中央空调系统的节能
1、概况
空调系统带给了人们一个温度适宜、湿度恰当、空气清净的环境,但空调却又是现代楼宇的能耗大户。根据国内、外资料统计,中央空调系统的全年能耗占整个建筑物全年能耗的40~60%。在中央空调系统的耗能设备中冷水机组能耗最大;其次是风柜等末端设备,约占整个空调系统的25%;水泵占整个空调系统能耗的15~20%。早期的投资方,较在乎的只是投资成本,但营运后才发现运行费用过高,如此长期营运所付出的代价远比投资节省的费用大得多,所以对中央空调系统实现智能化控制以达到节能的目的很有必要。
我司从事施工多年,积累了丰富的经验和实测数据,开发出一套投资成本少,节能效率达30%以上的智能化节能系统,使工程安装达到同内外先进水平。在控制功能和节约运行成本方面有了更大的突破.为了让您对我们的理念有更深入的了解,下面我们论述一下整个空调系统的节能及智能化控制。
国家制冷学会的大量实地调查数据显示,在我国南方,特别是珠三角地区,每年空调制冷开机时间是10个月左右,情况如图表:
机组运行负载情况按季节变化分析如下:
从上图可看出100%~70%负载量在7、8、9月份出现;70%~40%负载量在5、6、10月份
出现;40%以下负载量在3、4、11、12月份出现;可见一年中系统负载率在50%以下的时间占全部运行时间的50%以上。
2、水泵的节能
按第一节概况内容中图表统计分析,系统负载率在50%以下的时间占全部运行时间的50%以上,满负荷的机会不多,若采用普通常规的控制系统,中央空调系统的水泵、冷却塔必须全天运行,能源浪费很大.实际运行时有50%以上的停泵、停风机的机会.按以下图表分析,变频变速水泵节能潜力很大,下面为空调系统水泵的节能措施。

2。1 空调系统水泵的运行分析
空调水系统的特点:一是空调设备绝大部分时间内在远低于额定负荷的情况下运转;二是空调水系统供回水温差远低于空调系统的温差,无法进行有效的质调节;三是工程设计必须考虑富余量,以保证在实际情况发生各种变化时,系统仍可达到要求的参数,但在实际运行时,为了消除这些富余量又要靠阀门去调整,由此造成浪费。

2。2 变频变速调节法
水泵厂家提供的特性曲线,是在一定转速下,通过实验得出的.如果转速改变,水泵的性能随之变化,从而使工况点改变(见图2)。采用变速(降速)调节水泵工况点,不会产生附加的摩擦损失,因此效率较高,可调适应范围较广。

2.3 水泵采用调频变速后的节能分析
水泵采用调频调速方案后,投资可以在以下的方面获得节能而减少电费支出中得到回报.空调耗电量计算
1) 非最高峰期流量调节(最保守的调节)
  例如空调系统中:流量Q`= 0。8Q 得出 n`/n = 0。8
  则:N`=(n`/n)3N = 0。8*0。8*0.8N = 0。512N
  式中:Q、H、N分别表示水泵转速为n时的流量、扬程、轴功率。
  由以上公式可知通过变频变速的水泵当流量减少到原来的0.8倍时可以节省用电量49。8%.
以某选型方案为例,选用“日立”450RT螺杆式冷水机组二台,45kW冷却水泵3台(其中1台为备用)、37kW冷却水泵3台(其中1台为备用), 250m3/h冷却塔2台.冷水机组的冷冻水流量的最大和最小值分别为356 m3/h和163 m3/h,系统冷冻水流量的最大和最小值分别为712 m3/h和163 m3/h,可调节冷冻水流量范围为22。9%~100%。
  该空调系统的2台冷冻水泵、2台冷却水泵在最保守的计算,在冷冻水流量80% 也可节省用电(45kW*2+37kW*2*49。8%=81。67kW,每天按10小时运行来算节省电量81。67*10=816.7 (kWh)度电,0。95元/度的计划内用电电费来算,即每天节省电费775。88元,每月节省电费775.88*30=23,276.52元,每年按8个月运行来计算,节省电费23,276.52元*8 =186,212。16元,从而大大地减少空调运行的成本。
  水泵采用调频调速方案后,投资除在以上的方面获得回报之外,还可以在以下的方面获得节能而减少电费支出中得到回报。
  2) 水泵电机启动