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          節能技術在中央空調上的應用

          2016-03-09

          隨著社會的不斷進步與科學技術的不斷發展,現在人們越來越關心我們賴以生存的地球,世界上大多數國家也充分認識到了環境對我們人類發展的重要性。這其中較為重要也是較為緊迫的問題就是能源問題,要從根本上解決能源問題,除了尋找新的能源,節能是關鍵的也是目前較直接有效的重要措施,在較近幾年,通過努力,人們在節能技術的研究和產品開發上都取得了巨大的成果。節能是指加強用能管理,采用技術上可行,經濟上合理以及環境和社會可以承受的措施,減少從能源生產到消費各個環節中的損失和浪費,更加有效、合理地利用能源。其中,技術上可行是指在現有技術基礎上可以實現;經濟上合理就是要有一個合適的投入產出比;環境可以接受是指節能還要減少對環境的污染,其指標要達到環保要求;社會可以接受是指不影響正常的生產與生活水平的提高;有效就是要降低能源的損失與浪費。


              在我國經濟快速發展的大背景下,由于房地產的快速發展需求,中央空調的市場需求呈現強勁的增長趨勢。在市場容量不斷增大的吸引下,越來越多的廠家加入到商用中央空調的領域。節能技術應用于中央空調系統,對提升中央空調自動化水平、降低能耗、節約能源都具有重要意義。下面是中央空調上比較先進的節能技術。


             
          1、熱泵空調

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          熱泵空調以空間大氣、自然水源、大地土壤為空調機組的制冷制熱的載體。冬季借助熱泵系統,通過消耗部分電能,采集空氣、水源、地源中的低品位熱能,供給室內取暖;夏季把室內的熱量取出,釋放到空氣、水源、地源中,以達到夏季制冷的目的。該技術具有高效節能、一機多用的特點。其中,以地源熱泵應用較為廣泛。地源熱泵是一種利用地下淺層地熱資源既能供熱又能制冷的高效節能環保型空調系統。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源(電能),即可實現能量從低溫熱源向高溫熱源的轉移。在冬季,把土壤中的熱量出來,提高溫度后供給室內用于采暖;在夏季,把室內的熱量出來釋放到土壤中去,并且常年能保證地下溫度的均衡?!〉卦礋岜玫膽铆h保,使用電力,沒有燃燒過程,對周圍環境無污染排放;不需使用冷卻塔,沒有外掛機,不直接向周圍大氣環境排熱,沒有熱島效應,沒有噪音;不抽取地下水,不破壞地下水資源。一機三用:冬季供暖、夏季制冷以及全年提供生活熱水。


             2、冷熱電聯產技術

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           該項技術的工作原理是燃氣渦輪機透過燃燒天然氣發電,產生高品位的電能,滿足樓宇的用電需求。同時,發電機組排放出的較高溫度的熱能,一方面,可以直接為樓宇提供冬季采暖供熱和提供生活與衛生熱水;另一方面,可作為溴化鋰或氨吸收式制冷機驅動熱源,產生夏季空調用的冷水。而吸收式制冷機排出的更低品位的熱能可以作為液體除濕機的驅動熱源,即提供使液體除濕劑再生所需的熱能,從而形成冷熱電三聯供系統。該系統將發電和空調系統合為一個系統,集成和優化了多種設備,解決了建筑物電、冷、熱等全部需要,系統可實現終端能源的梯級利用和高效轉換,以避免遠距離輸電和分配損失,使得能源利用總效率由發電25%35%,提高到70%90%以上,大幅度降低建筑能耗。有效解決了燃氣公司夏季氣源過剩、冬季供氣不足,而電力公司夏季電力供應不足、冬季過剩的矛盾。中央空天余熱回收適合為單個建筑或小范圍的多個建筑提供電、冷、熱。


             3、中央空調余熱回收技術

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          中央空調余熱回收系統由傳統的活塞式或螺桿式水冷中央空調制冷機組為載體,通過高新技術改造,增加高效節能超導余熱回收系統,將中央空調在制冷過程中所排放的廢熱通過余熱回收系統轉換成45℃—60℃的衛生熱水,使其由原單一的制冷功能轉變為制冷、供熱水同步進行的雙重功能系統,讓用戶在使用空調制冷的同時,零費用享用潔凈的衛生熱水。在非制冷期(即不開空調制冷的季節,一年約3-4個月),關閉空調制冷系統,則啟動熱泵功能專制熱水(熱泵生產一噸45-60℃的熱水耗電7.5-8度,是一種新型的高效節能型產品)。中央空天余熱回收技術節能技術高,并且應用廣泛。在賓館、酒店、度假村、桑拿、醫院等既需要制冷又需要熱水的單位都可應用。


             4、中央空調閉環變頻節能技術

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           對于中央空調來說,按照國家標準,系統的較大負載能力是按照氣溫較高,負荷較大的工作環境來設計的,就系統本身來說,存在著很大的儲備空間,而實際上系統又很少在這些極限條件下工作。中央空調設備97%的時間在70%負荷以下波動運行,所以實際負荷總不能達到滿負荷,特別是在冷氣需求量較少的情況下,主機負荷量更低。為了保證有較好的運行狀態和較高的運行效率,在當前電力供求矛盾非常突出的情況下,如何提高中央空調冷卻水、冷凍水系統、末端設備如風機等設備的運行效率,降低其能耗是當務之急。近年來隨著IC 產業的迅猛發展,變頻器的價格大幅下降,同時,可靠性增強,容量增大,采用變頻器對風機、水泵類機械進行調速來調節風量、流量,已變得越來越現實,其對節約能源、提高經濟效益具有重要意義。本文首先對諾瑪特廣場(四川南充市)中央空調系統進行了節能計算,然后討論了中央空調節能原理:環境溫度通過溫控器反饋給變頻器,從而通過變頻器頻率變化來調節風機、水泵電動機轉速,隨電動機轉速變化使風機、水泵的風量、流量隨之變化,從而來達到節能的目的。空氣處理機風機及冷凍水泵、冷卻水泵安裝變頻器,可以較大限度地節省水泵風機運行能耗;同時變頻器具有調頻調壓功能,水泵電機啟動為軟啟動,對電網影響小,變頻器為無級調速,電機平滑啟動,無沖擊雜音,能改善其使用壽命。通過該項技術改造,有效地降低了商場的營業成本,尤其在當前電力供給相對緊張的情況下,能成功地降低中央空調的能耗,既有良好的經濟效益,也有明顯的社會效益。


            5、中央空調末端設備—變風量機組變頻控制節能

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          變風量機組也是中央空調系統重要的組成部分,其性能指標(風量、冷量、噪音、用電量)的優劣,除了變風量機組本身的性能外,更重要的還取決于控制的模式、控制器的性能、品質。隨著中央空調的不斷普及,變風量機組調節控制器已經經歷了三個發展階段:第一階段:風閥調節。能起到調節風量的作用,但電能量消耗大、噪音大。第二階段:可控硅調壓調速。能起到調節風量、冷量、節能的作用,對變風量機組的噪音有一定的改良作用,其缺點是體積大、可靠性穩定性低、故障率高。第三階段:變頻調節。能較大限度的滿足變風量機組對風量、冷量、噪音的調節要求,節能效果更明顯,體積小,可靠性穩定性高。目前,變頻控制器以其特有的優勢,正被中央空調業內人士所青睞。中央空調調節冷凍/冷卻泵轉速的節電原理:采用交流變頻技術控制冷凍/冷卻泵的運行,是目前中央空調系統節能改造的有效途經之一。泵的負載功率與轉速成3次方比例關系,即PN3,其中P為功率,N為轉速;可見用變頻調速的方法來減少水泵流量的經濟效益是十分顯著的,當所需流量減少,水泵轉速降低時,其電動機的所需功率按轉速的三次方。當冷水機負荷下降時,所需的水流量減少,通過電動機的調速裝置降低泵的轉速來減少水的流量,泵的軸功率相應減少,電動機的輸入功率也隨之減少。當用冷量增加,冷機負荷量增大,冷凝器進出水溫差增大,變頻器運行頻率增加,水泵轉速加快,水流量增加,從而維持溫差恒定。反之亦然。從而達到理想的節能效果。


             中央空調是現代大廈物業、賓館、商場不可缺少的設施,它能帶給人們四季如春,溫馨舒適的每一天,由于中央空調功率大,耗能大,加上設計上存在“大馬拉小車”的現象,支付中央空調所用電費是用戶一項巨大的開支。因為季節的變化、晝夜的變化、賓館酒樓客人入住率的變化、娛樂場所開放時間的變化等等,從而導致中央空調對能源的嚴重浪費。所以,中央空調的節能,是我們在當代能源緊張的環境下必需解決的問題。把中央空調節能技術搞好了比且能過應用到位,將對世界的能源問題上做出巨大貢獻。


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