中央空调系统在解决方案设计中的节能


发布时间:

2022-02-22

中央空调系统设计中的节能

  要实现中央空调系统的节能, 首先应设计合理。 中央空调系统是为空调建筑服务 的,因此,节能设计可以分为两方面,一方面是减少空调建筑的热负荷,另一方 面是提高中央空调系统的效率。 空调建筑在夏季依靠制冷机将室内的热负荷移到室外。 显然, 减少了室内的热负 荷,制冷机的运行时间就减少,中央空调系统的能耗就减少。 室内的热负荷来自两方面, 一是由室内外温差而引起的热量交换, 另一方面是室 内照明和设备产生的热负荷。因此,可以采取遮阳、气密、绝热等措施,以减少 室内的热负荷达到节能。

  一、减少室内的热负荷

  1、遮阳

  减少阳光直接辐射屋顶、 墙、 窗及透过窗户进入室内, 可采用挑檐、 遮阳板(篷)、 镀膜玻璃等;减轻外墙、屋面吸收阳光幅射热,可采用浅色外墙饰面,将绝热层 设在外墙外侧和屋顶屋面,或架空屋面。 增加外遮阳对夏季冷负荷(或供冷量)减少十分明显。据中国建筑科学研究院测 定,在水泥屋面刷上石灰水,夏季屋面的表面温度可降低 16-19℃。

  2、气密

  提高门窗气密性,防止缝隙进风。采用塑钢门窗不仅气密性好,而且热阻大,并 可降低噪音,减少灰尘。或采用门窗密封条,提高门窗气密性。房间换气次数由 8 降到 5 次,建筑物的耗冷可降低 8%左右。 因此设计中应采用密闭性良好的门窗。加设密闭条是提高门窗气密性的重要手 段。根据门窗的具体情况,分别采用不同的密封条.如橡胶条、塑料条或橡塑结 合的密封条。

  3、绝热

  采用绝热材料对墙、屋顶、门窗等进行绝热,如岩棉、矿渣棉、玻璃棉、聚苯乙 烯泡沫塑料、膨胀珍珠岩、加气混凝土、聚氨酯硬质泡沫塑料、PVC 塑料门窗、 中空玻璃等,以减少围护结构的传热系数。采用空心砌块、二层窗等,利用空气 隔热,也可起到绝热作用。增设外墙及屋顶的保温层对冬、夏两季节能有利.

  4、控制窗墙比

  窗墙比是窗洞口与墙的面积比值, 增大这个比值不利于空调建筑节能。 通过外窗 的耗热量占建筑物总耗热量的 35%~45%。一般规定各朝向的窗墙比不得大于下 列数字:北向 25%;东、 西面向 30%;南向 35%。 l 减少窗、墙面积比,对减少夏季冷负荷有较好的效果。窗的设计和发展经历了 单层窗时期、 双层玻璃阶段和镀膜玻璃阶段。 目前最先进的节能窗是超级节能窗, 虽然超级节能窗比普通窗的价格高(20~50)%,但以节能计算,它的回收期只有 2~4 年。

  5、照明

  在我国,照明用电量已占总用量的 10%以上,照明用电往往直接转化为空调冷 负荷。 对于空调面积大、照明容量大的地方,应采用照明与空调的组合系统。注意采用 节能灯,节能灯发光效率高,是白炽灯的 5 倍左右。即同样亮度时,节能灯耗电 只有白炽灯的 1/5。 采用节能灯不仅减少照明电耗 ,而且可以减少空调负荷。

  二、提高中央空调系统的效率

  1、合理选择制冷装置(冷源) 配置多台压缩机的冷水机组具有明显节能效果。 因为这样的机组在部分负荷时仍 有较高的效率,而且,机组起动时可以实现顺序起动各台压缩机,对电网的冲击 小,能量损失小。 此外,可以任意改变各台压缩机的起动顺序, 使各台压缩机的磨损均衡,延长 使用寿命。但台数不宜过多,冷水机组台数宜选用 2~3 台,制冷量较大时亦不 应超过 4 台,单机制冷量的大小应合理搭配。

  2、合理选择主机容量, 为了安全起见, 绝大部分的冷水主机容量要比实际尖峰热负载大 20%以上。 但是, 实际尖峰热负载在全年出现的频率相当低, 全年平均的热负载大约是尖峰热负载的(60~70)%,使得全年平均的热负载只有冷水主机容量的(50~60)%。 由此,造成冷水主机大部分时间都在低负载下运转。冷水主机负载率在 60%以下 运转效率不佳。因此,主机容量不应选择过大。

  3、合理选择制冷方式, 有余热(如蒸汽、 热水和窑炉排放热等)可供利用的地方, 应优先选用溴化锂吸收 式冷水机组作为空调系统的冷源。

  4、 配置优质的节能设备, 由于设计制造技术的提高,近年来新上市的冷水主机的耗电率比 20 年前所生产 的冷水主机降低约 35%左右。因此在适当时候将旧主机换成高效率的冷水主机是 非常可行的。 根据实例,某用户为了解决 CFC 冷媒的问题,将一台已经运转约 15 年的 350RT 的冷水主机, 换成可满足尖峰需求的 300RT 的冷水主机, 设备投资约可在 4 年左 右回收。