空调节能改造-空调节能改造的意义
1、变频节电原理
由流体传输设备(水泵、风机)的工作原理可知:水泵、风机的流量(风量)与其转速成正比;水泵、风机的压力(扬程)与其转速的平方成正比;而水泵、风机的轴功率等于流量与压力的乘积,故水泵、风机的轴功率与其转速的三次方成正比(即与电源频率的三次方成正比)。变频器节能的效果是十分显著的,这种节能回报是看得见的。特别是调节范围大、启动电流大的系统及设备,通过图2
可以直观地看出在流量变化时只要对转速(频率)稍作改变就会使水泵轴功率有更大程度上的改变,此特点使得使用变频器进行调速成为一种趋势,而且不断深入并应用于各行各业的调速领域。
根据上述原理可知:改变水泵、风机的转速就可改变水泵、风机的输出功率。
2、系统电路设计和控制方式
根据中央空调系统冷却水系统的一般装机形式,建议在冷却水系统和冷冻水系统各装两套传动之星SD-YP
系列一体化变频调速控制柜,其中冷却变频调速控制柜供两台冷却水泵切换(循环)使用,冷冻变频调速控制柜供两台冷冻水泵切换(循环)使用。变频节能调速系统是在保留原工频系统的基础上改装的,变频节能系统的联动控制功能与原工频系统的联动控制功能相同,变频节能系统与原工频系统之间设置了联锁保护,以确保系统工作安全。利用变频器、人机界面、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合,构成温差闭环自动控制系统,自动调节水泵的输出流量,为达到节能的目的提供了可靠的技术条件。
3、系统主电路的控制设计
根据具体情况,同时考虑到成本控制,尽可能地利用原有的电器设备。冷冻水泵及冷却水泵均采用一用一备的运行方式,因备用泵转换时间与空调主机转换时间一致,切换频率不高,所以冷冻水泵和冷却水泵电机的主备切换控制利用原有电器设备,通过接触器、启停按钮、转换开关进行电气和机械互锁。确保每台水泵只能由一台变频器拖动,避免两台变频器同时拖动同一台水泵造成交流短路事故;并且每台变频器任何时间只能拖动一台水泵,以免一台变频器同时拖动两台水泵而过载。
4、系统功能控制方式
上位机监控系统主要通过人机界面完成对工艺参数的检测,各机组的协调控制以及数据的处理、分析等任务;下位机PLC主要完成数据采集,现场设备的控制及联锁等功能。具体工作过程中,开机时,开启冷水及冷却水泵,由PLC控制冷水及冷却水泵的启停,由控制冷水及冷却水泵的接触器向制冷机发出联锁信号,开启制冷机,由变频器、温度传感器、温度模块组成的温差闭环控制电路对水泵进行调速以控制工作流量,同时PLC控制冷却塔根据温度传感
器信号自动选择开启台数;当过滤网前后压差超出设定值时,PLC发出过滤堵塞报警信号;送风机转速的快慢是由回风温度与系统设定值相比较后,用PID方式控制变频器,从而调节风机的转速,达到调节回风温度的目的。停机时,关闭制冷机,冷水及冷却水泵以及冷却塔延时15
min 后自动关闭。保护时,由压力传感器控制冷水及冷却水的缺水保护,压力偏低时自动开启补水泵补水。
空调节能改造有没有意义
空调节能技术基本概述
以实际商业建筑空调节能改造为例,从减少冷热负荷、提高冷热源效率、利用自然冷源、减少水泵电耗、减少风机电耗、改进气流组织、改善控制七个方面分析了商业建筑空调节能的具体技术措施和实施办法。下文是由我为大家带来空调节能技术基本概述,欢迎大家阅读浏览。
1 概述
随着经济建设的发展,商用建筑(写字楼、宾馆饭店、大中型商场等)大量兴建,其中住宅约占53.8%、商业建筑约占25.4%。目前国内兴建的采用中央空调的商用建筑普遍存在着高能耗的问题,例如清华大学在1998年对北京市的十家营业较好的大商场进行了全面的测试和统计,这些商场的全年运行能耗平均大约是188 kwh/m2.a,而气候条件大致相当的日本的同类建筑的平均全年能耗大约是135 kwh/m2.a,也就是说北京市的商场的能耗要比日本高出将近40%。空调能耗是商业建筑的能耗的主要部分,占总能耗的50~60%。初步估计目前全国商用中央空调用电量为400万~450万kW。按重庆和上海的统计,中央空调用电量已分别占全市总用电量的23%和31.1%,给各城市的供配电带来了沉重的压力。随着现代化建设的发展,能源供应会更加紧张,将会导致影响经济的持续发展。一般中央空调能耗约占整个建筑总能耗的50%左右,对于商场和综合大楼可能要高达60%以上,因此节约商业建筑空调能耗是刻不容缓的。
空调系统的能耗主要有两个方面,一方面是为了供给空气处理设备冷量和热量的冷热源能耗,如压缩式制冷机耗电,吸收式制冷机耗蒸汽或燃气,锅炉耗煤、燃油、燃气或电等;另一方面是为了给房间送风和输送空调循环水,风机和水泵所消耗的电能。
冷热源的能耗由建筑物所需要的供冷量和供热量决定,建筑物的空调需冷量和需热量的影响因素有室外气象参数(如室外空气温度、空气湿度、太阳辐射强度等),室内空调设计标准,外墙门窗的传热特性,室内人员、照明、设备的散热、散湿状况以及新风量的多少等。风机、水泵的输送能耗受所输送的空气量、水量和水系统、风系统的输送阻力影响,风系统、水系统的流量和阻力的影响因素有系统型式、送风温差、供回水温差、送风和送水流速、空气处理设备和冷热源设备的阻力和效率等。针对上述影响因素和商业建筑的特点,商业建筑空调节能的技术措施可归纳为七个方面:减少冷热负荷、提高冷热源效率、利用自然冷源、减少水泵电耗、减少风机电耗、改进气流组织、改善控制。
2 减少冷热负荷
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商业建筑节能最根本的措施。减少冷热负荷有以下一些具体措施:
2.1 改善建筑的保温隔热性能
房间内冷热量的损失通过房间的墙体、门窗等传递出去的。改善建筑的保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷。改善建筑的保温隔热性能可以从以下几个方面着手:
确定合适的窗墙面积比例,不要盲目追求大窗户、全玻璃幕墙。
合理设计窗户遮阳。
充分利用保温隔热性能好的玻璃窗。
2.2 选择合理的室内设计参数
商业建筑空调的主要目的是创造一个舒适的室内空气环境,满足人们办公、学习、娱乐等的舒适及卫生要求。美国供热制冷空调工程师学会设计手册(ASHRAE Handbook)的基础篇里,给出了人体感觉舒适的室内空气参数区域,大约是空气温度13℃~23℃,空气相对湿度20%~80%。
如果夏季设计温度太低或冬季室内设计温度太高,都会增加建筑的冷热负荷。在满足舒适要求的条件下,要尽量提高夏季的室内设计温度和相对湿度,尽量降低冬季的室内设计温度和相对湿度,不要盲目追求夏季室内空气温度过低、过干,冬季室内设计温度过高。
2.3 局部热源就地排除
商业建筑中的有些房间,由于使用功能的需要,会在房间的局部产生较大的散热量,例如厨房的灶台、医院消毒间的消毒柜、电话机房的交换机等。在空调系统设计过程中,应考虑在发热量比较大的局部热源附近设置局部排风,将设备散热量直接排出室外,防止热量散发到室内,以减少夏季的冷负荷。但是在运行中,这些排风机可能没有开启或者发生故障并得不到及时的更换和修理,那么这些局部热源就会造成很大的冷负荷,浪费冷量和破坏室内热环境。
2.4 控制和正确使用室外新风量
由于新风负荷占建筑物总负荷的20%~30%,控制和正确使用新风量是空调系统最有效的节能措施之一。
由于新风负荷接近总负荷的1/3,所以要严格控制新风量的大小。除了严格控制新风量的大小之外,还要合理利用新风。春秋季或冬季,有些房间仍需供冷,此时当室外空气焓值小于室内空气设计状态的焓值时,可采用室外新风为室内降温,可减少冷机的.开启量,节省能耗。
减少新风负荷应从以下两方面着手:
不要随意提高最小新风量标准
杜绝非正常渠道引入新风
3 提高冷源效率
评价冷源制冷效率的性能指标是制冷系数(COP,Coefficient Of Performance ),是指单位功耗所能获得的冷量。制冷系数与制冷剂的性质无关,仅取决于被冷却物的温度T0? 和冷却剂温度Tk?, T0?越高,Tk?越低,制冷系数越高。所以空调系统冷机的实际运行过程中不要使冷冻水温度太低、冷却水温度太高,否则制冷系数就会较低,产生单位冷量所需消耗的功量多,耗电量高,增加建筑的能耗。提高冷源效率可采取以下一些措施:
3.1 降低冷却水温度
由于冷却水温度越低,冷机的制冷系数越高。冷却水的供水温度每上升1℃,冷机的COP下降近4%。降低冷却水温度需要加强运行管理,停止的冷却塔的进出水管的阀门应该关闭,否则,来自停开的冷却塔的温度较高的水使混合后的水温提高,冷机的制冷系数就减低了。冷却塔使用一段时间后,应及时检修,否则冷却塔的效率会下降,不能充分地为冷却水降温。
3.2 提高冷冻水温度
由于冷冻水温度越高,冷机的制冷效率越高,冷冻水供水温度提高1℃,冷机的制冷系数可提高3%,所以在日常运行中不要盲目降低冷冻水温度。例如,不要设置过低的冷机冷冻水设定温度;关闭停止运行的冷机的水阀,防止部分冷冻水走旁通管路,经过运行中的冷机的水量较少,冷冻水温度被冷机降低到过低的水平。
;epc模式空调节能改造需要什么
随着近年我国经济的迅猛发展,经济的发展与能源环境的矛盾变得日益突出。为此我国现阶段提出了“建设资源节约型、环境友好型社会”的主题目标。可以说节能减排是一项功在当代、利在千秋的事业,具有显著的经济效益、社会效益和环境效益。空调也不例外,所以才会出现空调节能改造的说法,那么它到底有没有意义呢?它有着什么样的方案呢?下面就一起去看一看吧。
空调节能改造有没有意义
风冷空调因结构简单、无需维护、分组小型化配置并可单机独立运行,很多的小型企业用户在选择制冷方案时采用风冷空调。风冷机组因受压缩机效率与冷凝器的散热效果影响,机组能效较低,一般能效比在2.4-3.5之间,远低于同规模水冷机组3.8-4.4的能效比,故提高冷凝器的散热效果成为风冷空调节能的重要途径。
所以对于人们来说,空调节能改造还是很有意义的,不仅是为了自己省电,还为环境的绿色环保做出了一定的贡献,何乐而不为。
空调节能改造的方案
1.概述
空调的变频技术已经在市场上得到了广泛的'应用,利用变频技术可以对空调进行节能改造,还可以大幅度减少空调的耗电量,让人们减少了电费。
2.空调目前存在的问题
空调是根据季节变化来决定水泵的运行台数的,启动方式很单一,差不多都是三星降压式的启动,这样是严重的资源浪费,因为工作泵一直在工作,不会停止,也不会因为室内温度的改变而改变。
3.空调系统节能分析
空调除了在家庭里使用,还广泛使用与商场、酒店、医院、公司、工厂等等,这些都是耗电量非常大的地方,在电费方面就是一笔庞大的支出,所以空调的节能是非常重要的。节能不但环保,还能提高用电效率,对耗电量的减少有明显的作用。
4.自动加载
对于大多数空调来说,都有自动加载的功能,其内部配有多种机型,对于节能改造的投资还是比价大的,投资回报率却是非常显著的,这是一个长期的过程。
中央空调系统节能改造方案
EPC(Energy Performance Contracting)模式是一种节能改造方式,可以帮助提高建筑物的能源利用效率,包括空调系统的节能改造。下面是一些EPC模式空调节能改造可能需要的内容:
1. 能耗分析:首先需要进行能耗分析,评估现有空调系统的能源消耗情况,并确定潜在的节能改进点。
2. 技术方案设计:根据能耗分析结果,制定适合的节能改造方案,可能包括更换高效节能的空调设备、优化管道和风道系统、安装智能控制系统等。
3. 费用投资评估:进行改造项目的费用投资评估,包括设备购买费用、安装费用、运维费用等,并计算预期的能源节约和回报周期。
4. 实施和监管:根据设计方案,进行改造项目的实施和监管,确保改造工程按照计划进行,并达到预期的节能效果。
5. 运维和维护:改造完成后,需要进行定期的运维和维护工作,包括设备保养、性能监测等,以确保改造效果的持续性。
需要注意的是,具体的节能改造内容和流程可能会因项目的规模、建筑物的特点和可行性等因素而有所不同。因此,在实施EPC模式空调节能改造前,最好咨询专业的能源服务公司或专家,以获取更准确的建议和方案。
(一)水输送系统节能
1.减少阀门使用次数,及时清洁过滤器
中央空调内非常重要的阻力零部件即为阀门与过滤器。因此,在中央空调正常运行管理过程中,还应及时定期做好过滤器的清洗工作,以防被沉淀杂质等堵塞,让水流阻力升高。此外,因阀门的主要职能即是调节与平衡各支路阻力,保证所有支路均有足够的水流量。而此过程中阀门的阻力又会增加水泵扬程与能耗,因此要尽量减少阀门使用次数,科学调节阻力频率。
2.取消冷却水池,降低水泵能耗
我国现有的中央空调的构造中均使用了开式冷却水系统,此系统内冷却水泵不仅需克服流动阻力,还需为冷却水高位输送提供足够能量。因此,降低中央空调能耗的另一可行措施即是取消冷却水池,将水管与冷却水泵入口直接相连,将原来的开式冷却水系统变换为闭式冷却水系统,那么冷却水泵也就需要在因为水位差而提供能量,最终降低水泵耗能。
(二)冷热源节能措施
1.精确计算,降低冷负荷
冷热负荷是制冷制热电器设备规格型号的选择依据,也是中央空调系统内最基本的数据值。若降低冷负荷,便能够缩小供热锅炉、空调箱等电器设备的型号,型号减小后,配电功率与耗电能会不断降低,进而减少成本投资。可见,降低冷负荷是可行的节能措施。而冷负荷的降低还需要技术人员综合考虑建筑窗户、外墙、设备负荷、冷负荷指标、灯光等多个因素,正确估算,保证中央空调在低效率、低负荷条件下运行,进而减少能耗。
2.科学配置冷热机组、降低空调能量
冷热水机组整年的运行负荷情况是中央空调设计与选择的关键。从生态环境保护视角,我国已有相关法律法规制度明确规定,冷热水机机组台数不能过多,需与中央空调的正常运行调节能力相匹配。如中央空调选择450RT机组,各机负荷比即为84.2%,如选择1000RT机组运行,各机负荷比为65.3%。可见,正确选择机组数量非常重要。那么工作人员在设计过程中,就应严格执行法律法规要求,以防机组过多或过少,若机组过多,还可能会降低单机容量,机组COP降低,能耗增加,同时也增加了配置的循环水泵,增加了并联水泵数量,最终所占机房面积非常大,增加了绝对故障点数量。因此,科学配置冷热机组是空调能量降低的有效措施。此外,还需防治错误使用多机头机组的方式,尽可能的降低启动电流,已达到降低空调能量的目的。
(三)正确使用冷却塔
冷水塔主要是指冷却水经由冷却塔,与空气换热的过程中,也在进行质量交换。冷却塔在建筑物中央空调内节能方面发挥了重要作用,现今得到广泛应用的是湿式冷却塔。整个运行过程中,冷却水经由冷却塔与外界空气同时完成了能量与质量的双重交换。因此,冷却塔有显热与潜热两类,若换热量均是水的潜热,冷却水将快速下降6℃,最终蒸发的总水量不及总供水量的1/100。此外,影响中央空调中冷却塔选择的因素较多,包括需冷却的热负荷、接近度、湿球温度等。因此,中央空调制冷空调系统中,应正确选择、安装、使用冷却塔,以求通过大气冷源,再由板式换热器间接制冷,从而降低能量。
(四)末端控制器智能化控制系统设计节能
我国对各个单位功率制冷与热量标准有严格规定,大多数中央空调末端装置均为FC,不少企业技术能力有限,一味加大风机与电机来满足冷热量指标,最终使得能耗功率持续增加,因此我国还应改进与优化产品能耗指标,要求中央空调末端控制器采用智能化控制系统设计节能。智能化控制硬件系统的组成模块为:GSM/GPRS射频模块、16C550串行接口、CPU中央处理单元、输入输出单元等,可科学调整室内送风量,调节室内温度,最终降低能耗。
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