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中央空調(diào)的節(jié)能探討

     

      隨著人們對節(jié)能的意識的不斷增強,各類單位及個人采取了各式各樣降低中央空調(diào)的能耗的措施,但是從一般意義上來說,傳統(tǒng)的空調(diào)能耗降低的同時,也降低了人們的舒適感,因此以降低舒適感為代價的降耗行為并未能得到廣大的支持和全面的普及。如何才能在保障降低能耗的同時,又不降低舒適感,成為了目前空調(diào)節(jié)能的最大課題。本文就從以下幾個方面談一談如何節(jié)能。

 

(一)通風(fēng)空調(diào)對人體的影響

  由于建筑物的密閉性逐漸增加,裝修檔次也越來越高,從而導(dǎo)致室內(nèi)污染物的滯留量增加及延長停留時間。如煙霧、病菌及從家具、墻面、地毯和油性漆中散發(fā)出的多種致病化學(xué)物質(zhì),加上通風(fēng)換氣量的明顯不足,空氣在室內(nèi)循環(huán)造成室內(nèi)空氣品質(zhì)嚴(yán)重不合格。如何才能有效地解決空調(diào)房間存在的空氣品質(zhì)問題,已引起人們的廣泛關(guān)注。

  通過通風(fēng)換氣向室內(nèi)提供大量新鮮空氣,是改善空氣質(zhì)量的有效措施。但同時意味著新風(fēng)負荷的增加;另外利用增加新風(fēng)量和排風(fēng)進行熱交換也可以解決這一問題,同時可以減少空調(diào)的部分運行耗能。在房屋建筑熱工設(shè)計時,為了能達到房間內(nèi)有舒適的微氣候,需要恰當(dāng)?shù)乩梅课輫o結(jié)構(gòu)的熱工特性以抵御室外氣候的變化。除此之外,還有規(guī)劃設(shè)計、系統(tǒng)方案、太陽輻射和能源利用等幾個方面。

(二)內(nèi)外部條件的運用

  1、圍護結(jié)構(gòu)的運用

  圍護結(jié)構(gòu)包括外圍護結(jié)構(gòu)和內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)。外圍護結(jié)構(gòu)包括屋面、外墻和窗戶等,內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)系指室內(nèi)地面、天棚、內(nèi)隔墻等。在北方采暖建筑中,圍護結(jié)構(gòu)的傳熱損失占總熱損失的比例很大,如北京地區(qū),通過圍護結(jié)構(gòu)的傳熱損失占全部熱損失的77%,在沈陽地區(qū),占65%左右。由此可見,改善圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能對暖通空調(diào)節(jié)能有著很重要的作用。

  2、規(guī)劃設(shè)計的重要

  建筑的規(guī)劃設(shè)計是建筑節(jié)能設(shè)計的重要指導(dǎo),規(guī)劃節(jié)能設(shè)計需要從地址選擇、功能分區(qū)、建筑和道路布局走向、建筑物朝向、體形、間距、季節(jié)性尤其冬季主導(dǎo)風(fēng)向、太陽輻射、建筑外部空間環(huán)境等方面進行規(guī)劃布局。主要為優(yōu)化建筑物微氣候環(huán)境,重點考慮利于節(jié)能,充分重視利用太陽能及冬季主導(dǎo)風(fēng)向、地形地貌的自然優(yōu)勢。節(jié)能規(guī)劃設(shè)計就要分析構(gòu)成環(huán)境小氣候的決定因素,即輻射因素、大氣環(huán)境因素和地理因素的不同影響因素,通過建筑師的規(guī)劃布置,認(rèn)真分析、充分論證,利用現(xiàn)有條件和改造不利因素,以形成良好的、利于節(jié)能的微氣候環(huán)境。

  3、合理的系統(tǒng)設(shè)計方案

  〈1〉選擇合理的冷熱源設(shè)備。在系統(tǒng)設(shè)計中設(shè)備的合理選型是影響空調(diào)節(jié)能的關(guān)鍵因素,合理配置中央空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源對節(jié)能和能源合理利用至關(guān)重要。中央空調(diào)系統(tǒng)常用的冷熱源配置方式有水冷冷水機組加鍋爐系統(tǒng)、熱泵機組和溴化鋰吸收式機組等。如:溴化鋰機組的能效比(制冷量/消耗的熱量)比較低,省電但并不節(jié)能適用于有廢熱和余熱的地方,如熱電廠等附近。

  〈2〉利用蓄冷空調(diào)系統(tǒng)。在經(jīng)濟發(fā)展不平衡的地區(qū),很大程度上地存在著電負荷峰、谷差別較大的情況,在用電高峰時電力供應(yīng)不足,而在低谷用電時供應(yīng)過剩的浪費。在實施電力峰、谷電價的地區(qū),就可以采取低電價時段采用冰蓄冷系統(tǒng)將水制成冰來儲存冷量,高電價時段再將冷量釋放出去,這會對整個電力負荷的移峰補谷工作起到很好的效果,并能產(chǎn)生較好的經(jīng)濟社會效益。

  〈3〉變頻技術(shù)的充分利用。變頻技術(shù)在現(xiàn)在空調(diào)系統(tǒng)的使用中成為一種必然性,不僅能有效地改造空調(diào)系統(tǒng)的某些不足,還能較大地降低能耗、節(jié)省運行費用。采取變頻技術(shù)的主要原因是:

  A、設(shè)計人員在進行設(shè)備選型時,通常會預(yù)留一定的富裕量,事實上設(shè)備很少會在全負荷下運行,甚至不可能出現(xiàn)全負荷運行的情況。

  B、建筑物由于使用環(huán)境的變化,負荷也會發(fā)生相應(yīng)的變化。

  C、建筑物的實際負荷會隨著室外氣候的變化而產(chǎn)生波動。正常情況下,空調(diào)設(shè)備只能按設(shè)備的額定功率運行。當(dāng)負荷降低時,設(shè)備仍以額定功率全負荷輸出運行。這就必然造成能量的浪費。如果使用變頻技術(shù)(VRV),使空調(diào)設(shè)備的輸出功率隨著負荷的增減而變化,就會起到明顯的節(jié)能效果。根據(jù)空調(diào)負荷狀況,來改變水流量或風(fēng)流量從而有效地實現(xiàn)節(jié)能。變風(fēng)量(VAV)空調(diào)系統(tǒng)是通過末端裝置來補償室內(nèi)負荷的變動,調(diào)節(jié)室內(nèi)送風(fēng)量以維持室溫。變水量系統(tǒng)(風(fēng)機盤管)是通過水量控制的方法來調(diào)控溫度的。通過對水量、風(fēng)量及主機的變頻控制調(diào)節(jié),可以實現(xiàn)所需空調(diào)負荷的用時匹配,使其達到節(jié)能的目的。

  4、再生能源的應(yīng)用

  可再生能源具有資源豐富、無污染、清潔安全、資源取之不盡可再生的優(yōu)勢,因此在能源日益短缺的今天,盡量利用再生能源是很有必要的;如:太陽能的利用、地下水的利用、自然風(fēng)和土壤能源的利用、及海洋能的利用等。

  

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