凝水管道,在进行设计的时候需要注意其他系统对冷凝水管道的避让,由于很多因素导致管道高度上的变化极容易产生管道的反坡现象,从而会使中央空调系统安装设计工作发生剧烈的变化,对此如果遇到不能处理的情况的时候,就会经常出现中央空调系统、水系统主管道和其他风机盘管或者新风机组的内部气体堵塞的情况,从而导致送风口的位置出现忽冷忽热的情况,不利于中央空调系统的正常运行。为了解决以上问题,需要在进行图纸设计的时候,在管道允许的地方添加一些排气装置,以此来帮助空调系统内部的气体更加顺利的排出[2]。2.2新风系统风量的问题及处理。在对中央空调系统设计过程中并没有对风道三通和四通等夹角做出一定的规定。除此之外,由于施工单位在进行中央空调系统安装过程中取易避难,极容易出现新风系统不平衡的现象,为了能够解决新风系统风量的问题,便可以在设置风道三通、四通或者转弯夹角的时候根据实际情况进行设计,保障夹角的合理性,除此之外也可以适当的增加导流叶片以改变风阻。2.3中央空调系统串味问题及处理。中央空调系统会常常出现串味问题,这种问题主要在酒店包房或者大厅等公共场所,尤其出现在卫生间和厨房操作间等需要排风的场所。产生串味的主要原因便是负压区的存在,在进行中央空调系统安装的时候需要重视不同区域的气压状况,如果当厨房区域高于走廊压力的时候,便会造成厨房气味迅速向走廊进行扩散,从而形成串味选项。产生中央空调系统串味的主要原因在于以下几个方面,第一个便是厨房油烟罩排烟的能力不够,针对这个问题可以根据实际情况适当的加大排烟风机的风量,通过风压增强来加强对室内的吸风能力。第二个便是成品风道或者砌筑风道的密封性未达到要求,针对这种情况,就需要增加质量控制的管理力度,确保通风空调系统的验收合格。当然除此之外,造成中央空调串味问题还受到多方面因素影响,比如说风道尺寸设计,实际施工当中所造成的额外阻力,为了能够解决卫生间中间空调系统串味的问题,可以根据实际情况在每一个排风口的位置增设单项活动风口,以此来组织室内的气流走向,当排风量不够的时候可以适当的增加排风设备[3]。

3建筑工程中央空调系统的运维及保养分析

在安装建筑工程中央空调系统的过程中为了保障中央空调系统的顺利进行,需要重视中央空调系统的维修以及保养工作,施工方式需要根据实际情况不定时的派遣专业的维修工作人员对中央空调系统进行检测,及时发现中央空调系统在运行过程中所产生的问题,并且及时进行维修与保养,以此来提高建筑工程中央空调系统的寿命,更好地发挥中央空调系统的作用[4]。

4结束语

现今中央空调系统已经逐步应用到建筑工程施工当中,在建筑物当中安装中央空调系统能够大大的提高人们的生活质量水平,为了能够给人们带来更好的空调体验需要重视空调系统的安装工作,对中央空调系统的安装工作进行时刻的管理监督,并且及时派遣工作人员对中央空调系统进行检查与维修。

参考文献:

[1]欧先将.中央空调施工管理及安装研究[J].建材与装饰,2019(17):215-216.

[2]潘泓.高层建筑中央空调管道安装施工要点[J].科技创新与应用,2017(18):240-241.

空调系统范文篇7

关键词:新能源汽车;空调系统;热泵

新能源汽车项目起步晚,且发展处于摸索实践阶段,整车结构及系统仍有较大的完善空间。尤其是空调技术发展仍面临着电池造价高、设计工艺水平低、电池过热,以及内部零件碰撞等问题,尤其是在高速行驶中,以此对空调装置结构与系统性能提出了更高的要求。空调系统技术的发展势必会带动项目产业化发展,但目前首要的是攻克电池瓶颈,加大燃料电池,以及电动压缩机研发力度,利用新型环保制冷,能够进一步推动汽车工业改革。

1新能源车空调系统分析

1.1燃料电池余热利用空调系统。燃料电池发电装置能够将化学能有效转换为电能,借助燃料与氧化剂实现,转化效率高,其余转化为废热与温水、蒸汽。燃料电池属于动力源,利用能源效率比常规内燃机高,但燃料电池出现过热后,其性能、工作效率直接降低。对此,利用余热为车辆供暖,其经济性、能量利用率明显优化。综合考虑能源供应与性价比、生态环保等因素,研究结果表明氢是首选燃料。电解质种类多样,可分为熔融碳酸盐类,以及固体氧化物类等,其中质子交换膜燃料电池,工作电流相对较大,能量效率高,且可在数秒时间内完成冷启动,排出近80℃的废热,多以吸收式制冷空调系统为主,热泵启动热源,以燃料电池冷却液为主。对此,吸收式热泵发动机输出功率消耗低,熔液泵需消耗部分电能。同时吸收式热泵,其总需求电能相比压缩式热泵高。为满足城市公交与大巴空调制冷需求,加强了对吸收式制冷系统的创新,制冷剂以乙二醇和水为主,吸收剂以溴化锂为主,吸收式制冷系统热动力驱动,主要通过热管理系统主管热器,与制冷系统发生器的热交换实现。主换热器上设置旁通支路,并连接变频水泵,当燃料电池热量过高,且由空调制冷需求时,热量能从旁通支路给予,确保燃料电池始终保持适宜温度工况。同时电池辅助器与吸收器等电池热管理系统器件的冷却系统相同,车外风冷式换热器与冷却系统相通。燃料电池供暖系统的工作过程如下,截止阀打开后,使电池发动机处于工作状态,控制电池散热器,通过中间换热器,实现冷却液从发动机出口处流至进口处,由换热器热能沿着供暖管路持续向车内提供热风。1.2热泵式空调系统。热泵式压缩机是由独立式电机驱动,动力系统驱动电机,以及电动压缩机是由电池组供电,不会影响汽车运行安全性,同时也不会受到汽车运行的干扰。热泵式空调系统应用后,从车内顶部吸入新鲜空气,空气加热后,在挡风玻璃内完成除霜处理,并吹出热气,即在内部处理后由风道左右两侧吹出。不仅节省能耗,同时解决了车内湿度大,空气循环起霜等问题,确保汽车行驶安全性及舒适性。电动汽车热泵式空调系统由蒸发器完成除霜工作,由冷凝器提高空气温度,最后向车内提供热气,规避了结霜现象,不会影响汽车安全驾驶。在其基础上,电子膨胀阀受步进电动机驱动,合理控制阀门开度、制冷剂流量,以及出口空气温度等。制冷系统适用于40℃环境温度、50%相对湿度、27℃车室温度的环境条件,系统性能方面,1kW能耗,能够获取2.9kW制冷量。制热系统适用于25℃车室温度、-10℃环境温度,系统性能方面,1kW能耗,能够获取2.3kW制冷量。当处于低温工况时,PTC热敏电阻可发挥功用,能够完成加热处理,并控制空调制热效率,同时完成除霜工作。PTC加热装置,可通过车载蓄电池获取直流电,安装离心式风机,或轴流式风机,加强风道合理设计,可确保PTC发热器周围风速均匀,切实发挥装置发热性能。PTC元件的消耗功率与进出风口的风速、温度密切相关,发热量与风速呈正相关。

2汽车空调系统比较

传统汽车空调的压缩机类型,包括往复式、摇摆式、斜盘式三种。新能源汽车空调的压缩机类型,包括往复式、旋叶式、涡旋式三种。传统汽车空调,其压缩机结构,以开启式为主;新能源汽车,其空调压缩机结构,涉及半封闭式,与全封闭式两种。两种汽车的蒸发器与冷凝器类型基本一致,相比普通汽车空调,新能源汽车空调制热系统,除蒸汽压缩式外,还包括了一种吸收式。尤其是全封闭、涡旋式压缩机,制冷系数大幅度提高,功率与质量显著下降。普通汽车空调制冷,通过蒸汽压缩制冷,以冷却液为制热热源,当发动机冷却液处于温度较高状态时,由系统热交换器,实现空气热交换,从而实现车内供暖。新能源汽车空调,以热泵式、电加热、燃料电池余热完成供暖。同时新能源汽车制冷量,能够随时调节参数,如空气温度等,不受车辆行驶影响,且噪声小,确保了乘客舒适度。而电动压缩机驱动效率高,且寿命长,噪声小,发动机、压缩机传动装置取消,汽车结构得到简化。在空调制冷剂方面,新能源汽车将二氧化碳作为制冷剂,成本低且无毒无害,基于超临界循环角度分析,制冷量大,压缩机体积小,传热性能佳,交换器体积小,系统结构紧凑等优势。

3总结

新能源汽车空调系统,相比传统汽车既有优势也存在不足,未来汽车空调系统技术发展还需加大对电池过热、电池循环寿命等方面的技术突破,确保电池冷却系统能够使电池始终在最佳工况下完成供电等工作。在汽车行驶中,系统不可避免的会出现振动与冲击现象,还需加强对系统零部件气密性与强度等方面的优化研究。

参考文献:

[1]陈帅,杜碧雪.新能源汽车空调控制系统研究[J].汽车与驾驶维修(维修版),2017(11):109.

空调系统范文篇8

关键词:实验动物房;洁净空调;风管布置;自动控制

实验动物是生命科学研究的基础和条件,又是医药产业,卫生保健产业和相关产品质量检验的支撑条件。《实验动物环境及设施》GB14925-2010中定义实验动物为经人工培育,对其携带微生物和寄生虫实行控制,遗传背景明确或者来源清楚,用于科学研究,教学,生产,检定以及其他科学实验的动物[1]。这样定义是为了保证科学实验结果的可靠性,精确性和可重复性。而实验动物环境因素的稳定性和标准化,对实验动物的质量和实验结果都具有重要影响。最常使用的是SPF级动物(SpecificPathogenFree,无特定病原体级实验动物),它既排除病原体的干扰,价格又低于无菌动物和悉生动物,被广泛应用和肯定。实验动物对环境的依赖性很强,尤其是一些近交系动物和免疫缺陷动物,要求更严格的环境条件。目前国标对实验动物所处环境(温湿度、氨浓度、静压差、空气洁净度、噪声、照度动物笼具处气流速度等)指标均有严格控制。主要有以下指标:1)温湿度热湿环境对动物自身热平衡和生理反应影响很大,动物通过新陈代谢同周围环境不断进行物质和能量交换,温度过高或过低导致雌性动物性周期紊乱,湿度过高有利于病原微生物和寄生虫的生长和繁殖,低湿环境下大鼠、小鼠的哺乳母鼠经常发生拒哺或吃仔鼠的现象,仔鼠也常发育不良。所以实验的动物只有在舒适的环境中才能正常生长、发育、繁育和用于实验[2]。《实验动物环境及设施》GB14925-2010中规定实验动物生产间的环境指标如下:2)氨浓度动物粪尿等排泄物发酵分解产生的污染物种类很多,氨是这些污染物中浓度最高的一种,长期处于高浓度氨的作用下,实验动物呼吸道黏膜可出现慢性炎症,使这些动物失去作为实验动物的应用价值。氨有恶臭对人和动物有直接毒害。所有的动物设施中室内氨浓度应低于14mg/m3。3)静压差每个房间的功能往往不一样要求各异、饲育动物密度和品质不一样,为避免实验动物交叉感染和相互干扰,就需要建立良好的压差梯度保护屏障环境的洁净,形成合理气流组织,并能达到有效控制污染物的目的。屏障环境内相通区域的最小静压差≥10Pa。隔离环境内隔离设备内外静压差≥50Pa。4)空气洁净度空气中颗粒物对实验动物和人员的健康有直接影响。环境指标恒定,动物质量才有保证。动物实验结果会出现一致性、可靠性和可重复性。洁净度要求如上表1。由于屏障环境的特殊性,加上我国实验动物屏障设施建设起步晚、历史短、经验少,又处于实验动物蓬勃发展黄金时期,显然在专业化、标准化和准确化等方面有许多地方亟需我们不断进取。所以本文结合实际工程探讨在洁净动物房工艺布局合理的前提下,采用相对独立风管布置、结合空调控制方法,SPF级实验动物房获得压差控制,实现设计目标(使用安全、经济合理、维护方便、运行稳定)。

1工程实例———某实验动物房洁净空调现状及分析

某食品药品检验研究所实验动物房(改造中),地处杭州市,位于其实验楼的13层,总建筑面积1500m2,层高4.70m,包括SPF动物级饲养室,检疫间,实验室及辅助更衣,缓冲和准备间等功能房间。系统是带一次回风的全空气系统,单走道,饲养室净化级别为7级,正压。实际使用中,业主反馈的问题是:房间与走廊之间的压差不能保证最小静压差≥10Pa。每个房间不能保证独立使用和隔离消毒。臭味儿重,臭味儿会顺着楼梯间扩散到其他层。自控系统会出现失灵现象导致房间的环境技术指标达不到要求。为了方便讨论,本文截取组合净化空调机组PAU13-2负责的SPF级实验动物房区域进行讨论,约120m2的面积,送风系统平面布置如图2排风系统平面布置如图1。空调送风风机变频,风量7000m3/h机外余压700Pa,室内采用高效送风口(自带调节阀),送风风管布置呈枝状,各个房间的送风风口有串联现象。走廊送风口与房间送风口公用一根风管设置的。排风机设置在屋面上,排风机变频,另设置一根回风管接回空调机组里,两根风管设置调节阀进行风量调节分配。排风风管布置呈枝状,各个房间的风口有串联现象。室内采用铝合金回风口(自带调节阀),走廊排风与房间排风的风管是串联在一根风管上设置的。单独一个房间多个送风口支管和其余的风管是串联的关系,针对一个房间缺少其主送风管,导致每个房间都不能独立使用控制。相通房间压差不稳,很难保持压力梯度,说明自控系统不灵光。动物房臭味儿重的原因也在于压差梯度失稳和排风系统的不当设置。

2设计改进要点

常规空调多采用手动控制,这样很难实现对环境参数变化的跟踪和实现实时控制。即使调试可以达到在正压洁净环境下运行,但是对过滤器堵塞造成阻力增加、门的开闭、送排风机启停、因灭菌操作关闭阀门等的干扰还是无法克服,容易出现波动。与常规空调相比,由于实验动物房的发展历史不长,实验动物房洁净空调系统在实践中有很多问题没有得到妥善处理和引起足够重视。实验动物用洁净空调系统一般每个系统均需要负担多个房间,由于分批饲养或者需求量不稳定等因素,设计时以最大需求量设计总送风量,在部分使用时就减少这一部分送风,即实际是一个变风量空调系统。要求风机变频,各个房间的空调系统可相对独立。要想变风量系统投入使用后真正好用,前期空调设计本身必须打下良好的基础,不能过分依赖后期自控装置的调节。针对该实验动物房运行使用中出现的上述问题,对该洁净空调系统做以下三方面改进:1)风管布置从风管初布置时就创造各个房间能独立控制的基础,有条件的建筑物可以设置维修马道,实现吊顶空间内的无障碍维修及检修、避免踩踏吊顶板确保实验动物饲养环境洁净要求。所以每个房间有独立于其他房间的主送风管道很有必要,回风管管道布置同理。这样各房间送风管是并联关系回风管也是并联关系。若要实现独立的自净消毒、清扫、备用等状态只需要关闭该房间送回风主管上的阀门即可。除了风管布置,还有室内气流组织同样重要。上送下回的气流组织中,相较于四角回风,两侧回风更有利室内污染物排放[3]。2)风系统末端阀门设置每个房间的送风主管上设置电动密闭阀和双位定风量阀,排风主管道上设置电动密闭调节阀,通过调节风量调节阀满足房间的压差要求。在房间内设有压力传感器,当房间压力与设定压力相差较大时,精确调整房间排风变风量阀,达到要求的房间压力。房间设有房间门位开关,在开门与关门的瞬间,压力变化不作为控制的依据,排风变风量阀不动作。长时间未关门,蜂鸣报警。若室内有IVC笼具盒的饲养室,IVC笼具空调系统宜采用独立的空调系统模式,为保证IVC笼具盒压力恒定,送排风均为定风量,在IVC送排风管上均设置定风量阀和电动密闭阀。IVC系统设置的定风量阀具有响应时间快和风量调节准的特点,从而整个系统简便高效。经实践和对比,实验动物房采用定风量送风、变风量排风这种模式较好。这里所说的送风定风量并非送风量一直不变,当不同工况时需要改变送风量来满足要求。房间送风管道上装双位定风量阀,以调节不同工作状态下的换气次数。当该房间处于非工作状态时调节减少送风量,此时房间压差会发生变化,控制器根据房间压差的变化保持恒定,以保证与相邻房间的压力梯度不至于紊乱。若房间处于自净状态无人也无动物,关闭该房间主风管上的密闭阀,送风机根据风管上风速传感器调节变频器,改变总送风量。改进后的风管布置如图3、4。3)选择合适自控方式空调自控的任务是对空调室内的被控对象(空气参数)温度、湿度、洁净度、压差等参数自动检测、自动调节及有关信号的报警、连锁保护控制。目前仍有不少实验动物房设计成定风量,这样很难实现对环境参数变化的跟踪和实现实时控制。不同性质不同需求必然要求实验动物房是变风量系统。在变风量控制系统中,排除机组的控制环节后,风系统中只有房间参数控制环节和风机转速控制环节。为了避免交叉感染,该空调系统改造为全新风空调系统。实验动物房控制对象优先级为:洁净度、温湿度、氨浓度。动物房饲养主房间送排风机都是变频风机。洁净室压差控制系统按照送风(新风)、排风的不同控制分类。如何控制好该区域的送排风风量变化,区域压差能够稳定控制在允许范围内是控制系统的难点。动物房排风量及送风量的变化采用余风量控制方式,在房间设有压差传感器当房间压力与设定压力相差较大时,调节排风变风量阀,从而稳定形成一定的风量差,保证正确的房间压力。按工况,运行的房间不同,送风量不同,送风机变频控制。以达到节能的目的。排风机和送风机可靠连锁。风量调节逻辑框如图5。如果设计方案是送排风风管末端均设置变风量阀,送风机变风量排风机同时也变风量控制,理论上也能完成系统控制要求但有不尽人意的地方。一般多见的就是定静压控制或者变静压控制。定静压控制简单但大多是经验性设计,然而若是双风管系统无论是在系统调试的难度还是在系统的稳定性上都有待商榷。变静压控制需要条件:带阀位开度传感器并搭配传感器驱动、DDC需要采集阀位信号,且目前算法不够成熟,系统易振荡调试困难。再加上送风变风量排风量也变风量,那么房间压差和换气次数控制更是难上加难。所以,实际中不推荐使用送风量变排风量也变的控制策略。变风量控制方法的主要问题是如何保证系统的稳定性运行。系统的稳定性取决于系统的控制系统。排风机和送风机连锁,正压房间开机时先送风机-排风机。关机顺序为先排风机-送风机。设置备用风机,将气流开关信号作为运行风机的故障报警,并在机房及监控室发出故障报警,提醒维修故障风机。房间控制原理如图6。

3结论

要明确实验动物房的环境要求,不同种类不同级别的实验动物要求是不同的,级别越高控制要求也越严格,并在空调系统设计时逐一体现和达成。前期空调设计时要考虑充分,并为后期的自控创造好条件。风管布置要依据动物房的环境及要求特性进行设计布置,保证每个房间设置主送风管和排风管,这样达到独立使用的目的。风阀设置时不是仅仅依靠调节阀达到流量平衡的目的,而是要考虑实验动物房的特性,合理使用定风量阀门、变风量阀和密闭阀。依据控制策略设置阀门,为后期自控奠定基础。合适的控制方法关乎系统稳定性、可靠性、安全性的。定送风量保证足够的换气次数,变排风量控制去保证压差控制,送风机排风机均变频,控制运行简便、调试容易、还经济节能。

参考文献

[1]国家质量监督检验检疫总局.GB14925-2010实验动物环境及设施[S].2010

[2]徐龙进.山东省实验动物屏障环境设施管理的应用性实验研究[D].南京:南京农业大学,2011

空调系统范文篇9

关键词:暖通空调系统;节能设计;策略探讨

随着人们经济条件的不断改善,他们越来越向往舒适健康的生活,进而对建筑工程的暖通空调系统设计提出了更高的现实要求。暖通空调系统设计是建筑机电工程系统设计的重要内容,可以有效改善建筑物的室内居住环境。在低碳经济发展理念的指引下,人们非常重视暖通空调系统的整体节能情况,这就要求设计人员要不断优化与改进暖通空调系统设计,将节能设计措施应用到暖通空调系统设计之中,进而有效降低暖通空调系统运行的能耗。

1暖通空调系统设计现状

建筑事业的不断兴起,带动了暖通空调行业的蓬勃发展,使得暖通空调行业的市场竞争也越来越激烈。一些发达国家在暖通空调行业之中,开始应用新型节能材料与新型节能设计,从而有效降低了暖通空调系统运行的整体能耗。但我国暖通空调行业受多种因素的影响,在暖通空调的技术研发与自主创新等上面,与发达国家之间还存在一定的差距,存在技术与资金投入不足的现象。另外,随着人们对暖通空调的需求量开始逐渐上升,使得许多工厂跟企业也加入到了暖通空调市场之中,有些企业单纯为了追求经济效益,就会忽视对暖通空调系统的节能设计进行研究,只是简单改造暖通空调的外观及内部,便投入到市场销售之中,这显然是不符合我国当前的低碳经济发展理念。暖通空调行业需要基于节能降耗的基础上,不断创新暖通空调系统的节能设计,采取先进的节能设计技术与节能设计措施来保障暖通空调系统设计能够具有较高的节能性,从而推动暖通空调行业向环保、节能、绿色方向发展。

2暖通空调系统节能设计策略

2.1创新暖通空调系统设计

在具体开展暖通空调系统设计的过程中,需要有效坚持以下一些原则:首先是要保证建筑物室内各个房间的温度可以被暖通空调系统独立调控;其次是冷热量费用需要实施建筑分室或分户分摊;然后是暖通空调系统的管路设计需要逐渐简化,节省建设材料,减少施工成本;最后使用楼宇自动控制系统,集中智能调整控制系统运行情况,使暖通空调系统始终处于高效能的运行。暖通空调系统设计往往会涉及到多个环节与多个步骤,在将暖通空调系统具体应用到建筑工程之中时,需要综合考虑到多方面的因素。例如,中央空调系统,暖通空调系统的实际使用性能与使用寿命跟中央空调系统的具体设计质量具有重要联系,所以,暖通空调企业需要按照业主要求与建筑工程现实情况来优化暖通空调系统设计。除此之外,为了避免暖通空调系统在穿过围护结构时,出现较大的冷热损失,就需要有针对性设计维护结构,保证围护结构拥有较好的保温隔热性能。与此同时,暖通空调行业在研究设计暖通空调系统的过程中,需要坚持空调使用的舒适性与节能性原则,这才能更好实现暖通空调系统的节能设计。

2.2暖通空调冷热水、冷却水与风系统的节能设计

为了使暖通空调的冷热水系统可以更好实现节能设计,就需要从两方面来开展空调设计工作。首先需要将空调系统中冷冻水及采暖热水的供回水温度差适当增大,降低空调系统的运行能耗;其次是应用闭式循环模式,这不仅可以提升暖通空调系统使用的耐久性,还可以有效降低空调在实际运行过程中的能量损耗。施工人员在综合考虑到业主需求与建筑工程设计情况的前提下,尽量利用一泵到顶的设计方法来实施暖通空调系统设计,方便了空调系统的后期保养与维护,降低了暖通空调系统的施工成本,也减少了建筑物的整体能耗。结合工程所在地的自然环境综合考虑,针对一些水资源供应较为紧张的地区,设计人员可以优先考虑风冷式制冷机组,当采用冷却塔循环运行模式,通过设计变频风机及变频循环水泵按实际负荷需求调节风机及水泵的运行的方式来降低空调系统的运行能耗。冷却塔的位置设计需要保证通风性良好,可以达到较好的冷却效果。除此之外,设计人员还需要根据建筑暖通空调的具体运行要求来开展暖通空调系统节能设计,像温度设定、空气湿度以及空调的日常运行情况等。在用户要求具有更高的冷热效果的的区域,可以采取全空气空调模式来设计暖通空调系统。与此同时,暖通空调系统的节能设计还可以采取变风量,不仅可以将空调系统的总风量进行准确设定,还可以合理调整好空调系统的风量负荷,减少了风机运行时所产生的能耗。

2.3热回收装置的设置

建筑暖通空调系统在实际运行过程中,往往会出现余热大量浪费的现象。由于这部分余热可以进行有效利用,我们便可以设置相应的热回收装置,采取状态不同、载热不同的流体,采用热交换装置来传递总热或者是湿热,便可以降低冷热源能耗。这在有效满足暖通空调系统所需湿热变化的同时,还达到了降低建筑物整体能耗的目的。根据项目的实际需求,酒店项目既有空调冷负荷需求也有生活热水热量能源的需求,针对此类项目采用热回收主机,将主机的部分冷凝热量回收用做加热生活热水,满足了空调冷负荷需求的同时也解决了生活热水的需求,常年运行能节省大量生活热水所需的能源。暖通空调系统在具体运行时,为了保证室内空气清新,往往会将室内的一部分空气排出,而且在处理新风时,又需要消耗相应的能量,这便在一定程度上增加了空调系统的具体运行能耗。我们通过在暖通空调系统之中设置热回收装置,便可以将空调系统的排风能量进行回收,处理新风时又可以将这部分能量运用上,这就提高了暖通空调系统的经济性和节能性。

2.4楼宇自动控制系统

为了降低实际运行耗能,在建筑暖通空调系统中应进行必要的监测和控制,设计时要求结合具体工程项目情况,通过技术经济比较来确定具体的控制内容。根据这情况我们可以通过合理配置冷热源系统的数量和容量及相应的运行策略,使设备的系统始终处于高效运行,对制冷主机、冷却塔、水泵等大型设备设置变频装置,在机械通风的车库设置一氧化碳浓度探测器控制通风机的运行,在采用全空气系统的大空间人员密集区域设置一氧化碳浓度探测器调节新风量供给,对相应区域的负荷及空气质量进行监测并按合理调整方式调整设备的运行,不仅能够降低空调运行能耗,也能够有效地提高建筑的能源管理水平。

3结语

总而言之,随着人们对暖通空调的需求量开始逐渐上升,建筑物的整体能源消耗不断增加。为了实现节能降耗的经济发展目标,建筑暖通空调行业就需要对暖通空调系统开展节能设计研究,通过先进科学的节能设计措施来降低暖通空调系统的运行能耗,同时为用户提供舒适健康的生活环境,进而更好的满足低碳经济的发展目标。

作者:杨维钊 单位:澧信工程设计咨询(深圳)有限公司

参考文献:

[1]伍小亭.暖通空调系统节能设计思考[J].暖通空调,2012,07∶1-11.

[2]邓普均.暖通空调系统节能设计探讨[J].科技创新与应用,2013,19∶214.

空调系统范文篇10

关键词:船舶行业;运行成本;空调系统;节能设计

1研究背景

现有船舶通风系统一般采用高流速设计,空调送风末端装置为单风管布风器的通风格栅,无法对房间出风温度和出风量进行调节。如双风温低噪音布风器,采用冷暖风管同时对布风器供风,由供风量大小调节布风器出风温度,该结构虽然调节布风器出风温度,但布置空调冷热风管结构复杂,空间安装位置困难,组装、使用成本过高,不适合船舶空调系统使用;另外,布风器距离空调机组的远近直接影响进入布风器内风量的大小,无法对空调送风系统进行风量平衡调节,浪费能耗,使用舒适度低。因此,当前船舶市场急需一种结构简单、紧凑,调节方便,能有效解决布风器出风温度调节,以及各舱室布风器出风量可调的船用新型布风器。

2研究意义

由于船舶行业在运行过程中普遍使用独立电网,而且因其环境的复杂性,对于船舶运行来说,船舶电气的能耗是相对较高的。空调系统作为船舶上的高耗能设备,如何在不影响其正常工作的情况下降低其能耗,在船舶电气设备技术中的应用中十分重要,因此,进行基于节能理念的船舶船舶空调系统研究有着重要的意义。

3空调系统节能设计的要求

3.1功能性。空调系统的节能设计不应只关注节能而忽略了其在功能性上的应用。在利用节能理念以及相应技术对船舶空调系统进行节能改造的过程中,对设计要点的考虑必须加入功能性原则的因素,并进行重点的掌控。所谓的功能性原则,就是要求设计者在对船舶空调系统的节能改造过程中,一定要重点结合相应船舶空调系统的实际功能,在保障其运行质量的同时,实现能源消耗的降低。3.2安全性。对船舶空调系统的改造不能只专注于功能,对于节能改造后船舶电气设备运行的安全性也要进行控制。由于地理环境因素的限制,船舶的航程通常较远,和内陆的交流以及技术的共享相对来说比较困难,遇到突发性的安全性问题,将会引发及其严重的后果,甚至会造成整体的覆没。而且由于海上湿度相对较大,类似空调系统这类电器设备更容易受到电化学腐蚀,从而导致安全问题,因此,在对船舶的空调系统进行节能设计时,不能仅关注其节能效果,还要关注空调系统中可能存在的安全隐患,对其出现的故障原因及时分析并且制定相应的对策,确保船舶的航行安全。3.3成本效益性。对船舶空调系统的节能改造不仅仅是关注其节能效果,还要考虑其成本效益。如果对船舶的空调系统改造需要花费大量的成本,那么,当节能的效果低于花费的成本时,整个改造就失去了其最初的意义。因此,在进行船舶空调的节能设计时,一定要考虑其安装成本、改造成本以及具体使用成本,充分发挥其成本效益的效果。

4整体设计思路

4.1设计要点。作为节能的新型空调系统布风器,可以由进风管和出风管分别联通箱体组成,进风管可设置于箱体侧板上,出风管可设置于箱体的底板上。进风管管壁上可以均匀设置多个进风孔,并在进风管管壁外套带一次调节机构的调节管,调节管管壁上均匀设置多个调节孔,调节管的调节孔与进风管的进风孔对应成闭合或部分联通或完全接通状态。进风管内设接风管壁内密封配合的阀板,阀板可以连接二次调节机构,采用带有一次、二次调节机构共同调节空调系统进风量,配合空调系统内加热管控制其出风温度,实现空调系统出风量大小和出风温度的平衡调节,达到结构简单紧凑、操作便捷的效果,不仅使用成本低,还能提高节能降耗的安全性,满足船用空调的舒适度调节要求。(1)对布风器进风量大小实现一次调节船舶空调系统借助布风器对各舱室统一供风,由于各舱室距离空调系统远近不一,同步至各布风器的风量大小也不一致,需要对出风量进行调节,在空调系统布风器箱体进风时,可通过调节一次调节结构的手轮经旋转调节杆带动调节管在进风管上移动,使调节管的调节孔与进风管的进风孔对应成闭合或部分联通或完全接通状态,调节孔和进风孔的接通大小关系到对空调系统布风器进风量的大小,以此对空调系统的进风量大小实现一次调节;同时,通过调节二次调节机构的旋转经齿轮、齿条传动连杆带动阀板在进风管内移动,呈现前后滑动状态,使阀板处于静风管管壁进风孔段不同位置,调节连通箱体的进风孔数量,对空调系统布风器进风量大小,由此对空调系统布风器进风量大小实现二次调节,利用一次、二次调节配合能有效控制空调系统的进风大小,从而调节空调系统的出风量大小,确保各舱室送风量平衡。具体设计:一次调节机构包括手轮和旋转调节杆,手轮经旋转调节杆连接调节管;二次调节机构包括旋钮、齿轮、齿条和连杆,旋钮设置于出风管口,旋钮经齿轮转动连接齿条一端,齿条另一端连接杆一段,连接杆另一端连接阀板。预计效果:两个调节机构的多级调控实现布风器的送风量平衡,有利于节能降耗,减少浪费。(2)温度自动调节在船舶空调系统布风器工作时,压差传感器探测进风管进风信号,温度传感器探测进风管进风温度,船员根据需要设定房间温度,当空调系统布风器进风温度高于设定温度,或房间温度高于设定温度时,加热通道内的加热管不工作;当空调系统布风器进风温度低于设定温度,或房间温度低于设定温度时,加热管开启工作,加热到设定温度时,加热管关闭;空调系统布风器出风温度的调节由进风管进风和加热管共同调节,避免冷热风管调节的复杂结构,降低生产和安装成本。具体设计:进风管关口设置温度传感器,进风管上设置压差传感器,箱体内腔由折流板分隔成依次连通的进风腔、加热通道和出风腔,进风管经进风孔和调节孔连通进风腔,加热通道内设有加热管,温度传感器连接加热管,出风腔连通出风管,出风管上设置散流器,其中散流器为五面孔板结构。预计效果:不同舱室对空调系统的布风器温度要求不一致,由温度传感器探测进风管进风温度、室内温度和设定温度三者共同决定箱体加热管的启闭,利用加热通道内加热管对送风高效加热,实现布风器出风温度的有效调节。(3)电源自动复位根据设计结果,当加热管温度大于70℃时,70℃温控器自动切断加热管电源复位,当出现异常时,或加热管温度大于110℃时,110℃熔断器将自动切断加热管电源复位,不仅可以减少不必要的耗能,达到节能效果,还能进一步确保空调系统的使用安全。具体设计:加热管上设置70℃的温控器和110℃的熔断器,其中箱体上还要设置玻璃棉。预计效果:利用70℃温控器和110℃熔断器的安全保护,预防布风器由于温度失控引发的安全隐患。4.2设计负荷确定。在节能设计的过程中,不仅要考虑其功能及效果的实现,还要考虑其整体负荷情况。在传统的船舶空调负荷计算中,通常选取估算法,但是,所得负荷值往往偏大。在实际过程中,相关设备的容量一般又按全负荷条件来选定,同时,还要加上固定的的裕量。这样层层叠加下来,估算的设备容量远远超出实际值。而在实际运用过程中,空调系统大多数时间都在部分负荷下进行工作,这就造成了很大的能源浪费。因此,设计负荷要依靠精确计算来确定,尽量不用估算法,在保证满足运行负荷要求的前提下,选取尽可能小的裕量,并选用可调节负荷的机型以满足变工况需求,既能满足船舶规范的要求,又达到节能的目的。

5结语

本次空调系统节能设计研究,采用了带有一次、二次调节机构共同调节空调系统布风器进风量,配合布风器内加热管控制布风器出风温度,实现空调系统布风器出风量大小和出风温度的平衡调节,本设计方案所述船舶空调系统布风器研究解构简单、紧凑,操作便捷,适应成本低,节能降耗,安全性高,满足了船舶行业对空调系统的舒适度调节要求及节能要求,具备极高的实用价值。

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