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(中冶北方工程技术有限公司 辽宁鞍山 114009)
摘 要:随着社会的不断发展,使用空调的人越来越多,空调的节能问题也越来越受到关注.本文分析了当前我国空调工程能源利用的现状,提出了一些问题.针对存在的不足,目前已研究出了一些新技术,服务于空调行业,力争为国民的节能做一点贡献.
关键词:空调工程 节能技术 优化
中图分类号:TU831 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)02(b)-0100-01
现今,我国经济的可持续发展面临着严峻的挑战,人均能源占有量稀少与不断发展的国民经济之间的矛盾一直存在着.随着社会的发展,能源显得越来越短缺,特别是现在使用空调的人越来越多.空调自身的含氟制冷剂本身就会导致臭氧空洞的形成,而且空调工程的高能耗问题还会产生更多的二氧化碳,引发一系列的环境问题.这就更要求我们去寻求一条节能的道路,来适应社会的发展.因此,研究空调的节能问题显得尤为迫切且重要.
1.空调工程节能现状分析
1.1 空调冷热源系统
纵观总体,我国虽然能源拥有量相当多,但由于我国特有的国情,人均能源占有量相对缺少,能源供应比较紧张.因此,空调工程可以从两方面进行节能研究,首先要注重能源的综合利用问题,其次要提高空调机组本身的效率,把一些被浪费掉的能量回收起来并加以利用,提高整体的能源利用率.
对于空调整体而言,要想节能,就必须在满足技术要求的前提下而且能保证空调冷热源系统正常运行,然后采取有效地自动控制技术.在空调系统中,常用的制冷机组有溴化锂吸收式蒸汽机组、溴化锂吸收式直燃机组、离心式压缩冷凝机组、压缩冷凝机组和螺杆式压缩冷凝机组.而离心式制冷机组和螺杆式压缩冷凝机组的能耗相对比较低,在运行的过程中耗电也比较少,是大众的选择.
1.2 水或空气输送系统
越来越多的空调全年运用的总能量积累起来约占总的用电量的40%,在这40%里面水泵的耗电量就占据了20%～25%.在空调工程中,水是通过水泵来输送的,因此就可以通过变频调速来改变水的输送速度进而进行节能调试,也可以通过阀门来控制水的流速,从而达到节能的目的.但是在整个管路中阀门是调节管路特性的主要部件,阀门自身的阻力会增加水泵的扬程,增加耗电量,所以空调在是实际工作中都尽量避免通过阀门来调节阻力.在空调工程的水循环系统里,水流量的大小决定于空调的冷热负荷和循环水的温差,温差越大,循环水的流量就比较小,水泵的耗电量也就比较少.此外,还可以加强水管的保温工作来提高水泵的工作效率,达到节能的目的.
空气的输送则是主要依靠于风机,空调工程的风机主要有空调风机、排风机、送风机等,这些风机的所有耗电量在整个空调工程中所占的比例也是相当大的.因此,做好风机的调节工作同样显得相当重要.
1.3 空调机组及末端设备
近几年来,我国的风机盘管企业虽有一定的发展,但总体水平还是相对较差,不能满足我国日益增长的经济消费的需要,和欧美一些发达国家相比,更是相差甚远.一些旧的生产规范也无法适应今天社会发展的需要,按照以往的生产行业标准生产出来的风机盘管性能单一、风量不足,实际工作中的性能参数和理论相差较远.这样不仅造成能源的浪费,还影响了空调工程的正常工作.要想彻底的提高风机盘管的工作水平,首先要从提高暗装机组的送风电压开始.暗装机组是风机盘管的代表,它的性能直接的决定了风机盘管的利用和消费.随着科技大发展,国家和一些研究人员也开始关注起这一问题,新出台的我国行业标准(JB/T4283-91)《风机盘管机组》对产品的风量、单位风机的工作效率、噪声、水的阻力都作出了明确的规定.为保证空调工程系统更好的工作,工作人员已在采取相应的措施.
2.空调工程节能优化新技术
结合当前我国空调工程节能的现状,近几年我国开发出了几种空调工程节能的新技术,以适应社会的需要和时代的发展.
2.1 太阳能制冷空调
太阳能以其取之不尽、用之不竭的优势在各种能源的利用中占有相当大的优势,而且太阳能安全、卫生,也是近几年科学研究的热点.在空调工程中太阳能可以用来取暖,也可以用来制冷.太阳能与所触及的物体表面相互传热,通过热能的传递以供其他物体取暖,而这个人中间介质通常是水.制冷方面一般要先将太阳能转换为电能或者光能,然后再进行制冷.目前太阳能的制冷技术效率还比较低,有待于进一步研究和发展.
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2.1.1 太阳能墙取暖
太阳能墙是一种新型的取暖方式,它整个墙体和空调系统相连,并且在正面墙壁里都设有通气孔,在取暖的同时还可以达到通风的目的.它不同于传统的取暖器设备,它不是单存的储存能量.空气进入到太阳能墙里面后将被加热,然后沿着风管上升,并在所配置的风机配置里循环利用.这种方法简单实用,但加热的温度不高.
2.1.2 太阳能制冷
太阳能制冷分为吸收式制冷和吸附式制冷,传统的制冷方式是采用单级的溴化锂,目前研究的空调系统的制冷方式多是采用双级的溴化锂.该装置可以大大地降低热源温度,适用性较广,但效率比较低,不过综合各种因素考虑,双效溴化锂的机组综合经济效益大大得到提高.这种系统更适合于太阳能丰富的地区,对节能优化有重大的意义.
2.2 变频技术的应用
变频技术是空调工程节能优化的一个重要手段.传统的空调工程都是通过控制压缩机来调温的,在开启和关闭压缩机的过程中就浪费了一些额外的能量,而且会增加压缩机的磨损,缩短压缩机的寿命.新型的压缩机都是采用变频技术来控制的,在压缩机里装入变频器.使用的时候先采用较高功率以迅速达到所要求的温度,等到温度达到要求后就用变频器相应地降低工作功率,使整体的温度维持在一个相对稳定的水平,增加室内的舒适感,同时又可以节约能源.据不完全统计,新型的空调工程节能可达20%.目前,采用变频系统的空调在国内已有一定的市场,在日本已得到广泛的应用.
2.3 地源热泵
地源热泵作为一种新兴的科学技术,也是空调工程节能优化的一个重要的措施.土地的温度相对比较稳定,在冬季可以作为热源散发热量,在夏天可以作为冷源降低温度,将此运用到空调工程中可以大大提高空调的性能.地源热泵可以利用土壤源热泵、地下水热泵和地表水热泵来作业.在底下埋入管道,在管道里灌入一定的介质,热能直接在土壤的表层和管道之间交换.不过长期使用后土壤的性能会下降,一段时间后得更新成新的土壤.
底下水泵是利用地下水的温度常年几乎不变的原理来制作的,这将有利于热泵的运行.在底下埋入管道与地下水进行换热,可以大大降低空调的能源使用.在整个操作中要注意防止打下水被污染和管道被腐蚀,投入使用之前要对地下水的整个水文资料做整体的分析.此外,也可以利用地表水泵,将湖泊、池塘和海洋表面的水来换热,也有利于空调的节能优化.但是地表水的使用过程中对技术要求更高,需要投入更深入的研究.
3.结语
另外,还有分布式冷热电联产技术、蓄能技术等也在快速发展着,并对节能优化也有相当的贡献.我国的空调工程在近几年得到一定得发展,也取得了一定得成果.但距离世界领先水平还有一定得差距,能源的利用率还比较低,节能方面还有很大的空间.
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