我国建筑中央空调能耗现状及节能措施_秦晓丽
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我国建筑中央空调能耗现状及节能措施
文/秦晓丽
【摘要】本文结合建筑中央空调能耗的基本理论,阐述了我国建筑中央空调能耗的现状,并探讨了如何改
中央空调能耗
现状
节能措施
备日常运行耗电量减少,运行费用降低。所以减少冷热负荷是民用建筑节能最根本的措施。
(2)设计选择冷热水机组须根据全年负荷情况,合理搭配一要避免机组台数过少,台数过少存在的问题有:负荷可靠性下降,一旦负荷高峰时机组出现故障,影响的比例就大;负荷适应性也差,其面积不大、冷负荷也不大,而使用场所又往往有提前和延长制冷要求,机组台数少,意味着单台制冷负荷大,一旦开启,只有部分负荷时就不适应,对离心式机组,往往易发生喘振现象。
二要避免机组台数过多。机组台数过多有如下缺点:单机容量下降,机组COP下降,能耗高;机组台数多,配置的循环水泵也多,水泵并联多,并联损失高;机组台数多,配置的循环水泵多,占用机房面积就大;机组台数过多,也意味着绝对故障点增多。
三要避免不恰当的使用多机头机组(包括多机头风冷热泵或模块化风冷热泵、模块化冷水机组),绝对故障点太多,增大启动电流。
四要避免一味地采用等容量机组。采用等容量机组,机房布置也许会划一整齐,备品各件会少,但工程中往柱有小负荷的不同使用功能的场所,如采用等容量机组,就容易造成负荷适应性差的缺点。
善这种现状的节能措施。【关键词】建筑能耗
建筑能耗在总能耗中占有很大的比例,而空调能耗又是建筑能耗中的大户。随着能源供应的日趋紧张及人们对室内热环境、室内空气品质的要求愈来愈高,迫切要求在保持空调区域舒适度的前提下,最大限度地降低空调能耗。
1建筑能耗
中央空调能耗一般包括三部分。空调冷热源;水或空气输送系统;空调机组及末端设备。
这三部分能耗中,冷热源能耗约占总能耗的一半左右,是空调节能的主要内容。另外,自控系统的配置也是运行节能的实现的重要因素。
2我国建筑能耗现状
我国幅员辽阔,从南到北从东到西各地气候的差异非常大。按全国被分为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区以及温和地区。
要新建大量的住宅,又要使住宅有一个较舒适的室内热环境,需要消费大量的能源。我国是个人均资源短的国家,能源资源也是如此,节能是国家的一项基本政策,国家的节能法里明确提出建筑要节能。
采暖地区住宅的建筑节能就是要降低住宅的采暖能耗。在采暖地区新建居住建筑节能50%的目标还远未达到,原有居住建筑的围护结构保温水平很低,要满足50%的节能要求,必须采取措施提高保温水平,但旧房改造是要大量投资的,而节能投资的回收周期又很长,加上住房体制上的问题,全国至今未见有大规模的旧房节能改造工程。
建筑节能的另一个重要方面是采暖管网的改造。室外管网要加强保温,提高热输送效率,室内管网则要做到可调控、可计量。长期以来,我国的建筑标准、规范都是以节省材料为主的,现有居住建筑的室内采暖管网是单管系统,有些连阀门都很少,根本无法调节控制,更不用说计量收费了。单管系统的改造在技术上也是个不易解决的问题。
我国的建筑节能是个必然的趋热,迄今为止也取得了一定的成绩,尤其是在北方采暖地区。但是建筑节能的形势并不令人满意,还有许许多多的问题要研究解决,长江中下游地区的建筑节能工作还完全是个空白,另外夏热冬暖地区夏季住宅空调也还有节能的问题,建筑节能的任务艰巨,同时潜力也很大。
3.2水输送系统的节能
空调系统中的水泵不仅起着非常重要的作用,而且耗电量也非常大。
在许多旧的中央空调系统中,采用了开式冷却水系统,开式冷却水系统中冷却水泵的扬程除了要克服冷却水在管道中的流动阻力外,还要提供将冷却水从冷却水池送至高位冷却塔克服水位高差所需要的能量。如果取消冷却水池,将从冷却塔回来的水管直接接至冷却水泵的入口,这种冷却水系统成为闭式冷却水系统,冷却水泵就不需提供将冷却水从制冷机提升到冷却塔克服水位高差所需要的能量,只需提供能量克服冷却水在管道中流动的阻力,所以所需要的水泵扬程要比开式冷却水系统小得多,因此水泵的能耗也就小很多。
供热空调泵系统存在设计电功率容量偏大,运行耗电量较高的问题,而泵的电耗在空调供热系统能耗中占的比重也较大,设计泵电功率容量大要求增大发电容量,增大峰谷差;运行耗电量大意味着发电煤耗的增大和污染物排放量的增大;容量增大使初投资加大,运行电耗增大使耗电费增多,两者都提高了空调供热运行成本,加大了热(冷)费用和用户的负担。为此,必须了解空调供热泵容量和能耗增大的原因,探讨泵节能的方法,并从设计、运行和设备上提出改进的措施。
3节能措施
3.1空调冷热源的节能(1)冷负荷确定
冷热负荷是空调系统最基础的数据,制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵以及给房间送冷、送热的空调箱、风机盘管等规格型号的选择都是以冷热负荷为依据的。如果能减少建筑的冷热负荷,不仅可以减小制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵、空调箱、风机盘管等的型号,降低空调系统的初投资,而且这些设备型号减小后,所需的配电功率也会减少,这会造成变配电设备初投资减少以及上述空调设
3.3风系统及末端装置的节能
(1)空调末端装置
FC是广泛运用的空调/采暖末端装置,目前国内生产厂家很多。有些企业特别是一些乡镇企业,对产品质量关心不够,技术力量薄弱,在上马过程中,经常为了片面追求冷热量指标而加大风机电机,使得耗功率不合理地上升。目前国家的有关标准中,尚未规定单
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放置各类机械的房问中应用。
多孔材料的吸声性能与材料本身的特性(如流阻、空隙率等)有关。它的吸声系数一般随频率增大而增大,达到极大值后略降再回升,到高频时起伏变化就不明显了。中、低频范围的吸声性能还随多孔材料的厚度增大而增加,但厚度对高频的影响不显著。材料厚度一定的多孔材料,适当改变它背后空气层的厚度,可增大低频的吸声系数。
用隔声的方法降低噪声2、
隔声就是把发声的物体,或把需要安静的场所封闭在一个小的空间里,使其与周围环境隔绝开。空气声的隔离一般采用下述方式:单体实心墙;带空气层的双层隔声结构;采用密度不同的隔声材料。
用消声器降低噪声3、
消声器种类很多,主要有阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合型消声器三类。另外,还有微穿孔板消声器、喷注耗散型消声器等。上述几种噪声控制方法在噪声治理中应用广泛,它们降噪机理的共同特点是通过噪声声波与声学材料或声学结构的相互作用消耗声
实践中效果较好、广泛应用的能,从而降低噪声,是目前工程设计、噪声控制方法。
四、结语
本文仅仅对建筑空调系统噪声危害及措施进行了简单研究,但是理论的研究要在实践中去检验和发展,我们在实践中对建筑空调系统噪声控制措施,还应注意各类建筑的噪声允许标准。按照有关规定,针对不同的施工体进行噪声控制措施,保证施工质量。参考文献
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筑,2005,
[3]郑钢,空调系统的噪声污染及其控制措施[J],工程建设与设计,2004,10,
(作者单位系北京建扶工程建设监理公司)
行换热的同时,实际上还进行着质量的交换,因此量又分为显热和潜热两部分。假如换热量全部为水的潜热,则冷却水降低6℃所蒸发的水量不及总供水量的1/100。
过渡季中,外界温度较低,少开冷却塔但是用风扇强制冷却并不如多开冷却塔,而用自然冷却节能;在适当的季节,冷却塔直接利用大气冷源通过板式换热器间接制冷方式,是目前值得推广的。在我国大部分地区(如西北地区、北方地区)的空调系统中若采用冷却塔供冷技术,均会收到一定的节能效果。
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位功率(耗电量)制冷、热量的指标,这就为大量高能耗的FC进入市场开了绿灯。建议在实施产品许可证制度的同时,尽快增加产品能耗指标的有关规定,以利于节能。
(2)关于VAV系统
变风量系统适合多房间且负荷有一定变化的建筑。对于负荷变化较小的建筑物,采用变风量系统的意义不大。每种系统形式式都有它的优点和缺点,不存在十全十美的系统。比如,变风量系统容易产生噪声问题,那么对于影剧院和电台录音棚这类声学效果要求较高的场合,最好不要采用变风量系统。对某一系统优劣的评价关键在于实际运行显现出来的优点多还是缺点多。设计人员在方案设计(概念设计)阶段所做的工作主要是综合各方面因素-建筑物用途、建筑格局、室内负荷变化特点、工程造价、系统运行维护以及业主对将来改扩建的考虑等等,进行技术经济比较,权衡利弊。
(3)冷却塔的节能
在制冷空调系统中,冷却塔起着非常重要的作用。目前应用较广泛的是湿式(蒸发式)冷却塔。当冷却水通过冷却塔与外界空气进
参考文献
中国能源发展报告》[1]《.2001
4结语
中央空调系统的节能对于整个建筑节能非常关键,希望本文能给广大的空调从业人员在中央空调的节能工作中,提供帮助和参考,为我国的能源事业做出贡献。
[2]张维雄.冷水机组变流量的性能.暖通空调.2000第6期
(作者单位系中国有色七冶筑炉建筑工程公司)在允许值之内。同时在建筑电气设计工程的初期,要考虑到在系统的输变电设备的选型和用户的电器设备选型上的谐波因素,尽可能选用低谐波设备。对申请用电的谐波源用户,在对其进行谐波预测计算的基础上,根据各级电网的背景谐波及谐波电流允许值,选择合适的接入系统方式。
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电压谐波是由电流谐波产生的,有效地抑制电流谐波就会使电压畸变达到要求的范围。
首先是使用有源滤波器消除谐波。有源滤波器是一种新技术设备,这种技术不但为有效地消除谐波创造了条件,而且有的滤波器还可以对电网谐波、负序电流及无功功率进行补偿,有源滤波器是一种主动式滤波器,它与无源滤波器的区别在于它能向系统输入补偿谐波电流以抵消负载所产生的有害谐波电流。有源滤波器通过采集到的电压、电流波形进行计算,根据计算所得的畸变频谱产生并向系统注入一定的波形和移相的电流以消除谐波。有源滤波器具有高可控性、快速响应性和补偿效果好的特点,同时它可用单级滤波器滤除多种谐波而不会和系统形成谐振电路,是一种非常有发展前景的消除谐波的手段。
4.总结
电力谐波己成为电力系统的一大公害,严重威胁着电力系统和用电设备的正常运行。谐波污染的日益严重己经给供电部门和用电部门的电气设备带来不同程度的危害,对谐波污染进行治理是关系到供用电部门的切身利益。本文分析了谐波的存在和危害性,总体上分析了谐波的来源以及现有的改善手段极其问题,最后从建筑电气系统工程设计方面解决了谐波抑制相关设计问题和谐波治理的发展趋势,为相关设计奠定基础。参考资料
图2有源滤波器原理
其次就是在建筑电气电网的总体治理方面。对谐波的治理电力系统和电力用户都应负起共同治理的重任,采用分级治理、就地治理的原则,实施管理措施和技术措施并用,将系统中的谐波限制
[1]张直平,
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(作者单位系上海科进咨询有限公司)
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