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空調(diào)技術論文范文

時間:2023-03-06 16:02:04

序論:在您撰寫空調(diào)技術論文時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導您走向新的創(chuàng)作高度。

空調(diào)技術論文

第1篇

當外界氣溫大于26℃時,制冷主機的負載需求越大,空調(diào)的耗能就越高。制冷主機耗能在中央空調(diào)系統(tǒng)之中占有相當大的比重,除了制冷主機在滿載運轉(zhuǎn)時要有高效率性能外,還要確保主機可以在50%~70%負載率的條件下進行長時間、高效率的運轉(zhuǎn),才能取得最佳的節(jié)能效果。因此,制冷主機的節(jié)能方式如下:

1)首先根據(jù)建筑物的用途、考慮全年的空調(diào)負荷變化和制冷機部分負荷的調(diào)節(jié)特性,并綜合考慮初投資和運行費、維護保養(yǎng)、環(huán)保、安全等因素,合理的選擇制冷機的機型、單機容量、臺數(shù)和全年的運行方式,提高制冷系統(tǒng)在部分負荷時的運行效率,降低運行費用。選用的制冷機的容量在考慮冷量損失的情況下,要與冷量負荷相適應。在冷量負荷經(jīng)常變化的情況下,要選用多臺制冷機,以便在運行中進行合理調(diào)配。

2)用戶需要的冷負荷是變化的,在制冷裝置的實際運行中,部分負荷運行所占的比較較大,所以要根據(jù)用戶的需要和外界的環(huán)境變化調(diào)節(jié)制冷機的制冷量。從經(jīng)濟性、調(diào)節(jié)范圍和操作等多個角度來說,一般采用進口導葉調(diào)節(jié)和改變轉(zhuǎn)速的方法對制冷量進行調(diào)節(jié)。

3)對冷卻水和冷凍水的水質(zhì)進行管理,避免熱交換器結(jié)垢影響熱傳遞效率。制冷空調(diào)裝置常用的是敞開式冷卻水循環(huán)系統(tǒng),吸熱的冷卻水在冷卻塔與空氣充分接觸,逐漸蒸發(fā),二氧化碳大量散失,溶解氧含量升高,水中Ca2+、Mg2+、溶解性固體、懸浮物逐漸增加,使冷卻循環(huán)水的水質(zhì)惡化,給系統(tǒng)帶來結(jié)垢、腐蝕、污泥和菌藻等問題。從而造成系統(tǒng)熱阻增大,熱交換率降低,設備腐蝕及壽命縮短,能耗加大。故應重視冷卻水循環(huán)過程中的水處理。所以,需要定期對水質(zhì)進行加藥,投加阻垢劑防止結(jié)垢,投加緩蝕劑防止腐蝕,投加殺生劑消滅微生物等等。同時進行排污處理并定期取水樣進行化驗。冷凍水的水溫低,循環(huán)流動系統(tǒng)通常為封閉的,不與空氣接觸,因此冷凍水的水質(zhì)管理和必要的水處理相對冷卻水系統(tǒng)來說要簡單得多。其工作目標主要是防止水對金屬的腐蝕,可以通過添加合適的緩蝕劑予以解決。

4)定期清洗熱交換器。對水質(zhì)進行處理可以減少結(jié)垢、腐蝕的發(fā)生,但不能完全杜絕。在運行一段時間后還需要對熱交換器定期進行物理清洗和化學清洗,防止或減少結(jié)垢、腐蝕,提高換熱效率。

二、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)節(jié)能

(一)能量循環(huán)利用

新風量少了,室內(nèi)的衛(wèi)生條件則變差;新風量大了,又會加大空調(diào)負荷,造成能耗過大。所以在關系人體健康的同時,還要考慮到能耗費用。冬、夏季室外的環(huán)境溫濕度與室內(nèi)的溫濕度標準相差較大,應采用最小新風量,減少新風處理量,降低能耗。在過渡季節(jié),當外界空氣的溫濕度達到一定的條件時,可以采用全新風的送風方式,在滿足室內(nèi)的溫濕度要求的同時,又能減少需要處理的空氣量,降低空調(diào)系統(tǒng)耗能??梢圆捎肅O2濃度控制器,在保證衛(wèi)生、保持正壓等基本要求下,控制新風量,從大自然中獲得冷、熱能,對能量進行充分利用,節(jié)約空調(diào)負荷,節(jié)省空調(diào)的運行費用。

(二)合理的參數(shù)設定

室內(nèi)空氣環(huán)境主要涉及的參數(shù)有溫度、相對濕度等,要使空調(diào)系統(tǒng)能節(jié)能運行,就要對這些參數(shù)進行合理設定??照{(diào)房間內(nèi)空氣溫度設定值與空調(diào)負荷和能耗有著密切關系。供冷時室溫設定得越高或者供熱時室溫設定得越低,可以減小室內(nèi)、外的溫差,降低空調(diào)負荷,空調(diào)系統(tǒng)越節(jié)能。所以,在實際運行中,我們可以根據(jù)季節(jié)的不同,在設定參數(shù)時夏季取高值、冬季取低值,達到節(jié)能目的。在設定合理室溫的同時,還須設定合理的室內(nèi)濕度。除了一些工業(yè)生產(chǎn)廠房、實驗室等需要較嚴格的工藝要求的建筑外,一般的商場、辦公樓等建筑,都是以舒適性空調(diào)為主的。為了不浪費能量,室內(nèi)相對濕度的設定,在夏季可適當降低,冬季可適當提高。所以,在滿足室內(nèi)環(huán)境要求的前提下,可適當降低室內(nèi)的溫濕度標準。

三、冷卻水塔節(jié)能

冷卻水塔工作原理是:空氣經(jīng)過風機抽動后,自進風網(wǎng)處進入冷卻塔內(nèi)。濕熱的冷卻水自布水盤經(jīng)過填料流入塔內(nèi)。當水滴和空氣接觸時:一方面由于空氣與水的直接傳熱,另一方面由于水蒸汽表面和空氣之間存在壓力差,在壓力的作用下產(chǎn)生蒸發(fā)現(xiàn)象,將水中的熱量帶走即蒸發(fā)傳熱,從而達到降溫之目的。

1)冷卻塔的位置應設置在通風良好的地方,例如室外綠化地帶、室外地面上或在高層建筑主樓的屋頂上,同時遠離高溫或者有害氣體,避免建筑物高溫高濕排氣或者不潔凈的氣體對冷卻塔進行影響。

2)采用冷卻塔變頻技術。冷卻塔變頻技術主要是利用冷卻水塔進出水溫差對比,通過變頻器改變冷卻塔風機供電頻率,不斷改變冷卻塔風機的轉(zhuǎn)速,來達到調(diào)節(jié)風量以及減少風機能耗的效果。

3)對于一塔多風機的冷卻塔,在保證冷卻水溫滿足制冷機組正常運行的情況下,可以根據(jù)冷卻水的回水溫度,調(diào)整投入運轉(zhuǎn)的風機數(shù)量,達到節(jié)能目的。而在多臺制冷主機并聯(lián)供冷的系統(tǒng)中,與其匹配的冷卻塔也可采用并聯(lián)形式。在過渡季節(jié)或外界溫度較低,部分制冷主機運行時,利用并聯(lián)的冷卻塔,可以不開風機采用自然冷卻的方法降低能耗。

四、總結(jié)

第2篇

1.1冰蓄冷技術的發(fā)展應用

發(fā)展冰蓄冷技術的重要性和必要性:現(xiàn)代空調(diào)設備已成為人們生產(chǎn)與生活的迫切需要。空調(diào)用電量已占建筑物總耗電量的60%—70%。當前由于能源緊缺,電力緊張,空調(diào)事業(yè)的發(fā)展受到極大的影響。眾所周知,冰蓄冷空調(diào)就利用非峰值電能,使制冷機在最佳節(jié)能狀態(tài)下運行,將空調(diào)系統(tǒng)所需要的顯熱與潛熱的形式部分或全部釋放的冷量來滿足空調(diào)系統(tǒng)冷負荷時,即用融冰釋放的冷量來滿足空調(diào)系統(tǒng)冷負荷的需要,用來儲存冰的容器成為蓄冷設備,冰蓄冷空調(diào)技術可以對用電起到移峰填谷的作用,在且可增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并能大大提高經(jīng)濟效率。

1.2低溫空氣源熱泵在城市供熱和制冷上的應用

空氣源熱泵技術是基于逆卡若循環(huán)原理建立起來的一種節(jié)能、環(huán)保制熱技術。空氣源熱泵系統(tǒng)通過自然能(空氣蓄熱)獲取低溫熱源,經(jīng)系統(tǒng)高效集熱整合后成為高溫熱源,用來取(供)暖或供應熱水,整個系統(tǒng)集熱效率甚高。空氣源熱泵使用范圍廣,產(chǎn)品適用溫度范圍在-10-40°C,并且一年四季全天候使用,不受陰、雨、雪等惡劣天氣和冬季夜晚的影響,都可以正常使用;熱效率高:產(chǎn)品熱效率全年平均在300%以上;熱泵產(chǎn)品無任何燃燒排放物,制冷劑選用了環(huán)保制冷劑R417A,對臭氧層零污染,是較好的環(huán)保型產(chǎn)品。因此,低溫空氣源熱泵特別在北方夏熱凍冷的城市供熱和制冷有著廣泛的應用。

1.3中央空調(diào)冷凝熱回收利用

如今,星級賓館、酒店,都設有中央空調(diào)系統(tǒng)和24小時熱水供應,多數(shù)情況下冷、熱源分別設置,用冷水機組提供冷源,蒸汽或熱水鍋爐提供熱源。眾所周知,冷水機組在運行時要通過冷卻水系統(tǒng)排出大量的冷凝熱,在制冷工況下運行,冷凝熱可達制冷量的1.15—1.3倍。利用高溫水源熱泵回收這部分冷凝熱輸出的65度的熱水作為生活熱水,會是一條變廢為寶的節(jié)能途徑。

2技術發(fā)展的負面效應及控制

當代的技術革命,正在形成新型的生產(chǎn)力、形成新型生產(chǎn)方式、形成新型的市場交換方式、形成新的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和就業(yè)結(jié)構(gòu)、形成新的財產(chǎn)占有方式和分層結(jié)構(gòu)、形成新型的權力和組織管理結(jié)構(gòu),技術正面效應和負面效應是客觀必然的。人類有了其他一切生物所不曾具有的思維、精神和語言,人類運用自己的聰明和才智創(chuàng)造了豐富的物質(zhì)文明,人類也必須對技術的負面效應做出回應。

徹底消除科技的負面作用是不可能的,我們唯一能做的是在科學技術活動盡量規(guī)避和抑制其負作用。臭氧層的破壞和全球氣候變化,是當前全球所面臨的主要環(huán)境問題。

3結(jié)語

人類利用技術手段對自然的利用和改造,必然改變自然界原有的平衡,問題是人類應該正確認識其活動對自然的正反兩方面的影響,提供適應自然規(guī)律的、有科學預見的、可調(diào)控的人類行為,使其所產(chǎn)生的后果,有利于人與自然關系的協(xié)調(diào),使自然界更好地造福人類。相信技術的力量,相信人類依靠科技能夠戰(zhàn)勝各種困難,擺脫困境。人類謀求發(fā)展的能力是無窮的。然而,科技的力量的發(fā)揮和發(fā)展是要在一定的生產(chǎn)方式中進行的,它要受到經(jīng)濟制度、社會制度的影響和約束。所以,當代科技發(fā)展必須遵循馬克思所說的統(tǒng)一的“人的科學”的宗旨,才能真正克服技術發(fā)展的負面效應,也只有這樣才能充分發(fā)揮科技發(fā)展的正面效應。制冷技術的發(fā)展和臭氧層保護就是近代史上技術進步和全球合作的一個十分典型的范例,其技術進步和控制技術進步后果的合作機制也將成為人類的財富,并將為解決其它重大問題提供寶貴的借鑒經(jīng)驗。

第3篇

關鍵詞:制冷;供暖;環(huán)保;節(jié)能

0前言

我們知道,所有生物過程都受到溫度的影響,低溫抑制食品中酵、霉菌的繁殖,人體對溫度也非常敏感。在現(xiàn)代社會,制冷空調(diào)技術已經(jīng)幾乎滲透到各個生產(chǎn)技術、科學研究領域,并在改善人類的生活質(zhì)量方面發(fā)揮巨大作用。生活中,制冷廣泛用于食品冷加工、冷貯藏、冷藏運輸,舒適性空氣調(diào)節(jié),體育運動中制造人工冰場等;工業(yè)生產(chǎn)中,為生產(chǎn)環(huán)境提供必要恒溫恒濕環(huán)境,對材料進行低溫處理,利用低溫進行零件間的過盈配合等;農(nóng)牧業(yè)中,對農(nóng)作物種子進行低溫處理等;建筑工程中,利用制冷實現(xiàn)凍土開采土方;現(xiàn)代醫(yī)學也離不開制冷,深低溫冷凍骨髓和外周血干細胞、手術中的低溫麻醉等;制冷技術還在尖端科學領域如微電技術、新型材料、宇宙開發(fā)、生物技術的研究和開發(fā)中起著舉足輕重的作用。可以說,現(xiàn)代技術進步是伴隨著制冷空調(diào)技術發(fā)展起來的。

技術是人類歷史過程中發(fā)展著的勞動技能、技巧、經(jīng)驗和知識,它包括人類技術活動中的硬件和軟件,是人類改造自然和創(chuàng)造人工自然的方法、手段的活動的總和。其中,制冷空調(diào)技術的發(fā)展對人類的影響尤為重要。

1制冷空調(diào)新技術的發(fā)展

1.1冰蓄冷技術的發(fā)展應用

發(fā)展冰蓄冷技術的重要性和必要性:現(xiàn)代空調(diào)設備已成為人們生產(chǎn)與生活的迫切需要。空調(diào)用電量已占建筑物總耗電量的60%—70%。當前由于能源緊缺,電力緊張,空調(diào)事業(yè)的發(fā)展受到極大的影響。眾所周知,冰蓄冷空調(diào)就利用非峰值電能,使制冷機在最佳節(jié)能狀態(tài)下運行,將空調(diào)系統(tǒng)所需要的顯熱與潛熱的形式部分或全部釋放的冷量來滿足空調(diào)系統(tǒng)冷負荷時,即用融冰釋放的冷量來滿足空調(diào)系統(tǒng)冷負荷的需要,用來儲存冰的容器成為蓄冷設備,冰蓄冷空調(diào)技術可以對用電起到移峰填谷的作用,在且可增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并能大大提高經(jīng)濟效率。

1.2低溫空氣源熱泵在城市供熱和制冷上的應用

空氣源熱泵技術是基于逆卡若循環(huán)原理建立起來的一種節(jié)能、環(huán)保制熱技術。空氣源熱泵系統(tǒng)通過自然能(空氣蓄熱)獲取低溫熱源,經(jīng)系統(tǒng)高效集熱整合后成為高溫熱源,用來取(供)暖或供應熱水,整個系統(tǒng)集熱效率甚高。空氣源熱泵使用范圍廣,產(chǎn)品適用溫度范圍在-10-40°C,并且一年四季全天候使用,不受陰、雨、雪等惡劣天氣和冬季夜晚的影響,都可以正常使用;熱效率高:產(chǎn)品熱效率全年平均在300%以上;熱泵產(chǎn)品無任何燃燒排放物,制冷劑選用了環(huán)保制冷劑R417A,對臭氧層零污染,是較好的環(huán)保型產(chǎn)品。因此,低溫空氣源熱泵特別在北方夏熱凍冷的城市供熱和制冷有著廣泛的應用。1.3中央空調(diào)冷凝熱回收利用

如今,星級賓館、酒店,都設有中央空調(diào)系統(tǒng)和24小時熱水供應,多數(shù)情況下冷、熱源分別設置,用冷水機組提供冷源,蒸汽或熱水鍋爐提供熱源。眾所周知,冷水機組在運行時要通過冷卻水系統(tǒng)排出大量的冷凝熱,在制冷工況下運行,冷凝熱可達制冷量的1.15—1.3倍。利用高溫水源熱泵回收這部分冷凝熱輸出的65度的熱水作為生活熱水,會是一條變廢為寶的節(jié)能途徑。

2技術發(fā)展的負面效應及控制

當代的技術革命,正在形成新型的生產(chǎn)力、形成新型生產(chǎn)方式、形成新型的市場交換方式、形成新的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和就業(yè)結(jié)構(gòu)、形成新的財產(chǎn)占有方式和分層結(jié)構(gòu)、形成新型的權力和組織管理結(jié)構(gòu),技術正面效應和負面效應是客觀必然的。人類有了其他一切生物所不曾具有的思維、精神和語言,人類運用自己的聰明和才智創(chuàng)造了豐富的物質(zhì)文明,人類也必須對技術的負面效應做出回應。

徹底消除科技的負面作用是不可能的,我們唯一能做的是在科學技術活動盡量規(guī)避和抑制其負作用。臭氧層的破壞和全球氣候變化,是當前全球所面臨的主要環(huán)境問題。

第4篇

關鍵詞:變?nèi)萘考夹g數(shù)碼渦旋多聯(lián)機節(jié)能

0前言

2004年9月16日,期待已久的空調(diào)能耗新標準終于公布,并于2005年3月1日實施。未來的空調(diào)產(chǎn)品能否達標,新標準為其劃出一條底線——最佳能耗比2.6,即能耗比低于2.6的空調(diào)產(chǎn)品將不再允許在市面銷售??照{(diào)系統(tǒng)的節(jié)能已經(jīng)刻不容緩,而變?nèi)萘考夹g一直以來都是空調(diào)節(jié)能的熱點。本文將介紹一種新的變?nèi)萘考夹g—數(shù)碼渦旋技術及其應用。

自2002年數(shù)碼渦旋壓縮機開始供應中國市場以來,數(shù)碼渦旋技術目前已經(jīng)在家用中央空調(diào)系統(tǒng)、商用多聯(lián)機系統(tǒng)、風管機系統(tǒng)、冷水機組、機房空調(diào)系統(tǒng)及北方地區(qū)熱泵系統(tǒng)中得到廣泛應用,其技術優(yōu)點相當明顯。

1數(shù)碼渦旋壓縮機變?nèi)萘靠刂圃?/p>

艾默生環(huán)境優(yōu)化技術事業(yè)部研發(fā)生產(chǎn)的數(shù)碼渦旋壓縮機利用“軸向柔性”技術,“軸向柔性”允許渦旋盤在軸向可以移動非常小的距離,確保渦旋盤始終以最佳的力進行工作。使得兩個渦旋盤在任何運行環(huán)境下緊密結(jié)合在一起,保證渦旋壓縮機有很高的能效比。數(shù)碼渦旋的控制循環(huán)周期包括一段“負載期”和一段“卸載期”。負載期間,渦旋盤如圖1(a)所示,壓縮機像常規(guī)渦旋壓縮機一樣工作,傳遞全部容量,壓縮機輸出為100%。卸載期間,由于壓縮機的柔性設計,使兩個渦旋盤在軸向有一個微量分離(如圖1(b)所示),因此不再有制冷劑通過壓縮機,壓縮機輸出為0。這樣,由負載期和卸載期的時間平均便確定了壓縮機的總輸出平均容量。

數(shù)碼渦旋壓縮機一個工作“周期時間”包括“負載狀態(tài)”時間和“卸載狀態(tài)”時間,這兩個時間的不同組合決定壓縮機的容量調(diào)節(jié)。通過改變這兩個時間,就可調(diào)節(jié)壓縮機的輸出容量(10%~100%)。

所謂“周期時間”包括“負載狀態(tài)”時間和“卸載狀態(tài)”時間。這兩個時間階段的組合決定壓縮機的容量調(diào)節(jié)。例如:在20s周期時間內(nèi),若負載狀態(tài)時間為10s,卸載狀態(tài)時間為10s,壓縮機調(diào)節(jié)量為(10s×100%+10s×0%)/20=50%。若在相同的周期時間內(nèi)負載狀態(tài)時間為15s而卸載狀態(tài)時間為5s,則壓縮機調(diào)實量為75%,容量為負載狀態(tài)和卸載狀態(tài)時間平均的總和。通過改變負載狀態(tài)時間和卸載狀態(tài)時間,壓縮機就可以實現(xiàn)任意大小的容量(10%~100%)。周期時間的概念如圖2所示。

圖2周期時間的概念

2數(shù)碼渦旋技術的優(yōu)點

2.1容量范圍廣、溫控精確、調(diào)溫快

數(shù)碼渦旋壓縮機的運行范圍可以從10%到100%,并且在這一范圍內(nèi)的輸出是連續(xù)的和無級的,與變頻技術的分級輸出容量相比是一大改進。提供無級的容量輸出的同時保證了房問溫度的控制精度可以大大提高(±0.5℃)。由于數(shù)碼渦旋系統(tǒng)可通過改變負載和卸載周期時間迅速將容量從100%降到10%(反之亦然0,所以它能比別的系統(tǒng)快得多地對系統(tǒng)需求地變化作出反應。

2.2優(yōu)良的季節(jié)能效比

數(shù)碼渦旋壓縮機的性能經(jīng)過JIS和ARI的標準的評價,證明具有非常出色的SEER。大范圍的容量調(diào)節(jié)可以提高壓縮機的季節(jié)能效比。

2.3良好的回油控制

數(shù)碼渦旋是唯一不需要油分離器或回油循環(huán)的系統(tǒng)。有兩個因素使回油容易。第一,油只在負載周期內(nèi)離開壓縮機。所以,在低容量情況下,離開壓縮機的油極少。第二,由于壓縮機在負載周期內(nèi)滿負荷運行,負載周期內(nèi)的氣體速度足以使油回至壓縮機。試驗顯示壓縮機在最差的條件下,即100m配管長度,30m垂直落差且室內(nèi)機、室外機位置可互換(有正常的回油彎),負荷最低時都可以使油回到壓縮機。

2.4卓越的除濕性能

除濕性的好壞也是保證用戶舒適性的一個關鍵,尤其是在低負荷運行時。數(shù)碼渦旋壓縮機提供了非常好的除濕性,因為它與變頻系統(tǒng)相比具有較低的吸氣壓力。在任一百分比容量調(diào)節(jié),負載狀態(tài)時壓縮機全負荷運行,全負荷運行將導致較低的平均吸氣壓力,得到較低的顯熱比。

2.5電磁干擾非常小,無電磁污染問題

數(shù)碼渦旋系統(tǒng)產(chǎn)生非常小的電磁干擾,因為渦旋盤的負載和卸載只是一個簡單的機械操作。這一獨特的性能不僅使數(shù)碼渦旋系統(tǒng)不需要昂貴的電磁抑制電子裝置,也增加其可靠性和簡易性。

2.6無需制冷劑旁通

大多數(shù)現(xiàn)行技術選用熱氣旁通和液體旁通裝置。因壓縮機不能達到極低的容量。所以需要這些旁通管保護裝置。數(shù)碼渦旋系統(tǒng)能使容量低至10%,所以無需這些旁通管,因而節(jié)省了開支并使系統(tǒng)簡化。

3數(shù)碼渦旋技術在多聯(lián)機中的應用及節(jié)能措施

據(jù)一項在上海及周邊地區(qū)的調(diào)查分析,多聯(lián)機、風管機、冷熱水機組、單元式機組分別占到此類市場的70%、13%、12%、5%。2004年上海市場多聯(lián)機市場容量在10億元左右。可以很明顯地看出,多聯(lián)機已經(jīng)明顯占據(jù)主導地位。

目前,國際上單冷媒多聯(lián)系統(tǒng)主要有變頻多聯(lián)系統(tǒng)和變?nèi)荻嗦?lián)系統(tǒng)。變頻多聯(lián)系統(tǒng)起步較早,而變?nèi)荻嗦?lián)系統(tǒng)是最新發(fā)展起來的高新技術,能夠很好地解決容量調(diào)節(jié)等問題,成為了單冷媒多聯(lián)系統(tǒng)的發(fā)展方向。

在室內(nèi)機和室外機的外形方面,數(shù)碼變?nèi)荻嗦?lián)機和變頻多聯(lián)機沒有太大的不同,但在容量調(diào)節(jié)方面,兩者有本質(zhì)的區(qū)別。變頻多聯(lián)機通過改變壓縮機的頻率來調(diào)節(jié),而數(shù)碼變?nèi)荻嗦?lián)機則通過數(shù)碼變?nèi)輭嚎s機容量的改變來調(diào)節(jié)。數(shù)碼變?nèi)荻嗦?lián)機能夠滿足人們對空調(diào)任意調(diào)節(jié)、精確控制的要求,具有節(jié)能、舒適、噪聲低、使用靈活等一系列優(yōu)點。

數(shù)碼多聯(lián)中央空調(diào)集一拖多技術、智能控制技術、多重健康技術等多種高新技術于一身。在節(jié)能技術方面主要采用的數(shù)碼變?nèi)轀u旋壓縮機技術、雙壓縮機技術、制冷劑直接輸送技術、制冷劑的智能分配技術、風機調(diào)速技術等。

3.1數(shù)碼渦旋壓縮機技術

數(shù)碼渦旋壓縮機實現(xiàn)容量調(diào)節(jié)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及過程前面已經(jīng)作了詳細的介紹,這里不再說明。數(shù)碼渦旋壓縮機可以在10%和100%的范圍內(nèi),輸出任意大小的容量(無級輸出)。

3.2雙壓縮機技術

對容量稍大的機組采用兩個壓縮機(一個數(shù)碼變?nèi)轀u旋壓縮機,一個定容渦旋壓縮機)。采用兩臺壓縮機并聯(lián),有以下優(yōu)點:(1)有效的容量控制,小于數(shù)碼渦旋壓縮機的容量時,只需啟動數(shù)碼渦旋壓縮機,大于數(shù)碼渦旋壓縮機的容量時,啟動定容渦旋壓縮機和數(shù)碼渦旋壓縮機;(2)提高可靠性,較單臺大壓縮機停開次數(shù)減少;(3)啟動負荷降低,單臺壓縮機的啟動時間可以分別用時間延遲方法分開;(4)備用性,如果一臺壓縮機損壞,還有部分容量;(5)置換費用減少,如果一臺壓縮機損壞,可花較少的費用去更換壓縮機。

直接輸送制冷劑技術

系統(tǒng)直接以制冷劑作為傳熱介質(zhì)。傳送的熱量幾乎是水的10倍、空氣的20倍,而且不需龐大的風管和水管系統(tǒng),減少了輸送耗能及冷媒輸送中能量損失。表1是幾種傳熱介質(zhì)性能比較表。

種類利用熱輸送冷量kJ/kg輸送100kW冷量時耗能

水顯熱20.1(t=5℃)4.05

空氣顯熱10.1(t=10℃)6.38

制冷劑潛熱2062.16

表1是幾種傳熱介質(zhì)性能比較表

由表1可知,同樣輸送100kW的冷量。以制冷劑作為輸送介質(zhì),所需的輸送系統(tǒng)耗能僅為室內(nèi)風機所耗的2.16kW分別是以水和空氣作為傳熱介質(zhì)所需能耗的52.7%和33%由于采用制冷劑直接蒸發(fā)制冷,沒有傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)先把冷量傳遞結(jié)水,

再由冷水傳給室內(nèi)空氣這一中間過程,減少了一個能量傳遞環(huán)節(jié),從熱量傳遞的網(wǎng)絡圖上看就是減少了一項傳熱熱阻,當然也就減少了能量的損耗。

3.4制冷劑的智能分配技術

數(shù)碼變?nèi)萘繅嚎s機加電子膨脹閥組成的制冷系統(tǒng),可實現(xiàn)大范圍內(nèi)流量的調(diào)節(jié),以適應整體負荷的變化。通過電子膨脹閥的制冷劑流量由以下兩個因素決定:(1)蒸發(fā)器進口和出口的溫差;(2)室內(nèi)溫度和空調(diào)設定溫度的溫差。室內(nèi)電子膨脹閥是一個反饋元件。在使用電子膨脹閥進行流量調(diào)節(jié)時,一般有以下兩種方法:一是控制蒸發(fā)器出口的真實過熱度,用一只壓力傳感器和一只溫度傳感器置于出口處,分別檢測蒸發(fā)器出口處的壓力p2和溫度t2,p2為蒸發(fā)壓力pe,換算pe對應的制冷劑飽和溫度即蒸發(fā)溫度te,再計算溫差t=t2-te,將其作為控制參數(shù),見圖4(a);另一種情況是用兩只溫度傳感器分別檢測制冷劑在蒸發(fā)器進口和出口的溫度t1和t2,計算溫差t=t1-t2,并以其為控制參數(shù),見圖4(b)。t的數(shù)值決定了電子膨脹閥的開度,即控制過熱度,通過電子膨脹閥的調(diào)節(jié)使蒸發(fā)器始終保持最佳狀態(tài)。

圖4電子膨脹閥控制過熱

電子膨脹閥按理想方式分配各個房間的制冷劑流速,由模糊控制將舒適度調(diào)整至最佳,通過圖5空調(diào)系統(tǒng)得到蒸發(fā)器進口和出口溫差,再加上室溫和設定溫度的溫差,計算出過熱量和室溫狀態(tài),然后啟動閥門來控制制冷劑流量。通過對電子膨脹閥開度的控制可以實現(xiàn)制冷劑在各室內(nèi)機蒸發(fā)器的智能分配。

圖5電子膨脹閥對制冷劑流量的控制

3.5風機調(diào)速技術

數(shù)碼多聯(lián)機組可以實現(xiàn)能量10%~100%范圍內(nèi)的無級變換,隨著室內(nèi)負荷的降低,室外冷凝器的能力變得很大,為實現(xiàn)節(jié)能和系統(tǒng)的合理匹配,室外換熱器的風機采用調(diào)速技術。

4節(jié)能效果分析

4.1能效比

數(shù)碼多聯(lián)機組由于采用了數(shù)碼渦旋壓縮機等新技術措施,系統(tǒng)具有很高的部分負荷能效比.三星某數(shù)碼多聯(lián)機組能效比的測試結(jié)果見圖6,從圖不同機組的能效比比較可以看出,在整個運行過程中三星DVM空調(diào)系統(tǒng)的能效比都要高于傳統(tǒng)的整體空調(diào)系統(tǒng)。

4.2運行費用

數(shù)碼多聯(lián)機組具有高能效比和高季節(jié)能效比,系統(tǒng)運行時可以大幅度節(jié)約能源和運行能源費用。從表2可以看出,與冷水機組相比,數(shù)碼多聯(lián)機組可以節(jié)約費用21%,與整體系統(tǒng)相比,數(shù)碼多聯(lián)機組可以節(jié)約費用48%。表2的比較進一步說明了數(shù)碼多聯(lián)機組具有優(yōu)良的節(jié)能潛力。

項目三星DVM系統(tǒng)冷水機組整體系統(tǒng)

能耗,kW44.2×0.8數(shù)碼渦旋壓縮機43×1.052.5×1.0

月能耗,kWh129061569519162

年能耗(一年運行6個月),kWh7743694170114972

一年費用,US¥557567808277

三年費用,US¥107262034024833

五年費用,US¥278773390041389

費用比較100%121%148%

表2運行費用比較

*熱負荷:104.67kW

*總面積:750㎡

*運行時間:夏季和冬季各運行三個月

5結(jié)論

(1)數(shù)碼多聯(lián)機具有節(jié)能、舒適等一系列優(yōu)點,是中央空調(diào)的一個很有潛力的發(fā)展方向。

(2)容量調(diào)節(jié)系統(tǒng)在市場上的需求正呈現(xiàn)出快速增長的勢頭,數(shù)碼渦旋是這一領域內(nèi)一個很好的選擇。數(shù)碼渦旋系統(tǒng)提供了獨特的優(yōu)點,低負荷時更好的除濕性能,寬容量調(diào)節(jié)范圍,長連管也能保證正?;赜?,使用簡單,系統(tǒng)元件少,沒有電磁干擾問題,因此,谷輪數(shù)碼渦旋技術能設計出可靠、節(jié)能、簡單的空調(diào)系統(tǒng)。

(3)數(shù)碼多聯(lián)機采用了數(shù)碼變?nèi)轀u旋壓縮機技術、雙壓縮機技術、制冷劑直接輸送技術、制冷劑的智能分配技術、風機調(diào)速技術等多項節(jié)能技術,具有高能效比、節(jié)能的特點。與水系統(tǒng)比較,可節(jié)約運行費用20%與傳統(tǒng)整體系統(tǒng)比較,可節(jié)約運行費用48%。

參考文獻:

【1】吳業(yè)正,韓寶琦.制冷原理與設備[M].西安:西安交通大學出版社,1997.

【2】廖全平,李紅旗.渦旋變頻壓縮機.流體機械,2002,30(2):35一37.

【3】張智力,吳喜平.VRV空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能因素分析.能源技術,2002年23(2):59一61.

第5篇

1.1冷熱源

空調(diào)系統(tǒng)夏季設計總冷負荷為11476kW,單位建筑面積的冷負荷指標為150W/m2;冬季設計總熱負荷為7000kW,單位建筑面積的熱負荷指標為82W/m2。根據(jù)工程使用功能特點及業(yè)主對該工程的定位,從節(jié)能方面考慮,空調(diào)冷源選用4臺制冷性能優(yōu)越的離心式變頻電制冷機組,單臺制冷量為3165kW,COP為5.83。同時考慮到過渡季節(jié)極低負荷下部分負荷的需要,輔以1臺水冷螺桿式電制冷機組進行調(diào)節(jié),制冷量為1055kW,COP為5.55。當冬季冷卻水進入螺桿式冷水機組的溫度低于15℃時,螺桿式冷水機組低溫保護停止運行,則利用板式換熱器及冷卻塔免費制冷??照{(diào)系統(tǒng)的熱源選用3臺制熱容量為2400kW的真空燃氣熱水鍋爐。制冷機組冷凍水供回水溫度為6℃/12℃,冷卻水的供回水溫度為32℃/37℃。真空鍋爐熱水供回水溫度為65℃/55℃。免費制冷板換的一次側(cè)供回水溫度5℃/10℃,板換二次側(cè)的供回水溫度為6℃/12℃。

1.2冷熱水系統(tǒng)

空調(diào)水系統(tǒng)采用機械循環(huán)四管異程式,一次泵變頻變流量系統(tǒng)。冷凍水分、集水器間設置壓差旁通裝置以保證只有1臺冷凍水泵在最低負荷運行時供回水管路壓力平衡。為離心式冷水機組設置5臺變頻冷凍水泵;為螺桿式冷水機組設置2臺定頻冷凍水泵,免費制冷板式換熱器和螺桿式冷水機組共用冷凍水泵;為真空鍋爐設置4臺變頻熱水泵。冷凍水及熱水系統(tǒng)均設置分集水器,分集水器均設置一路商業(yè)空調(diào),一路辦公塔樓,一路備用??照{(diào)冷源水系統(tǒng)原理圖見圖1。

1.3冷卻水系統(tǒng)

為離心式冷水機組配置5臺變頻冷卻水泵,為螺桿式冷水機組配置2臺定頻冷卻水泵,免費制冷板書換熱器和螺桿式冷水機組共有冷卻水泵;塔樓屋面層設置8臺400m3/h的開式橫流冷卻塔,各冷卻塔風扇設置變頻器,且均帶有防凍電加熱器,屋面層室外的冷卻水供回水管包裹電熱拌線,以保證全年正常使用。按照綠色三星評定的要求,項目設置余熱利用系統(tǒng),通過容積式換熱器將冷卻水與市政給水進行換熱,作為生活熱水供熱的預熱。為滿足大廈計算機機房、通訊設備用房的特殊需求,項目在塔樓屋面層設置24h冷卻水系統(tǒng),提供32℃/37℃的冷卻水至4~27層辦公樓標準層。系統(tǒng)設置3臺125m3/h的閉式冷卻塔(2用1備),3臺變頻冷卻水泵,冷卻水系統(tǒng)采用豎向、橫向皆同程,以利于系統(tǒng)的水力平衡。

1.4空調(diào)風系統(tǒng)

1.4.1零售、餐廳等小分隔的商業(yè)租戶用房

由于商業(yè)租戶區(qū)不同的小租戶某一時刻對空調(diào)有不同的需求,故租戶區(qū)采用風機盤管加新風機組的靈活多變的空調(diào)形式,由新風機組將室外新風經(jīng)降溫或升溫、加濕等處理后送入商業(yè)租戶區(qū),于租戶商鋪高位預留新風管接駁口;排風則由各層衛(wèi)生間及廚房排油煙機排至室外。定義為餐廳的商業(yè)租戶配備廚房空間,廚房高位預留排油煙風管和補風管,集中設置風機具有變頻調(diào)節(jié)功能的排油煙機和新風機組。

1.4.2辦公塔樓標準層

由于辦公塔樓標準層辦公區(qū)的進深達到13m,存在內(nèi)外負荷需求的差異,故將標準層的辦公區(qū)分為內(nèi)外區(qū)。內(nèi)外區(qū)送風系統(tǒng)設置如下:內(nèi)區(qū)末端設置單風道變風量箱,外區(qū)末端設置并聯(lián)式風機助動型變風量箱(FPB),F(xiàn)PB帶熱水盤管。內(nèi)外區(qū)變風量箱均設置溫度控制器,冬夏季根據(jù)溫度控制器通過一次風進風風量調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。辦公塔樓標準層核心筒的兩側(cè)設置了2個空調(diào)機房,機房內(nèi)各放置了1臺變風量空調(diào)機組,并采用上回上出的氣流方式。裙房4層、塔樓的避難層、屋面層分別設置帶熱回收功能的新房機組,新房機組通過熱管式換熱器與塔樓的衛(wèi)生間、辦公區(qū)的排風進行換熱后進入新房機組處理,經(jīng)過集中處理后的新房經(jīng)豎直新風管送入標準層的空調(diào)機組,標準層進入空調(diào)機組的新風管設置定風量箱CAV,新風與室內(nèi)回風混合并經(jīng)空調(diào)機組處理后送入室內(nèi)。各標準層的衛(wèi)生間、辦公區(qū)排風匯集至排風立管,由置于裙房4層、塔樓的避難層、屋面層的排風機經(jīng)熱回收后排至大氣當中。

1.4.3商場公共區(qū)域

商場公共區(qū)域采用單風道全空氣系統(tǒng)。按照綠色三星評定的要求,過渡季節(jié)商業(yè)裙房公共區(qū)域的AHU機組新風閥全開,新風量調(diào)整為機組總送風量的50%,同時,調(diào)整回風閥的開啟閥門調(diào)改新回風比,利用AHU機組引入室外的新風作為裙房公共區(qū)域的免費冷卻,中庭頂部設置手動窗(平時常閉),當采用50%新風模式時手動開啟通風窗,以釋放過量的新風達到風量平衡;夏季,商業(yè)裙房公共區(qū)域的AHU機組新風閥調(diào)整至夏季運行工況,回風閥調(diào)整至全開,引入室外的新風經(jīng)降溫處理后送入裙房公共區(qū)域。

1.4.4辦公大堂區(qū)域

辦公大堂設置組合型空調(diào)機組,采用單風道集中送風方式,吊頂高位均勻設置條形噴射風口,夏季供應冷風,冬季供應熱風。由于辦公大堂層高12m,吊頂高度9.6m,為高大空間的建筑布局,在冬季供暖時,下送的熱空氣由于密度差的因素會有上浮的存在而導致人員活動區(qū)域達不到設計溫度的可能。因而綜合考慮辦公大堂的使用功能和人的舒適性的前提下,冬季采用AHU空調(diào)機組下送熱風及大堂周邊玻璃幕墻內(nèi)側(cè)設置地板散熱器共同供暖的采暖方式。同時,為了了解冬季AHU空調(diào)機組及地板散熱器共同供暖的有效性,利用CFD流體計算軟件進行了辦公大堂熱環(huán)境的動態(tài)模擬分析。為模擬室外風場對室內(nèi)氣流的影響,建模過程中考慮了室外風場的影響,在穩(wěn)態(tài)的基礎上增加了室外來風的作用空間。該模型是在穩(wěn)態(tài)模型的基礎上建立起來的??照{(diào)機組高位條形噴射風口的送風溫度為28℃,地板散熱器的風口出風溫度為37℃。辦公大堂的玻璃門朝向東開,分析時取垂直于玻璃門的方向,即圖中的x方向,此時,可同時監(jiān)測到室內(nèi)與室外的溫度變化。在門打開后。室外氣流涌入辦公大廳的過程,在門打開后20s的時間內(nèi),室外冷空氣只有一部分以低溫存在于辦公大堂空間中,隨著冷空氣的深入,不斷與室內(nèi)空氣摻混,溫度逐漸升高,最終以18℃的空氣向室內(nèi)蔓延,在20s時間內(nèi)距地面1m高度以下80%的空間被18℃的冷空氣占領。并且在冷空氣從門下部侵入室內(nèi)的過程中,不斷有室內(nèi)熱氣流從門上部溢出,這一現(xiàn)象符合能量守恒定律,同時也可以從溫度分布圖中看出。3min后,中庭內(nèi)部的溫度分布可從圖7得到:在門打開3min后,室內(nèi)溫度進一步降低,整個2m以下的空間都被冷空氣所占領,并且出現(xiàn)明顯的溫度分層。下部溫度低,上部溫度高,且溫差10℃左右,室內(nèi)人員將明顯有冷感覺。由上述辦公大堂熱環(huán)境的動態(tài)模擬可知,在冬季室外溫度較低時,盡量不要同時打開4扇玻璃門,當需要通過打開玻璃門來換氣時,不要選擇寒冷的早晨和傍晚,盡量在稍微溫暖的中午;開門時間不宜過長,否則室內(nèi)溫度下降太低,在必須開啟玻璃門時,不要同時開啟4扇玻璃門,打開其中1扇或者2扇,優(yōu)先打開東南朝向的玻璃門,因其冷風侵入較少。

2空調(diào)節(jié)能自動控制

項目設置樓宇自控系統(tǒng)。制冷機房設置全變頻監(jiān)控系統(tǒng),系統(tǒng)設置一套設備(冷水機組、冷凍水泵、冷卻水泵及冷卻塔風扇均為變頻機組)能耗及效率監(jiān)控中心,逐時分析并計算中央制冷站內(nèi)各主要設備在不同變頻速率下的最佳工況值或能源效率,并且在保證最不利點壓力值的狀態(tài)下,主動發(fā)出變頻設定信號以指令相關設備按此變頻數(shù)值運行,從而達至“自我尋優(yōu)”的最佳運行效果,以節(jié)約總體的制冷能耗。辦公塔樓變風量系統(tǒng)綜合使用房間溫度控制、送風量控制、送回風風量匹配控制、新排風風量控制和送風溫度控制等多種控制方式?;仫L管里安裝CO2探測器、探測CO2的濃度以便調(diào)節(jié)區(qū)域的新風量。調(diào)節(jié)AHU機組新風入口處CAVBOX和排風閥在設定的位置,室內(nèi)新風量必須大于排風量,以保持室內(nèi)微正壓。CAVBOX將設風量探測報警器,與BMS系統(tǒng)兼容監(jiān)測在每段時刻所送的新風量是否在設定值的范圍內(nèi),在新風量設計定值偏離設計值超過10%時報警??照{(diào)機組、新風機組的出水管上均安裝比例積分電動調(diào)節(jié)閥,通過改變水流量來控制所需空氣溫度。商業(yè)裙房公共區(qū)域的空調(diào)機組以回風溫度作為控制信號;新風機組以送風溫度作為控制信號;辦公塔樓空調(diào)機組以機組設定送風溫度及VAV回風溫度作為控制信號。在過渡季節(jié),商業(yè)裙房公共區(qū)域根據(jù)室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)新回風比,調(diào)節(jié)新風量至總送風量的50%,利用新風免費供冷,節(jié)省運行能耗。

3結(jié)語

第6篇

1.1集中空調(diào)設計中存在的問題

在當前,我國部分暖通空調(diào)專業(yè)設計人員,常常是僅依靠負荷指標的估算值來進行冷熱負荷的計算,并沒有嚴格按照要求對室內(nèi)的負荷進行逐時逐項冷負荷計算和熱負荷計算。即使有時對室內(nèi)冷熱負荷進行計算也只是按照設計軟件中默認的數(shù)值和程序進行,并沒有針對工程實際進行相應的調(diào)整,往往建筑專業(yè)采取的節(jié)能后的圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)比軟件默認的小不少。這樣簡單的對室內(nèi)負荷進行估算和不做任何調(diào)整的做法,往往導致工程設計的計算冷熱負荷偏大,導致過多的能源及資金浪費。還有些工程,設計人員為盡快完成設計任務,在暖通空調(diào)的設計中對系統(tǒng)不進行嚴格的水力計算或者僅按負荷流量大致分配管徑,而不控制水力失調(diào)度(或者不平衡率),完全依靠平衡閥、調(diào)節(jié)閥等高阻力閥件實現(xiàn)大致的水力平衡。這樣容易導致局部管路由于阻力的損失過大或者過小而產(chǎn)生壓力分配不均衡的情況,同時由于高阻閥件的濫用造成循環(huán)泵輸出功率過大導致較大的輸送損耗。由于系統(tǒng)存在水力失調(diào)的隱患,各種系統(tǒng)失調(diào)問題在各類工程中屢見不鮮,室內(nèi)冷熱不均、實際流量分配不滿足設計要求的現(xiàn)象較為突出,系統(tǒng)調(diào)節(jié)困難重重。

1.2集中空調(diào)施工中存在的問題

即使在完成了較為完善的空調(diào)設計之后,在施工過程中也難免會出現(xiàn)各種各樣的問題。有些施工單位為了降低人員雇用方面的資金支出,聘用一些專業(yè)性不強的施工隊伍參與系統(tǒng)安裝工作。在實際工作中遇到臨時變更方案時,這些工作人員就會束手無策,不能及時對突發(fā)狀況做出正確的處理。如果施工人員將出現(xiàn)的問題按照自己的想法隨意加以變動,勢必會對系統(tǒng)以后的正常運行帶來隱患。

1.3系統(tǒng)運行管理不到位

目前我國對于暖通空調(diào)工程在實際運行中的管理還存在著許多問題。對暖通空調(diào)系統(tǒng)的實際運行進行操作的工作人員很多不具備應有的專業(yè)知識,在暖通空調(diào)的整個設計與實施過程完成之后,施工單位并沒有對即將實施操作的工作人員開展系統(tǒng)性的培訓,便讓其正式操作空調(diào)系統(tǒng)的運行工作。由于工作人員缺乏暖通空調(diào)的相關理論及應對室外氣象參數(shù)和其他引起負荷變化的能力,很難有針對性的對系統(tǒng)展開應有的調(diào)節(jié)工作,進而導致室內(nèi)參數(shù)嚴重偏離設計值而導致能量的較大浪費。在系統(tǒng)運行進程中,往往不會滿負荷運行,在此期間應對運行主機的臺數(shù)加以適當?shù)恼{(diào)整,也就是先臺數(shù)調(diào)節(jié),再部分負荷調(diào)節(jié),盡可能的避免能量的較大損失,使冷水機組工作在較高的能效之下。但是在實際工作中工作人員往往忽視對運行臺數(shù)的優(yōu)先調(diào)整,致使多臺機組在較低的負荷下運行,使機組運行的實際能效比較低,既影響機組的壽命,又浪費能源。其次在運行過程中不注重機器的維修和保養(yǎng),機器的運行狀態(tài)直接影響整個系統(tǒng)運行工作的順利實施。同時,對于業(yè)主來說,機器屬有形資產(chǎn),對機器的保護實際上是在無形中減輕企業(yè)的經(jīng)濟負擔。因此應定期對機器進行檢查,及時對低效率的設備予以維修和更換,定期清理系統(tǒng),減少不必要的能量浪費。同時,也應高度重視滲漏等引起的熱損失及盤管附著物等。

1.4節(jié)能方式的選擇使用問題

隨著人們認識的提高,人們逐漸意識到現(xiàn)代的發(fā)展方式給人類日后的生存帶來了一定的危害,逐漸認識到節(jié)能環(huán)保的重要性。國家相關部門也抓住時機積極引導人們重視節(jié)能環(huán)保,在眾多科研機構(gòu)和企業(yè)的暖通空調(diào)專家以及從業(yè)人員的共同努力下,產(chǎn)生了許多暖通空調(diào)專業(yè)的節(jié)能和環(huán)保新技術、新材料、新設備,以及其他節(jié)能新技術。這些新方法和新技術都有其適用場合和使用前提,有些技術由于出現(xiàn)時間短,沒有項目經(jīng)驗,還不是很成熟,不是在什么情況下都可采用。因此,在種類繁多的新技術中采用哪種節(jié)能技術和新材料、新設備成為擺在設計者面前的十分關鍵的問題,但是在大多數(shù)情況下,由于對這些節(jié)能設計方案缺乏深入的理解,在設計中采用了不恰當?shù)脑O計方案,整個系統(tǒng)的實施和運行便無法取得理想的效果,進而造成投資浪費。因此,在設計之初,對即將采用的新型節(jié)能技術進行可靠性評估顯得非常必要。

2集中空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術的應用

2.1集中空調(diào)風系統(tǒng)

集中空調(diào)系統(tǒng)設計往往忽視對自然進排風的利用,有的設計完全依賴機械進排風,這對系統(tǒng)節(jié)能不利。合理利用自然進排風,能使人們更有融于自然的感覺,通過與建筑專業(yè)的配合,設計合理的自然進排風通道,成為節(jié)能設計的一個重要方面。當空調(diào)運行區(qū)域內(nèi)的溫度、濕度及空調(diào)的運行時間存在相對較大的差別時,應根據(jù)實際情況進行系統(tǒng)劃分。當空調(diào)供應的建筑物空間較大,需要同時控制溫度和濕度時,空調(diào)風系統(tǒng)應盡量避免使用風機盤管,采用全空氣空調(diào)系統(tǒng)。這不但有助于溫度和濕度的控制,還有助于降低運行能耗。采用變風量系統(tǒng)可以分區(qū)進行溫度控制,減小設備容量和維護工作量,節(jié)省運行能耗。在總風量的確定過程中還需要考慮同時使用系數(shù),因此在這種情況下風機的運行所產(chǎn)生的能耗及裝機容量均有一定程度的降低。溫濕度獨立控制系統(tǒng)可溫度濕度分別獨立控制,用戶可根據(jù)使用需求開閉調(diào)節(jié)相應設備,有效節(jié)能。

2.2集中空調(diào)冷熱水系統(tǒng)

空調(diào)水系統(tǒng)是集中空調(diào)運行能夠發(fā)揮節(jié)能潛力的重要部分??照{(diào)水系統(tǒng)布置是否合理,直接影響系統(tǒng)的運行和節(jié)能效果。當系統(tǒng)較大時,采用變頻器控制循環(huán)水泵運行,并與冷水機組等聯(lián)動控制,具有顯著的節(jié)能效果。循環(huán)泵和對應機組(或者鍋爐、換熱器等)的運行臺數(shù)控制在設計時應優(yōu)先考慮。合理劃分系統(tǒng)分區(qū),盡量避免阻力差較大的環(huán)路布置,進行嚴格的水力平衡計算,合理減少高阻力閥件的使用,當機組不能在較低水量或者需定水量運行時,需要設置平衡管,環(huán)路阻力差較大時考慮設置二級泵系統(tǒng)。合理選擇循環(huán)泵揚程,減少不必要的能源浪費。

2.3集中空調(diào)冷卻水系統(tǒng)

空調(diào)的冷卻水系統(tǒng)是集中空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分,除非水資源極為豐沛并且水質(zhì)好、取水較為容易、代價很小,否則采用直流式的冷卻水系統(tǒng)會導致較大的輸送能量和水資源浪費,因此多需要對冷卻水資源進行循環(huán)利用。采用循環(huán)式的冷卻水系統(tǒng)進行冷卻的過程當中,要達到理想的冷卻效果,則需要注意與周圍環(huán)境中的高溫區(qū)域隔離開,同時充分保障通風順暢以及周圍環(huán)境干凈。在將多臺冷卻塔并聯(lián)進行冷卻工作時,為了避免過多浪費且防止冷卻塔中補水與溢水的不均衡,各個冷卻塔之間用共用連通水槽或者連通管進行連接。在冷卻塔的總供水管、回水管之間設置旁通管以及兩通或三通調(diào)節(jié)閥進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)控制,以滿足冷水機組所需要的低溫保護。此外,風機的開啟與停止可以通過出水的溫度加以控制。多塔冷卻水系統(tǒng)可將電動閥門、冷卻塔風機與冷水機組聯(lián)動,根據(jù)實際需要開啟相應的冷卻水管路閥門、循環(huán)泵(可采用變頻技術)以及對應的冷卻塔風機,可有效節(jié)水、節(jié)電(即節(jié)能)。

2.4集中空調(diào)系統(tǒng)冷熱源的合理選擇

要在空調(diào)的實際運行中減少能耗,空調(diào)冷熱源的選擇十分重要??照{(diào)冷熱源的選擇與建筑物的使用功能、規(guī)模大小以及空調(diào)功能的要求、當?shù)氐慕?jīng)濟狀況、資源的豐富程度、能源的價格政策等息息相關。應結(jié)合各方面條件,權衡利弊,經(jīng)過技術經(jīng)濟比較和能耗分析,綜合考慮。假如在工程實施地附近有區(qū)域供熱或者工廠余熱等條件,那么將這些作為空調(diào)的熱源無疑是最好的選擇。假如在施工地附近有熱力發(fā)電廠,那么可以將熱力發(fā)電廠的余熱供熱技術和供冷技術運用到空調(diào)系統(tǒng)中。在天然氣資源充足的區(qū)域內(nèi),要想提高暖通空調(diào)運行中能源的利用率,可以進行天然氣與電力的互補,也就是采用分布式熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)。除此之外,如果當?shù)氐哪茉捶N類比較豐富也可以采用復合式的能源供應方式,亦或是利用較好的地理條件,通過技術分析,進行水地熱源泵的建設,為空調(diào)的運行供冷或者供熱。在機組選擇使用上,帶有熱回收的機組越來越受到青睞。熱回收技術將是暖通空調(diào)的重要研究方向。

3結(jié)語

第7篇

暖通空調(diào)軟件可以按用途分為輔助繪圖(CAD)軟件、設計計算軟件和模擬分析軟件,按其與Internet的關系可以分為離線應用軟件和Internet在線應用軟件,這些軟件共同構(gòu)成了暖通空調(diào)領域一個重要的發(fā)展方向,本文就這些軟件本身及其發(fā)展作一個簡要的回顧。

自1946年第一臺電子計算機誕生以來,科學技術發(fā)生了一場深刻的革命,計算機不僅有驚人的運算速度和很高的計算精度,還具有記憶、判斷等功能,同時計算機軟件技術也在的不斷發(fā)展和完善,計算機及其軟件的可靠性和應用性越來越高,它們已成為人們工作和生活中不可或缺的工具。暖通空調(diào)軟件在暖通空調(diào)系統(tǒng)設計、暖通空調(diào)設備生產(chǎn)等方面得到了廣泛的應用。

暖通空調(diào)軟件最早應用于暖通空調(diào)設計和制造領域的計算機輔助設計,目前,暖通空調(diào)CAD和設計計算軟件已經(jīng)取得了很大的成就,暖通空調(diào)設計專家系統(tǒng)軟件已經(jīng)用于暖通空調(diào)系統(tǒng)的設計和決策,能耗分析軟件、氣流模擬CFD(計算流體力學)軟件的應用使設計人員在大樓建成之前就能對暖通空調(diào)系統(tǒng)的運行工況和能耗情況進行模擬,從而據(jù)此選擇最優(yōu)的設計方案。

不難發(fā)現(xiàn),暖通空調(diào)軟件經(jīng)歷了一個從簡單到復雜、從粗糙到精細、從面向過程無友好程序界面到面向?qū)ο蠼缑嬗押?、從離線到網(wǎng)絡的發(fā)展過程,隨著計算機軟件技術和網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展,暖通空調(diào)的軟件也更加完善,更好地為暖通空調(diào)工程師服務。我們應該跟上時代的步伐,及時地充分利用計算機軟件技術,使暖通空調(diào)技術的發(fā)展不斷推向前進。

2、暖通空調(diào)軟件技術

2.1暖通空調(diào)輔助設計軟件

暖通空調(diào)輔助設計軟件包括輔助繪圖(CAD)軟件和設計計算軟件,就我國的情況來說,暖通空調(diào)輔助設計軟件的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段:起步、發(fā)展、成熟。

1)起步階段(20世紀70年代左右)

各大學和研究單位研制開發(fā)一些符合國情的暖通空調(diào)程序軟件庫,但多為局部性的,覆蓋面不寬,水平也有限。

2)發(fā)展階段(20世紀80年代左右)

國家出資研制開發(fā)《建筑工程設計軟件包》(BDP),作為國家“六五”科技攻關項目,該軟件于1986年5月通過國家(部級)鑒定,被譽為當時具有國際水平的優(yōu)秀軟件,并在此后的數(shù)年里,在國內(nèi)得到了較為廣泛的應用。與此同時,也有一些CAD軟件出現(xiàn)。

3)成熟階段(20世紀90年代)

Windows的出現(xiàn),以及AutoCAD的推廣應用,各種空調(diào)CAD軟件涌現(xiàn),并得到日益廣泛的應用。1995年3月,我國第一個在Windows環(huán)境下開發(fā)的暖通空調(diào)設計計算軟件EasyHVAC(同濟大學)投放市場,它一出現(xiàn)即受到設計人員的青睞,1998年,該軟件又推出了輔助繪圖版本EasyHVACCAD.我國的空調(diào)輔助設計軟件正日益走向成熟和完善,2001年7月,上海華電源信息技術有限公司和上海現(xiàn)代建筑設計集團共同開發(fā)的HDY-SMAD空調(diào)負荷計算及分析軟件將暖通空調(diào)設計計算軟件推向了新的,該軟件通過了上海市建設和管理委員會的鑒定,專家一致認為該軟件部分功能填補了國內(nèi)同類計算軟件的空白,總體設計達到國內(nèi)領先水平,該軟件具有如下區(qū)別于其它軟件的新的功能和特點:

1)內(nèi)嵌215個城市和地區(qū)的氣象資料,并具有城市擴充功能,能夠計算各個城市和地區(qū)的全年逐時室外干球和濕球溫度、太陽輻射強度。

2)在不同的設計階段,由粗到細提供6種不同的空調(diào)負荷計算方法,用戶可根據(jù)需要自由選擇。

3)能夠?qū)Χ究照{(diào)熱負荷進行逐時計算,并且可以將冬季的人員、照明和設備得熱產(chǎn)生的負荷從空調(diào)熱負荷中扣除。

4)強大的樓層組管理功能,支持多個標準層。

5)獨特的工作時間表設定和指派功能,支持不同日期具有不同的上班模式,以及不同時間的不同上班模式,無縫處理間歇運行空調(diào)系統(tǒng)。

6)應用動態(tài)焓濕圖(HDY濕空氣分析大師)能自動對一次回風系統(tǒng)自動進行冬季和夏季工況,HDY濕空氣分析大師能夠分析和計算各種空調(diào)系統(tǒng)和工況。

7)利用東方空調(diào)網(wǎng)的暖通空調(diào)設備數(shù)據(jù)中心,得到各個廠家的最新空調(diào)設備資料,用于空調(diào)設備的選擇。

8)可以輸出14種文件類型:封面、建筑概況、室外氣象資料、室內(nèi)設計參數(shù)、圍護結(jié)構(gòu)參數(shù)、空調(diào)負荷計算方法及公式、空調(diào)負荷詳細計算參數(shù)、空調(diào)負荷統(tǒng)計數(shù)據(jù)、空調(diào)負荷逐時數(shù)據(jù)、空調(diào)工況分析結(jié)果、樓層組管理文件、回風系統(tǒng)劃分文件、新風系統(tǒng)劃分文件、設備選擇結(jié)果。

暖通空調(diào)輔助設計軟件的應用范圍不限于暖通空調(diào)工程的設計,它還用于暖通空調(diào)新產(chǎn)品的開發(fā)。暖通空調(diào)設計專家系統(tǒng)也取得了較大的成果,它能給出特定建筑物的暖通空調(diào)系統(tǒng)和暖通空調(diào)設備的各種可能的設計方案,并評判它們的優(yōu)劣,從而可以得到最好的設計方案。

2.2暖通空調(diào)能耗分析軟件

暖通空調(diào)輔助計算軟件解決了輔助繪圖和設計計算等較簡單、靜態(tài)的問題,但是暖通空調(diào)系統(tǒng)是一個隨建筑類型和室外氣象條件動態(tài)變化的復雜系統(tǒng),暖通空調(diào)工程在設計時要考慮節(jié)能和環(huán)保,在運行時也要考慮節(jié)能和環(huán)保,因為在暖通空調(diào)運行期中大部分時間中其負荷條件是不同于設計條件的。采取一定的技術和管理措施使暖通空調(diào)系統(tǒng)的運行適應負荷動態(tài)變化,盡量避免不必要的能耗,這是暖通空調(diào)節(jié)能的重要方面,要做到這一點,必須對暖通空調(diào)系統(tǒng)的全年動態(tài)能耗進行模擬分析,從而準確地制定相關的優(yōu)化方案。因此暖通空調(diào)能耗分析軟件也就應運而生了。

暖通空調(diào)能耗分析軟件,能夠?qū)σ呀?jīng)建成的和將要建造的大樓暖通空調(diào)系統(tǒng)的運行進行全年負荷動態(tài)分析、能量消耗模擬和技術經(jīng)濟分析,設計人員可以由此判斷空調(diào)設計的優(yōu)劣,并提出空調(diào)系統(tǒng)的最佳控制和管理辦法。

美國和英國等發(fā)達國家在20世紀70年代就開發(fā)出了暖通空調(diào)能耗分析軟件,例如美國能源部開發(fā)的DOE軟件,英國的ESP-r軟件,并在美國和歐洲得到了廣泛的應用。2001年,作為DOE軟件和BLAST軟件的升級版本,美國能源部又開發(fā)了EnergyPlus軟件,該軟件集中了美國政府在建筑環(huán)境與設備領域的投資所產(chǎn)生的世界上最先進的科研成果,有10來個美國大學和公司參與了該項目的研究,最終由美國加州伯克利大學LawrenceBerkeley國家實驗室(LBNL)發(fā)行。建筑能量模擬已經(jīng)在美國和發(fā)達國家中普及,預計在未來2-5年內(nèi),將在中國推廣和普及,相關的建筑節(jié)能標準正在加緊制定,從而為能量模擬軟件的推廣做好了政策上的準備。目前國內(nèi)的能耗分析軟件有清華同方股份有限公司開發(fā)的DEST軟件(基于AutoCAD)和上海華電源信息技術有限公司與上?,F(xiàn)代建筑設計集團共同開發(fā)的HDY-SMAD空調(diào)負荷計算及分析軟件(直接基于Windows,V2.0以上版本可進行能耗分析),后者具有以下的主要功能和特點:

1)采用諧波反應法計算墻體得熱,采用熱平衡法計算房間負荷,能夠計算全年8760h的逐時負荷。

2)同時對建筑物和空調(diào)系統(tǒng)設備進行模擬分析,設備運行結(jié)果可反饋到空調(diào)系統(tǒng)中進行負荷的反饋計算。

3)對空調(diào)負荷的強大的統(tǒng)計和分析功能,彌補了國內(nèi)同類軟件的空白。

4)基于Internet的網(wǎng)上空調(diào)設備選擇功能。

5)中英文兩種輸出方式。

2.3氣流模擬計算流體力學(CFD)軟件

空調(diào)系統(tǒng)設計的效果與室內(nèi)氣流組織密切相關。好的氣流組織方式能夠使空調(diào)房間的溫度、濕度和速度很容易地符合設計要求,反之,差的氣流組織方式可能根本就達不到設計要求。因此,在空調(diào)系統(tǒng)設計完成之后施工之前,預測空調(diào)系統(tǒng)的氣流組織狀況就很重要。在以往的研究中,只能用模型實驗的方法研究幾種典型送回風方式的氣流組織狀況,獲得一些簡化的計算公式,并將它們套用到類似的設計中去,但是,它們的精度和使用范圍都不能令人滿意,尤其當遇到一些特殊難題,如高大空間的氣流組織、車間有害氣體濃度場分布、室內(nèi)不同障礙物情況下的氣流流動規(guī)律等等便無法解決。正是在這種情況下,基于計算流體力學(ComputationalFluidDynamics)的空調(diào)系統(tǒng)氣流模擬軟件發(fā)展起來了。

氣流模擬軟件的發(fā)展經(jīng)歷了以下幾個階段:

1)從簡單的單個送風口氣流狀態(tài),到多風口相互影響下的室內(nèi)氣流組織;

2)從二維到三維;

3)從穩(wěn)態(tài)到動態(tài);

4)從層流到紊流;

5)從簡單的邊界條件和初始條件到復雜的邊界條件和初始條件;

6)從單純的數(shù)值計算,到圖文并茂的計算和前后處理一體化軟件。

比較著名的氣流模擬軟件有SIMPER、PHOENICS等等,另外很多商業(yè)計算機公司,如IBM,也開發(fā)了與建筑配套的空調(diào)系統(tǒng)氣流模擬軟件。由于氣流模擬的計算復雜,以前大多在工作站或大型計算機上開發(fā),隨著微型計算機速度的提高,現(xiàn)在已經(jīng)有了微機上的氣流模擬軟件。

氣流模擬計算方法以計算機為運算工具,其最大優(yōu)點是成本低,實踐表明,計算機運算的成本要比相應的模型實驗低許多倍,隨著被研究的物理對象越來越大和越來越復雜,這個優(yōu)點將更顯著;其次是速度塊,用計算機運算,設計人員可以在很短的時間內(nèi)設計對比許多不同方案,從中優(yōu)選出最佳設計,而相應的模型實驗則需很長時間;第三是具有較強的模擬真實條件的能力,它的計算空間不受限制,無須縮小幾何比例,而模型實驗就難以辦到。不過數(shù)值計算結(jié)果的可靠性主要依賴于數(shù)學模型和計算方法的正確程度,故不如實驗方法那么直觀可靠,因而必要時還須將兩種方法結(jié)合使用。

2.4基于Internet的空調(diào)系統(tǒng)遠程監(jiān)控軟件

隨著Internet技術的飛速發(fā)展,人們通過Internet對世界各地的空調(diào)系統(tǒng)進行遠程監(jiān)控已經(jīng)成為現(xiàn)實。杭州華電華源環(huán)境工程有限公司和上海華電源信息技術有限公司共同開發(fā)的冰蓄冷空調(diào)遠程監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了對冰蓄冷空調(diào)工程現(xiàn)場的全自動監(jiān)測,具有以下的功能:

1)管理人員通過Internet能夠在任何地方通過密碼登錄后對各地的冰蓄冷現(xiàn)場控制系統(tǒng)實施遠程監(jiān)測;

2)各地的冰蓄冷現(xiàn)場控制系統(tǒng)能夠及時地向管理人員發(fā)送運行數(shù)據(jù);

3)管理人員能夠通過瀏覽器對各地工程的反饋信息,進行統(tǒng)計整理和比較,并進行故障診斷。

我們相信,在不久的將來,基于Internet的常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)遠程監(jiān)控和故障診斷將成為必然的發(fā)展趨勢。

2.5基于Internet的暖通空調(diào)電子設備手冊

暖通空調(diào)專業(yè)是一個設備應用專業(yè),設備的正確選用和布置是工程設計最關鍵的環(huán)節(jié)。由于目前設計人員主要是通過設備手冊和設備樣本來獲取設備的信息,這樣獲取的數(shù)據(jù)難以及時更新,查閱起來也不太方便,因此,上海華電源信息技術有限公司提出了開發(fā)基于Internet暖通空調(diào)電子設備手冊的設想。

基于Internet暖通空調(diào)電子設備手冊,除具有常規(guī)設備手冊的基本功能(具有設備的使用和安裝說明,用戶可以查閱)外,而且具有以下常規(guī)設備手冊所不具有的功能和特點:

1)提供各類設備專門的選型程序,根據(jù)用戶提交的設計參數(shù),可以迅速從設備庫中檢索到符合條件的一組設備,顯示各自的設計人員關心的數(shù)據(jù),利于用戶對這些設備進一步的比較和分析。對于某些設備,并提供一些必要的計算和分析功能,簡化用戶的選型。

2)能夠直接根據(jù)用戶選定的設備生成或調(diào)用相應的CAD圖形(三視圖)。

3)上述功能既能在常規(guī)的操作系統(tǒng)和CAD環(huán)境下實現(xiàn),又能在Internet上實現(xiàn)。

4)制定了暖通空調(diào)所有設備的標準數(shù)據(jù)庫格式,統(tǒng)一了各生產(chǎn)廠家提供給設計人員的樣本的格式,利于設計人員進行分析和比較。

5)各生產(chǎn)廠家可以隨時在網(wǎng)上對其產(chǎn)品數(shù)據(jù)和圖形進行更新,從而保證設計人員所得到的產(chǎn)品資料永遠是最新的。

目前,該暖通空調(diào)電子設備手冊已經(jīng)有Internet、Windows和AutoCAD三個版本的軟件產(chǎn)品,Internet版本的產(chǎn)品可以在東方空調(diào)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)中心運行。

2.6專業(yè)Internet網(wǎng)站的涌現(xiàn)

互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為暖通空調(diào)專業(yè)信息交流的一個重要渠道,因此至今已經(jīng)涌現(xiàn)出了一大批的暖通空調(diào)專業(yè)和企業(yè)網(wǎng)站。目前,各大設備生產(chǎn)廠家均有自己的企業(yè)網(wǎng)站。國內(nèi)比較著名的暖通空調(diào)專業(yè)網(wǎng)站有東方空調(diào)網(wǎng)、暖通空調(diào)信息網(wǎng)、中國空調(diào)制冷網(wǎng)等,其中東方空調(diào)網(wǎng)除提供信息服務外,還提供設計資詢和各種暖通空調(diào)專業(yè)軟件的開發(fā)和外包服務,及附加技術服務。可以預見,隨著人們對互聯(lián)網(wǎng)絡認識的深入,暖通空調(diào)專業(yè)網(wǎng)站將成為人們?nèi)粘I钪胁豢扇鄙俚囊徊糠?,暖通空調(diào)專業(yè)也將隨著Internet的發(fā)展而進入一個嶄新的發(fā)展階段。