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摘要:中央空调作为在建筑物中人们主要避暑的工具,不管是在消暑还是在保暖功能中都具有重要意义。但人们在使用空调的过程中并没有将环保节能的意识贯彻到生活中去,使我国的电能消耗过大,供电过程显得十分紧张。因此在中央空调的设计过程中,贯彻落实环保意识能有效帮助中央空调在运作过程中其工作的能力加强,而且对于电力的消耗也能降低到最小。
关键词:中央空调;节能设计
引言
随着经济的快速发展,中央空调得到广泛应用,其已成为当前建筑中非常重要的运行系统之一。中央空调在确保人们生活和工作环境舒适的同时,也需要大量的能源消耗,随着中央空调系统功率和数量的增加,导致其对能源的消耗量也呈不断上升趋势。特别是在当前建筑能源中,中央空调的能耗所占比例较大,呈现不断增长的势头,加强中央空调系统的节能设计具有极其重要的意义。
一、中央空调系统的构成
(1)冷冻机组在中央空调系统中发挥着制冷的作用,其利用内部热交换将通往各房间内的循环水进行降温,使其转换为冷冻水的形式,充分发挥其制冷的特性。
(2)冷冻泵和冷冻水管共同组成冷冻水循环系统,其工作原理是利用冷冻泵对冷冻机组内流出来的冷冻水进行加压,将其送入到冷冻水管道内进行循环,从而将房间内的热量带走,达到对房间刻意进行降温的效能。其有出水和回水之分,即从冷冻机组流出的水称为出水,从各房间循环回冷冻机组的冷冻水称为回水。
(3)冷却塔也是冷却水循环系统的重要部分,由于冷冻机组在热交换过程中会带回大量的热,这些热量被冷却水吸收后导致其温度上升,需要有效发挥冷却塔的功能,这些温了的冷却水在冷冻泵的作用下进入到冷却塔内,其通过冷却塔实现与大气的热交换,交换完成的冷却水再送回到冷却机组内,如此循环,使带回的热量进行释放,从而达到冷却的目的。
(4)冷却风机
冷却机组回水会带回大量热量,利用冷却塔风机将升温的冷却水进行降温,将冷却水所带回来的热量释放到大气中去,可以完成对冷却水降温的目的。
中央空调系统整体运行过程是一个热交换的能量转换过程。其中冷却水和冷却水循环系统作为能量的主要传递者,冷冻机组的使用寿命很大程度上受冷却水温度的影响,一旦冷却水温度过低,则会使机组的润滑受到影响,温度过高,则会使制冷剂的性能受到影响,所以冷却水温度过高或是过低都不利于冷却循环系统性能的正常发挥。需要加强对冷却风机的控制,利用变频控制系统有效控制冷却风机的转速,控制好冷却水的出水温度,不仅有效提高冷却机组的使用寿命,同时也要实现节能目标。
二、中央空调的建筑节能设计的主要方法
2.1水系统的循环
在中央空调的设计中水的循环是一个相对重要的问题,其中主要有三点需要注意的问题。(1)一般装有中央空调的都是大型的建筑,而对大型的建筑其各个区域的空调安放的目的必须很明确。例如,各个区域内的空调的空调之间相互协作能够有效帮助空调之间的功率降低到最低,能够帮助个空调之间的有效节能减排。(2)中央空调的节能设计中对水的流量问题也需要很准确的设计。比如一般的中央空调的实际都有两个抽水的设备,在第一个设备上面所要做的节能设计是具有限制的。但在第二个上面就能够完全显现出节能设计在中央空调上的应用。它不仅能够帮助设备的性能增强,而且在空调总体的性能上也有很大帮助。(3)在建筑的中央空调的设计过程中,对制冷设备的设计,设计师不仅要考虑制冷设备的运行效率的最高时段,而且还得考虑多少个制冷设备的联合使用能起到最大效率的作用。一般中央空调的运行时间是在夏季时期,而这段时期空调的主要功能是进行制冷作用,给人们凉爽的感觉。所以,制冷设备是中央空调的主要运转工具。因此,为了有效提高中央空调的效率,设计师再设计的过程中应尽量将设计理念与中央空调的最大负荷量联系在一起,从而保证空调能正常运行,保证空调的节能效率。
2.2最大负荷
关于负荷的计算方式分为很多种类型。其中热负荷的计算方式主要根据取暖的计算相似。但两者之间还是存在一定差异,比如在冬天时,装有中央空调的建筑的室外温度较之于取暖室外的温度来说高出2℃-4℃之间,由此可以看出在同一情况下空调的室内温度比取暖室的室内温度也要相对高一些。但在这些计算过程中还是要考虑建筑物室内本身具有的发热效率。使建筑物室内发热的条件有很多,比如说在屋内使用的电器,电灯等一些容易产生热量的东西,或还有屋内所存在的人员也是建筑物室内热量的来源。计算最大负荷时,在最基础的情况下还得考虑到一切外界等影响。
2.3风系统的循环
如果说水的循环在中央空调占有主要位置,风的循环就是中央空调能实现制冷或产热的一种主要途径。风系统的循环的节能设计主要有三种方法。(1)正如水循环一样,风循环也是区分内外的。这种方式可以帮助室内和室外之间的空气与能量之间的转换。(2)在中央空调的设计中控制风能有效帮助室内温度及与室外温度之间的转换。对风循环的控制能帮助中央空调系统在能源损耗过程中的减少控制。(3)风量变化的系统对节能减排也有很大的重要性。由于冬夏两季的温度差别较大,中央空调需要改变自己内部风量来使室内外的温度差异,但在春秋两季过程中由于温差不大就不需要增大或减少风量。对风量变化系统的使用来说不仅有助于减少中央空调的能量损耗,而且能根据各个房间之间的差别提供适合房屋的风量。
三、中央空调的建筑节能设计的其他方式
3.1中央空调系统的保温措施
对于中央空调的系统设置过程中,其主要功能就能够很好地使室内的环境温度适当。因此,在设计空调的技术过程中要对处理好空调内部热能量的交换具有重要意义。建筑物的保温效果是否良好主要取决于建筑物的良好建筑材料及内部的保温设备等方面。正如东北的建筑物,其墙面要比南方的建筑物厚,因此,在冬天其保温效果也相对较好。所以,适当加强墙面的厚度有利于减少中央空调的消耗能力,并帮助增加空调的寿命及使用率。
3.2中央空调的系统蓄能技术
通过在夜间或人们用空调的低峰时期将空调主机中的制冷装置用以水储存相应的能量,从而来保证在人们使用的密集时期,空调能顺利运转不至于由于系统的崩溃而导致中央空调坏损。这就是中央空调在储能技术上的主要方法,通过相应的增设储热或储冷装置来帮助在需要时期对环境温度的调节。
3.3中央空调在运行过程中的节能措施
在中央空调的节能设计过程中,人们应当适当加强对空调的管理制度,这样不仅能有效提升节能减排,还能避免在使用的高峰时期出现不必要的问题。应将中央空调的设计变得自动化,比如在夏天时,当室内温度明显高于室外温度时,可以利用空调的风力转换的能力将室外的风传送到室内。从而能够帮助中央空调在进行降温前能够减少些取的能量耗损。
结束语:中央空调系统由于其运行较为复杂,对能量消耗较大,所以要想对其进行节能控制则具有较大难度。因此在进行设计时需要找到其节能的关键点,并在运行过程中采取各种有效的节能措施,从而使中央空调系统的节能理念能够得到有效贯彻,实现节能的目标。
参考文献:
[1]李晓宇.中央空调节能控制系统的设计与开发[J].浙江工业大学,2013,(11).
[2]黄海.中央空调系统变频节能的设计方案[J].广播电视信息,2015,(2).