中央空调系统是一个大的设备群体,它所消耗的电能,约占整栋大楼电耗的40~60%。就任何建筑物来说,空调系统设计,选型,安装都是按当地天气最热或最冷时所需的最大制冷量,制热量来选择机型,水泵的。且留有10%左右的余量。各配套系统按最大负载量(天气最热或最冷)配置,然而实际上绝大部分时间空调是不会在满负荷状态下运行的,存在较大的富余,这种选择不是最合理的。但又是必须的,在组成空调系统的各种设备中,水泵所消耗的电能约占整个空调系统的四分之一。
1、中央空调节能原理
大部分中央空调的水泵采用定流量工作方式。但中央空调的冷热负荷总是在不断变化的,冷热负荷变化时所需的冷媒水、冷却水的流量也不同,冷热负荷大时所需的冷媒水、冷却水的流量也大。反之则小。这就需要改变水泵的运行方式。由水泵的工作原理可知:水泵的流量与其转速成正比;水泵的压力(扬程)与其转速的平方成正比,而水泵的轴功率等于流量与压力的乘积,故水泵轴功率与其转速的三次方成正比。
2、深圳明佳昊智能变频后综合大楼实际节能情况
综合大楼中央空调,一区中央空调(未进行节能改造)在供冷,供热时,每一天的环境温度,湿度是不相同的。综合大楼中央空调使用深圳明佳昊智能变频进行水泵流量控制,当主机刚启动时需要的冷,热量大,水泵都在满负荷即50Hz下工作,待大楼病房室内温度下降,深圳明佳昊智能通过安装在管道内的温度传感器传回来的信号,来调节水泵转速可节约电能。通过三个半月的使用观察,其工作频率最低能达到30Hz,即其节电率最高可以达到78.4%。
同时由于水泵转速降低,其流量变小,也可以减少天然气的用量。例如:水泵在满负荷运转时,其水泵的流量为250立方/小时,变流量运转时其流量只有200立方/小时,相应能适当降低天然气的使用量。
使用深圳明佳昊智能变频设备供暖时间是2010年12月14日至2011年3月28日一共105天,共用电37740度。37740&pide;105=359.42,则每天用电360度,按一台泵每天水泵工作14小时另一台泵工作7小时计算,假如没用节能设备总用电为:37×1.5×14×105=81585度,每天用电777度电。
注:37为一台电机的功率,单位kw.
1.5为一台电机开一天,一台电机开半天,
14为每天电机工作的时间,单位小时
105为供暖的天数。
综合大楼中央空调使用深圳明佳昊智能变频设备,杜绝了大流量、小温差现象,使用小流量、大温差的方法。由于加大供回水温差,在冬季供暖运行节电率较高,可达50%左右,夏季由于制冷主机用电较大,节能率降低,一般在20-30%。需要等到供冷时与节能设备公司重新测定节电率。深圳明佳昊智能变频设备除了节能外,.还可实现自动控制,同时变频器的软启动功能及平滑调速的优点可实现对系统的平稳调节,使系统工作状态稳定,并延长机组及系统管道的使用寿命。节约维护,保养费用。
3、与节能设备相配套的节能措施和管理
在对中央空调系统节能上,我们还有以下一些方法来进行节能措施和管理
(1)根据天气情况适当降低冷却水温度
由于冷却水温度越低,制冷机的制冷系数就越高。冷却水的供水温度每上升1摄氏度,电制冷机的COP(能效比)下降近4%(一区中央空调直燃机能效比下降近6%)。降低冷却水温度就需要加强冷却塔的运行管理。在供冷前对冷却塔及时检修,清洗。保证冷却塔管道畅通水质洁净。否则冷却塔的效率会下降,不能充分地为冷却水降温。
(2)提高冷冻水温度
冷冻水温度越高,制冷机的制冷效率就越高。冷冻水供水温度提高1摄氏度,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。首先,不要设置过低的冷冻水温度。要根据天气变化随时调整,其次一定要关闭停止运行的冷机的水阀,防止部分冷冻水走旁通管路,否则,经过运行中冷机的水量就会减少,导致冷冻水的温度被制冷机降到过低的水平。
(3)在空调开启时,减少房间换气次数。关门,关窗,拉上窗帘。
(4)加强对中央空调操作人员的培训,提高操作人员业务水平和业务素质。懂得根据室外天气参数的变化进行合理而有效的节能调节。
(5)加强日常定期的对设备和系统维护保养和清洗。例如,冷凝器等热交换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。
(6)经常检查自控设备和仪表,保证其正常工作。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。
中央空调的节能涉及的范围非常广泛较广,日常管理是中央空调节能是否实际有效的关键。一个设计再好的空调系统,如果管理不善,一样达不到节能的目的。
参考文献
[1]王贵洁.中央空调运行维护中应注意问题[J].品牌与标准化.2012(14)
[2]闫军威,刘洋,周璇,康英姿.基于数值模拟的空调末端节能优化[J].华南理工大学学报(自然科学版).2012(04)