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【摘 要】 中央空调系统中主要的一个设备就是工艺性组合式空调机组,其耗电量占了整个空调系统的20%~30%,属于较为重要的部分,所以研究其节能情况非常有必要。本文着重对工艺性组合式空调机组的节能影响因素进行浅析,并对工艺性组合式空调机组的相应节能措施以及其应用进行探讨。
【关键词】 工艺性组合式;空调机组;节能措施
引言:
工艺性组合式空调机组对于能源的消耗比较大,整个空调系统中各设备之间彼此作用,设备的协调性不好,将导致整个空调系统处于高能耗、低效率的运行状况,所以,加强对空调机组如何更好的节能进行研究具有一定的重要性。目前工艺性组合式空调机组在节能方法上有很多种,工艺性组合式空调机组的节能涉及面很广,如机组的气密性、箱体的保温、功能段阻力、风机的工作点、换热器效率、新风量的控制等都对能耗大小有影响,而且还涉及到设计、施工、设备和元器件的选择以及新技术的应用等多个方面。而且工艺性组合式空调机组具备向智能型、机电一体化、智慧型发展的趋势。一方面是为了维护管理的有效性以及对空气参数进行调节,同时,加强节能也就是为了很好的管理,这也就表明在工艺性组合式空调机组上对节能技术更加的重视和廣泛的应用。
一、工艺组合式空调机组节能影响因素分析
因为组合式空调机组是一种被动式的机组,其热量或者冷量都是由相应的设备所提供的,并且通过机组内的加热器、表冷器进行热交换之后,向空间提供适宜的湿度和温度,从而达到工艺性空调的要求。在空调的整个系统当中,各个设备之间相互牵连,一旦其中一个设备同其他的设备之间不相容,就将会导致空调的整个系统运行的低效率、高能耗。以下内容主要是从设备的本身对其节能进行了分析,通过对其分析比较,并采取相关的措施来提高工艺性组合式空调机组节能效果,主要分析其节能因素的方面如下:
(一)产品性能影响因素
(1)加热器与表冷器:因为组合式空调机组冷量、风量普遍很大,所以,在实验台无法对组合式空调机组的性能取得确认,因此在对其设计的过程中,选型占据着很重要的地位。如果在加热器或表冷器的选型上,存在准确度有差异的情况,那么,将会在实际的运行过程中,导致整个空调系统的水泵、冷热源设备在设计工况的运行偏离。比如,由于表冷器理论选型与实际性能的要求有一定差异,为了达到相同的冷量,只有采用缩小温差和增大水流量的方式来对此进行弥补。这样将会造成水阻力、水系统流量的增加,水泵耗功的增大,同时冷水机组将增大耗电量,导致设备在低效率、高耗能的条件下运行。(2)风机:在组合式空调机组中主要采用的离心风机型式有:后向板式离心风机、前向多翼离心风机、后向机翼离心风机和无蜗壳离心风机。组合式空调机组中大部分都采用后向、前向离心风机,由于所采用的各空调机组与配套的风机的制造商不同,所以在性能上存在很大的差别。前向离心风机适用于风量大,压力较小的组合式空调;后向离心风机适用于风量大压力大的高阻力的组合式空调。因此,在实际的项目中,由于选型的风机不同,与其配用的风机功率相差50%左右,针对这种情况,如果要想实现节能的效果,相关的人员就必须对组合式空调机组实行节能评价值与能效限定值的评定工作。
上表对比中可知轴功率最大与最小相差47%左右。
(二)装置性能影响因素
工艺性组合式空调机组产品性能的变化引起机组运行的低效率、高耗能,而且其装置的本身也会产生空调系统高耗能,所以,从下面几个方面进行分析:(1)箱体冷桥:整个机组节能性能都受到工艺性组合式空调机组的箱体的冷桥性能的影响,因为冷桥现象的存在,当冷桥部位表面温度低于机组外表面空气露点温度时,表面就会有凝结水,随着时间加长,其表面最终变成水珠下滴,这样就存在热、冷交换的状态,能量因此受到损耗。GB/T14294中对凝露试验工况条件为27.240C,该温度下的空气露点温度为22.920C,显然用此凝露试验工况条件来凝露是否合格进行评判,确定其与现场的实际情况是否相符。(2)箱体传热:工艺性组合式空调机组的箱体的传热系数大小对箱体外、内空气热交换的程度有一定的影响。这就会导致能量通过壁板进行传递从而流失。采用不同传热系数的箱体其能量损耗率见表2。
二、空调系统节能技术措施
(一)冷热源节能
冷热源系统消耗掉了空调系统所需要的大部分能量。因此冷热源系统的合理选择直接影响着空调系统的节能。常用的空调系统冷热源方式有:1.水冷冷水机组。像夏季使用水冷冷水机组制冷,目前这种方式应用较为广泛。2.热泵型机组。现在已被公认为一种有利于环境的高效节能装置。但在技术上亟待解决的是冬季制热能力不足。3.溴化锂吸收式。溴化锂机组节电不节能,其能效比比较低,外燃式为1.0~1.2左右,适用于有余热、废热的场所,如钢铁厂、热电厂等,既利用了废热、余热,又达到了制冷的目的。
(二)输送系统的动力节能
空调系统运行中水泵和风机所消耗的电能就是所谓的动力能耗。具体节能技术措施如下:1.提高供回水温差,系统中输送冷(热)量的载冷(热)介质采用较大供回水温差时,明显提高了空调系统制冷(热)效率。所以应在符合空调精度、人体舒适度和工艺要求的条件下下,尽可能保持温差相对较大,但供回水温差不宜大于8℃。2.低流速风机的选用与管路系统中流速的平方成正比,故采用低流速能取得较好的节能效果,且低流速有利于提高水力工程的稳定性。3.水泵扬程的合理选择对提高输配系统的效率设计很重要的,对于扬程太高的情况,通过减小阀门开度来对系统的水力平衡进行调节,会使系统能耗大都消耗在过滤器和阀门上。4.采用变流量水系统空调系统的热交换本质是一定流量的水通过表冷器与风机驱动的送风气流进行能量交换,因此能量交换的效率不但与风速和表冷器温度有关,同时更与冷热水供水流量有关。在进行空调水系统的设计时,变水温变流量或定水温变流量的调节方式的采用,使供水量随空调负荷的变化而增减,不但可以减少处理过程的能耗还能节省输送能耗。5.采用变风量系统空调系统中能量交换的效率与风量也有密切关系。风量越大,能量交换越充分,能量交换效率也就越高,因此有必要根据温湿度的设定值随时调节风量的大小。调节风量的大小有多种方法,包括调节风机的出口风门,改变离合器、导时阀的控制、风机电动机的调速等。目前最常用、调节效果最好的是风机电动机调速方法。
(三)运行负荷的节能措施
空调风机采用变频调速,根据安装在送风主管上的动压传感器控制风机变频装置,保证主风道压力恒定,并最大限度地避免风压过大,节省运行能耗。送风主管上设有温湿度传感器,根据检测到的数据调节空调机表冷器表冷阀及加热器蒸汽调节阀的开度,在空调机组的各级过滤器上设置压差报警装置,以保证及时更换过滤网,降低管道阻力,带一次回风的空调机组设混风控制系统,通过新回风温湿度的检测和焓值计算与设定的焓值进行比较,实现焓值控制,自动调节新‘回’排风比例,尽可能利用回风和新风的能量,在过渡季节甚至可以利用全新风供冷,最大限度节约能源。
三、蓄冷技术的应用
目前我国已逐步实施峰谷电价制度,这为冰蓄设备和冷技术的发展提供了条件。在低温送风系统中采用冰蓄冷配不仅能满足空调系统要求,同时还对节约了用电的费用,这是空调工程的重大变革。利用冷媒(溴化锂等)结成冰储存冷量,在夜间用电低谷通过冰融化放出冷量的原理,在白天用电高峰时采用低温送风补充白天对冷量的要求就是指冰蓄冷技术。采用冰蓄冷技术,有利于均衡电力负荷、提高现有发电设备与供电电网的利用率,有利于降低系统的运行费用;还有助于调节送风温差,是一举多得的节能措施。
四、结束语
近年来,随着社会经济的迅速发展,组合式空调机组的应用越来越广泛,特别是工艺性组合式空调机组,由于生产工艺的特殊要求,对冷量和热量的需求量较大,因此通过对工艺性组合式空调机组的节能问题的探讨,提高能源利用率,合乎可持续发展战略的要求。
参考文献:
[1]王永香.工艺性组合式空调机组节能措施的应用与分析[J].轻工科技,2014.
[2]马炎坤,张敏,郑则炯.PLC为控制器的工艺性空调机组联网监控的实现[J].低温与超导,2014.
[3]孟凡英.洁净厂房对空调机组的特殊要求研究[J].应用能源技术,2014.
[4]杨东旭,黄曼霞.中央空调控制特点与节能技术探析[J].电子世界,2014.
【关键词】 工艺性组合式;空调机组;节能措施
引言:
工艺性组合式空调机组对于能源的消耗比较大,整个空调系统中各设备之间彼此作用,设备的协调性不好,将导致整个空调系统处于高能耗、低效率的运行状况,所以,加强对空调机组如何更好的节能进行研究具有一定的重要性。目前工艺性组合式空调机组在节能方法上有很多种,工艺性组合式空调机组的节能涉及面很广,如机组的气密性、箱体的保温、功能段阻力、风机的工作点、换热器效率、新风量的控制等都对能耗大小有影响,而且还涉及到设计、施工、设备和元器件的选择以及新技术的应用等多个方面。而且工艺性组合式空调机组具备向智能型、机电一体化、智慧型发展的趋势。一方面是为了维护管理的有效性以及对空气参数进行调节,同时,加强节能也就是为了很好的管理,这也就表明在工艺性组合式空调机组上对节能技术更加的重视和廣泛的应用。
一、工艺组合式空调机组节能影响因素分析
因为组合式空调机组是一种被动式的机组,其热量或者冷量都是由相应的设备所提供的,并且通过机组内的加热器、表冷器进行热交换之后,向空间提供适宜的湿度和温度,从而达到工艺性空调的要求。在空调的整个系统当中,各个设备之间相互牵连,一旦其中一个设备同其他的设备之间不相容,就将会导致空调的整个系统运行的低效率、高能耗。以下内容主要是从设备的本身对其节能进行了分析,通过对其分析比较,并采取相关的措施来提高工艺性组合式空调机组节能效果,主要分析其节能因素的方面如下:
(一)产品性能影响因素
(1)加热器与表冷器:因为组合式空调机组冷量、风量普遍很大,所以,在实验台无法对组合式空调机组的性能取得确认,因此在对其设计的过程中,选型占据着很重要的地位。如果在加热器或表冷器的选型上,存在准确度有差异的情况,那么,将会在实际的运行过程中,导致整个空调系统的水泵、冷热源设备在设计工况的运行偏离。比如,由于表冷器理论选型与实际性能的要求有一定差异,为了达到相同的冷量,只有采用缩小温差和增大水流量的方式来对此进行弥补。这样将会造成水阻力、水系统流量的增加,水泵耗功的增大,同时冷水机组将增大耗电量,导致设备在低效率、高耗能的条件下运行。(2)风机:在组合式空调机组中主要采用的离心风机型式有:后向板式离心风机、前向多翼离心风机、后向机翼离心风机和无蜗壳离心风机。组合式空调机组中大部分都采用后向、前向离心风机,由于所采用的各空调机组与配套的风机的制造商不同,所以在性能上存在很大的差别。前向离心风机适用于风量大,压力较小的组合式空调;后向离心风机适用于风量大压力大的高阻力的组合式空调。因此,在实际的项目中,由于选型的风机不同,与其配用的风机功率相差50%左右,针对这种情况,如果要想实现节能的效果,相关的人员就必须对组合式空调机组实行节能评价值与能效限定值的评定工作。
上表对比中可知轴功率最大与最小相差47%左右。
(二)装置性能影响因素
工艺性组合式空调机组产品性能的变化引起机组运行的低效率、高耗能,而且其装置的本身也会产生空调系统高耗能,所以,从下面几个方面进行分析:(1)箱体冷桥:整个机组节能性能都受到工艺性组合式空调机组的箱体的冷桥性能的影响,因为冷桥现象的存在,当冷桥部位表面温度低于机组外表面空气露点温度时,表面就会有凝结水,随着时间加长,其表面最终变成水珠下滴,这样就存在热、冷交换的状态,能量因此受到损耗。GB/T14294中对凝露试验工况条件为27.240C,该温度下的空气露点温度为22.920C,显然用此凝露试验工况条件来凝露是否合格进行评判,确定其与现场的实际情况是否相符。(2)箱体传热:工艺性组合式空调机组的箱体的传热系数大小对箱体外、内空气热交换的程度有一定的影响。这就会导致能量通过壁板进行传递从而流失。采用不同传热系数的箱体其能量损耗率见表2。
二、空调系统节能技术措施
(一)冷热源节能
冷热源系统消耗掉了空调系统所需要的大部分能量。因此冷热源系统的合理选择直接影响着空调系统的节能。常用的空调系统冷热源方式有:1.水冷冷水机组。像夏季使用水冷冷水机组制冷,目前这种方式应用较为广泛。2.热泵型机组。现在已被公认为一种有利于环境的高效节能装置。但在技术上亟待解决的是冬季制热能力不足。3.溴化锂吸收式。溴化锂机组节电不节能,其能效比比较低,外燃式为1.0~1.2左右,适用于有余热、废热的场所,如钢铁厂、热电厂等,既利用了废热、余热,又达到了制冷的目的。
(二)输送系统的动力节能
空调系统运行中水泵和风机所消耗的电能就是所谓的动力能耗。具体节能技术措施如下:1.提高供回水温差,系统中输送冷(热)量的载冷(热)介质采用较大供回水温差时,明显提高了空调系统制冷(热)效率。所以应在符合空调精度、人体舒适度和工艺要求的条件下下,尽可能保持温差相对较大,但供回水温差不宜大于8℃。2.低流速风机的选用与管路系统中流速的平方成正比,故采用低流速能取得较好的节能效果,且低流速有利于提高水力工程的稳定性。3.水泵扬程的合理选择对提高输配系统的效率设计很重要的,对于扬程太高的情况,通过减小阀门开度来对系统的水力平衡进行调节,会使系统能耗大都消耗在过滤器和阀门上。4.采用变流量水系统空调系统的热交换本质是一定流量的水通过表冷器与风机驱动的送风气流进行能量交换,因此能量交换的效率不但与风速和表冷器温度有关,同时更与冷热水供水流量有关。在进行空调水系统的设计时,变水温变流量或定水温变流量的调节方式的采用,使供水量随空调负荷的变化而增减,不但可以减少处理过程的能耗还能节省输送能耗。5.采用变风量系统空调系统中能量交换的效率与风量也有密切关系。风量越大,能量交换越充分,能量交换效率也就越高,因此有必要根据温湿度的设定值随时调节风量的大小。调节风量的大小有多种方法,包括调节风机的出口风门,改变离合器、导时阀的控制、风机电动机的调速等。目前最常用、调节效果最好的是风机电动机调速方法。
(三)运行负荷的节能措施
空调风机采用变频调速,根据安装在送风主管上的动压传感器控制风机变频装置,保证主风道压力恒定,并最大限度地避免风压过大,节省运行能耗。送风主管上设有温湿度传感器,根据检测到的数据调节空调机表冷器表冷阀及加热器蒸汽调节阀的开度,在空调机组的各级过滤器上设置压差报警装置,以保证及时更换过滤网,降低管道阻力,带一次回风的空调机组设混风控制系统,通过新回风温湿度的检测和焓值计算与设定的焓值进行比较,实现焓值控制,自动调节新‘回’排风比例,尽可能利用回风和新风的能量,在过渡季节甚至可以利用全新风供冷,最大限度节约能源。
三、蓄冷技术的应用
目前我国已逐步实施峰谷电价制度,这为冰蓄设备和冷技术的发展提供了条件。在低温送风系统中采用冰蓄冷配不仅能满足空调系统要求,同时还对节约了用电的费用,这是空调工程的重大变革。利用冷媒(溴化锂等)结成冰储存冷量,在夜间用电低谷通过冰融化放出冷量的原理,在白天用电高峰时采用低温送风补充白天对冷量的要求就是指冰蓄冷技术。采用冰蓄冷技术,有利于均衡电力负荷、提高现有发电设备与供电电网的利用率,有利于降低系统的运行费用;还有助于调节送风温差,是一举多得的节能措施。
四、结束语
近年来,随着社会经济的迅速发展,组合式空调机组的应用越来越广泛,特别是工艺性组合式空调机组,由于生产工艺的特殊要求,对冷量和热量的需求量较大,因此通过对工艺性组合式空调机组的节能问题的探讨,提高能源利用率,合乎可持续发展战略的要求。
参考文献:
[1]王永香.工艺性组合式空调机组节能措施的应用与分析[J].轻工科技,2014.
[2]马炎坤,张敏,郑则炯.PLC为控制器的工艺性空调机组联网监控的实现[J].低温与超导,2014.
[3]孟凡英.洁净厂房对空调机组的特殊要求研究[J].应用能源技术,2014.
[4]杨东旭,黄曼霞.中央空调控制特点与节能技术探析[J].电子世界,2014.