【文章內(nèi)容簡介】 及頻率,即可改變電機的輸出功率。我們在幾個大的交流感應(yīng)電機上加裝賽普節(jié)能器,該節(jié)能器根據(jù)探測到加在電機上的電壓和電流,而獲得電動機的視在功率和有功功率,由此計算出電機的功率因數(shù),從而調(diào)整節(jié)能器的輸出電壓和頻率,以保持功率因數(shù)在一個最佳值上,使被控電機實現(xiàn)最佳的節(jié)能運行。如電網(wǎng)電壓變化或電動機的負荷改 變,則功率因數(shù)隨即發(fā)生變化,節(jié)能器調(diào)整輸出電壓或頻率,維持功率因數(shù)在預(yù)定的設(shè)定值上。該節(jié)能器還具有逆變功能,將電機停車時產(chǎn)生的慣性轉(zhuǎn)為電能回送電網(wǎng)。另外,在電動機起動時,節(jié)能器的輸出電壓和頻率是逐漸增加的,從而實現(xiàn)了軟起動,極大地減小了電動機的起動電流,減少了對電網(wǎng)電壓的沖擊,節(jié)能效果顯著。 [5]因為過去交流電機本身不調(diào)速, 中央空調(diào)系統(tǒng)對空氣和水流量的控制不得不依賴擋板和閥門來調(diào)節(jié),許多電能被白白浪費在擋板和閥門上。如果對風(fēng)機水泵進行變頻調(diào)速, 把浪費在擋板和閥門上的能量節(jié)省下來, 每臺水泵平均節(jié)能效果就很可觀。對于風(fēng)機水泵來說, 根據(jù)流體力學(xué)原理, 在相似工況下運行時的參數(shù)存在以下關(guān)系:(1)其中: QHNn1: 分別為轉(zhuǎn)速改變前的流量、揚程、功率、轉(zhuǎn)速。QHNn2: 分別為轉(zhuǎn)速改變后的流量、揚程、功率、轉(zhuǎn)速。由公式(1) 可知, 流量與轉(zhuǎn)速成正比, 壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比, 消耗的功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。對于變頻調(diào)速來說, 轉(zhuǎn)速 n 基本上與電源頻率 f 成正比, 當(dāng)電源頻率 f 降低時, 電機轉(zhuǎn)速也降低, 所需的功率就隨轉(zhuǎn)速的三次方迅速降低, 可見, 節(jié)能效果十分顯著。以風(fēng)機為例, 如所需風(fēng)量為額定風(fēng)量的 80%,則轉(zhuǎn)速也下降為額定轉(zhuǎn)速的 80%, 而軸功率降 %。當(dāng)所需風(fēng)量為額定風(fēng)量的 50%時, 而軸功率降 %。這種節(jié)電效果也非?？捎^。實際證明, 風(fēng)機水泵類變頻控制節(jié)能 40%～50%。 [6]由于壓縮機不排除在滿負載狀態(tài)下長時間運行的可能性, 所以, 只能按最大需求來決定電動機的容量, 故設(shè)計裕量一般偏大。在實際運行中, 輕載運行的時間所占的比例是非常高的。采用變頻控制對壓縮機轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié), 實現(xiàn)對制冷量的控制, 讓冷凍機組始終處于最佳(最合理)的運行狀態(tài)。變頻控制提高了空調(diào)器的效率, 改善了冷凍機組的運行效果, 從而實現(xiàn)了節(jié)能。變頻壓縮機的原理是通過調(diào)節(jié)壓縮機的轉(zhuǎn)速而調(diào)節(jié)壓縮機的單位時間內(nèi)的排氣量, 從而達到調(diào)節(jié)制冷量的目的。制冷量與頻率成正2121nQ?212???????nH321???????nN 比關(guān)系, 所以采用變頻調(diào)節(jié)可實現(xiàn)對制冷量的控制, 從而可達到節(jié)能效果。有些調(diào)節(jié)方式 ( 如調(diào)節(jié)閥門開度和改變?nèi)~片角度), 即使在需求量較小的情況下, 也不能減少電動機的運行效率。采用了變頻調(diào)速后, 在需求量較小時 , 可降低電動機的轉(zhuǎn)速, 減少電動機的運行功率, 從而進一步實現(xiàn)節(jié)能。實際證明, 冷水機組變頻控制可節(jié)能20%～30%。 水蓄冷技術(shù)蓄冷技術(shù)作為電力供應(yīng)需求側(cè)管理(DSM)的重要手段之一,在國外已得到廣泛的應(yīng),國內(nèi)的研究與設(shè)計單位也已進行了一些嘗試,并取得了較好的效果。隨著分時計費電價結(jié)構(gòu)的推廣和峰谷電價差的擴大,蓄冷技術(shù)在我國的應(yīng)用將會越來越普及。采用水蓄冷的集中能源中心方式，蓄冷可起到“削峰填谷”的作用，緩解用電緊張，提高能源利用效率，減少裝機容量，充分利用峰谷電價，節(jié)省運行費用。水蓄冷是利用水的顯熱來儲存冷量的。系統(tǒng)組成是在常規(guī)供冷系統(tǒng)中加人了一個或多個蓄水罐。為實現(xiàn)冷量的儲存,滿足冷負荷的需要,設(shè)計合理的水蓄冷罐應(yīng)能通過維持一個盡可能大的蓄水溫差并防比冷水與熱水的混合來獲得最大的蓄冷效率。水蓄冷技術(shù)的應(yīng)用與否取決于薄項目的技術(shù)經(jīng)濟分析,增加蓄冷罐就增加了一部分初投資,若能在短時間內(nèi)收回這部分投資,和人民生活水平的提高,于在建設(shè)社會主義市場經(jīng)濟的條件下,提高需求側(cè)負荷管理的科學(xué)性和經(jīng)濟性,提高能、制藥等行業(yè)的工藝用冷,以及體育館、大廈等建筑物的空調(diào)方面有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用前景。 大空間采暖輻射傳熱的房間里，各個表面（僅僅是表面）相互進行輻射傳熱。由于維護結(jié)構(gòu)傳熱的速度相對較慢，其表面溫度容易達到相對穩(wěn)定的狀態(tài)，實測顯示此時雖然維護結(jié)構(gòu)由于表面溫度的降低，維護結(jié)構(gòu)的傳熱量由于內(nèi)外溫差加大有所增加，但增加并不明顯。人作為熱源向冷頂、墻壁和所有低于人體表面溫度的表面發(fā)射熱量，各表面吸收的熱量最后都被輻射板吸收，傳遞給輻射板的流動冷媒。人體在室內(nèi)移動是熱源的移動，人體移去的空間回復(fù)到原來的平衡狀態(tài)，對應(yīng)該處的輻射傳熱量也減少到原 來的相對穩(wěn)定狀態(tài)。輻射傳熱具有追蹤能力而且具有極快的傳遞速度。人體在輻射房間內(nèi)與穿著了空調(diào)衣相似，具有極高的效率。另一方面當(dāng)室內(nèi)各表面溫度接近輻射板溫度時，輻射傳熱負荷急劇減少，供回水溫差下降，主機能耗非常低，而此時人員的舒適度是最好的。這種狀態(tài)和對流空調(diào)完全相反，實踐證明，RCF 舒適度保持較高的水平時，空調(diào)能耗沒有顯著的增加。采用地板輻射采暖加周邊散熱器采暖，增加人員活動區(qū)的熱舒適，減少頂部空間的耗能。另外在大空間采用分層和置換通風(fēng)，盡量減少無效空間區(qū)域的能量消耗，只滿足有效區(qū)域的舒適度。采用 CFD 的方法，對大空間的空調(diào)氣流組織進行了分析，得到了很好的驗證。如游泳館空調(diào)比賽區(qū)空間溫度可以被控制于 28℃到 29℃之間。室內(nèi)的溫度分層非常明顯，屋頂最高點溫度卻達到了 40℃以上。,減少管道冷 t損失在中央空調(diào)系統(tǒng)中,不同性質(zhì)的空調(diào)對象共用同一冷凍水系統(tǒng)。不同性質(zhì)的空調(diào)對象在不同季節(jié)、不同時段有著不同的空調(diào)要求,如冬季地處南方的客房及寫字樓基本上不需要送冷凍水,而餐廳卻需要。但在深夜餐廳停止營業(yè)后又可將餐廳空調(diào)的冷水關(guān)掉。為了實現(xiàn)分區(qū)時段控制,對不同性質(zhì)區(qū)域的冷水管加裝電磁閥,并在冷凍機房實現(xiàn)集中控制,有效地減輕冷凍機負荷。另外,在室外溫度較低時,增加空調(diào)間的新風(fēng)量,減少空調(diào)能耗,這些方法都可降低空調(diào)用電?？傊?通過各種行之有效的節(jié)能措施,大地減少中央空調(diào)系統(tǒng)中的電能消耗和空調(diào)設(shè)備散發(fā)的空調(diào)空間的熱量，冷氣空調(diào)不必再使用更多的電力來維護涼爽的室溫，反而可以節(jié)省電能。同時，由于減少能耗也延長了設(shè)備的使用壽命。由此可見中央空調(diào)系統(tǒng)中實施節(jié)能可謂意義重大。 第五章 系統(tǒng)方案節(jié)能一些專家針對暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計過程中室內(nèi)空氣參數(shù)標準的合理取值對空調(diào)能耗的影響,探討了空調(diào)負荷、空調(diào)能耗和空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的基本概念,對室內(nèi)空氣溫度和相對濕度標準對空調(diào)系統(tǒng)能耗的影響進行了計算分析,結(jié)果表明科學(xué)認識室內(nèi)空氣參數(shù)標準的合理取值對空調(diào)系統(tǒng)能耗的影響對當(dāng)前建筑節(jié)能意義重大。空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能條件需要具體分析,針對不同類型的建筑和不同的空調(diào)方式,其室內(nèi)空氣設(shè)計標準的影響不同,空調(diào)過程設(shè)計對空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能具有重要影響。室內(nèi)相對濕度對空調(diào)能耗的影響十分明顯。與其提高室內(nèi)空氣干球溫度,不如降低房間內(nèi)空氣的相對濕度,在節(jié)能的同時,還能獲得更佳的人體舒適感和室內(nèi)空氣質(zhì)量,同時也順應(yīng)當(dāng)前國際空調(diào)界降低室內(nèi)相對濕度的大潮，響應(yīng)全球節(jié)能組織的號召。若空調(diào)室外計算參數(shù)為定值時，夏季空調(diào)室內(nèi)空氣計算溫度和濕度越低，房間的計算冷負荷就越大。系統(tǒng)耗能也越大。在滿足舒適要求的條件下，要盡量提高夏季的室內(nèi)設(shè)計溫度和相對濕度，盡量降低冬季的室內(nèi)設(shè)計溫度和相對濕度，不要盲目追求夏季室內(nèi)空氣溫度過低、過干，冬季室內(nèi)設(shè)計溫度過高我國在 1982 年經(jīng)評議通過了兩種新的冷負荷計算方法：諧波反應(yīng)法和冷負荷系數(shù)法。兩種方法都合理地考慮了顯熱得熱中輻射成分轉(zhuǎn)化為冷負荷時的幅度衰減和時間延遲作用，這對于正確計算空調(diào)設(shè)計負荷，從而節(jié)能降耗具有重要意義。但是，該方法提供的數(shù)據(jù)適用于傳統(tǒng)重型和中型結(jié)構(gòu)，而缺少新型建筑墻體的數(shù)據(jù)。設(shè)計時最好應(yīng)充分考慮并合理采用相近數(shù)據(jù)。還可以采用計算軟件使計算更加快速準確。另外，目前我國的現(xiàn)狀造成很多設(shè)計都依靠估算。盡管各種估算的方法都有一定的理論或經(jīng)驗依據(jù)，但是估算本身的實質(zhì)就是將各項冷負荷峰值與圍護結(jié)構(gòu)冷負荷峰值簡單相加， 從而使計算結(jié)果過于安全。因此，建筑物冷負荷的最大值應(yīng)為每個房間逐時負荷疊加的最大值，而不是簡單地將每個房間的最大冷負荷進行益加，還應(yīng)考慮同時使用系數(shù)，以減少主機的設(shè)計容量，達到減少運行能耗的目的。同時使用系數(shù)應(yīng)按實際情況定，設(shè)計者可根據(jù)工程規(guī)模、用途等特點，參照已建工程經(jīng)驗確定，一般為 。 [7] 溫濕度控制從中央空調(diào)系統(tǒng)空氣處理過程可以看出, 夏季室內(nèi)溫度越低、相對濕度愈低, 系統(tǒng)設(shè)備耗能愈大。 冬季室內(nèi)溫度越高、相對濕度愈高 , 系統(tǒng)設(shè)備耗能愈大, 相應(yīng)地初投資和運行費用也隨之增大。由于每個人對舒適感的要求標準差別很大, 故對民用中央空調(diào)可有一個范圍較寬的舒適區(qū)。在該舒適區(qū)范圍內(nèi), 夏季降溫時, 取較高的溫濕度值。 冬季采暖時, 取較低的溫濕度值, 可獲得一定的節(jié)能效果。建筑內(nèi)溫濕度的變化與建筑節(jié)能有著緊密的相關(guān)性，根據(jù)經(jīng)驗統(tǒng)計資料表明, 如果在夏季將設(shè)定值溫度下調(diào) 1℃, 將增加 9%的能耗。 如果在冬季將設(shè)定值溫度上調(diào) 1℃, 將增加 12%的能耗。因此將建筑內(nèi)溫濕度控制在設(shè)定值精度范圍內(nèi)是大樓中央空調(diào)節(jié)能的有效措施。為降低能耗, 空調(diào)房間室內(nèi)溫濕度基數(shù), 在滿足生產(chǎn)需要和人體健康的情況下, 夏季盡可能提高, 冬季應(yīng)盡可能降低。現(xiàn)在有些業(yè)主盲目追求“夠冷”境界, 大幅度提高室內(nèi)溫濕度計標準, 這樣做, 不僅無謂地浪費大量能源, 而且還會產(chǎn)生舒適感的負面效應(yīng)?？照{(diào)系統(tǒng)溫度控制精度越高, 舒適性越好, 同時節(jié)能效果也越明顯。而空調(diào)系統(tǒng)前端所測信號準確性直接影響到中央空調(diào)系統(tǒng)的精確控制程度。所以, 所測信號, 尤其是溫濕度這樣的模擬信號, 須盡可能準確。還有, 一定要選用高控制精度的 BAS 對中央空調(diào)進行控制。因為, BAS 采用 DDC( 直接數(shù)字控制器) 直接控制電動水閥閥門的開度, 而無須中間調(diào)節(jié)器。 另外, DDC 內(nèi)含有豐富的計算控制軟件, 如比例積分微分(PID) 算法、模糊控制算法、遺傳算法等, 來保證控制的精確度。 [8]夏季,中央空調(diào)空調(diào)系統(tǒng)承擔(dān)著排除室內(nèi)余熱、余濕,并改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的重要 任務(wù)。在常規(guī)中央空調(diào)系統(tǒng)中,夏季空調(diào)熱濕負荷都是由同一個冷源承擔(dān)的,因受制于系統(tǒng)除濕的需要,其冷源普遍采用了低溫蒸發(fā)系統(tǒng)(蒸發(fā)溫度 0℃~5℃、冷凍水進出口溫度為 12℃/7℃),因此冷源工作效率普遍較低。針對上述問題,本文主要淺析一下目前實際工程應(yīng)用中可行的空調(diào)系統(tǒng)方案。評價冷源制冷效率的性能指標是制冷系數(shù)(COP,Coefficient Of Performance )。制冷系數(shù)指單位功耗所能獲得的冷量。制冷系數(shù)與制冷劑的性質(zhì)無關(guān), 僅取決于被冷卻物的溫度 T0 和冷卻劑溫度 Tk, T0 越高, Tk 越低, 制冷系數(shù)越高。所以空調(diào)系統(tǒng)冷機的實際運行過程中不要使冷凍水溫度太低、冷卻水溫度太高, 否則制冷系數(shù)就會較低, 產(chǎn)生單位冷量所需消耗的功量多, 耗電量高, 增加建筑的能耗。提高冷源效率可采取以下措施:由于冷卻水溫度越低，冷機的制冷系數(shù)就越高。冷卻水的供水溫度每上升 1 攝氏度，冷機的 COP 下降近 4%.降低冷卻水溫度就需要加強冷卻塔的運行管理。首先，對于停止運行的冷卻塔，其進出水管的閥門應(yīng)該關(guān)閉。否則，因為來自停開的冷卻塔的水溫度較高，混合后的冷卻水水溫就會提高，冷機的制冷系數(shù)就減低了。其次，冷卻塔使用一段時間后，應(yīng)及時檢修，否則冷卻塔的效率會下降，不能充分地為冷卻水降溫。由于冷凍水溫度越高，冷機的制冷效率就越高。冷凍水供水溫度提高 1 攝氏度，冷機的制冷系數(shù)可提高 3%，所以在日常運行中不要盲目降低冷凍水溫度。首先，不要設(shè)置過低的冷機冷凍水設(shè)定溫度。其次，一定要關(guān)閉停止運行的冷機的水閥，防止部分冷凍水走旁通管路，否則，經(jīng)過運行中的冷機的水量就會減少，導(dǎo)致冷凍水的溫度被冷機降到過低的水平。 首先，在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計之初選定空調(diào)方案（系統(tǒng)方式）時，即應(yīng)將節(jié)能作為重要依據(jù)之一。中央空調(diào)能耗一般包括三部分空調(diào)冷熱源；空調(diào)機組及末端