建筑能源管理系列

前言：建筑能耗是指建筑在建設(shè)和運(yùn)行使用過(guò)程中所利用的能源,，其中使用過(guò)程中能源利用量占主導(dǎo)部分,，包括建筑制冷、采暖,、照明,、通風(fēng)、炊事等方面的能耗,。我們之前探討了關(guān)于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu),、建筑照明系統(tǒng)及建筑供暖系統(tǒng)的節(jié)能改造。而在我國(guó),，真正的“耗能大戶(hù)”的還是空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng),?？照{(diào)與我國(guó)冬夏季能源緊張局勢(shì)特別是當(dāng)前電力緊張局勢(shì)的形成有著選自.投標(biāo)書(shū)代寫(xiě)網(wǎng) yipai178.com 密切關(guān)系，空調(diào)的迅速普及,，使他作為建筑能耗大戶(hù)的地位日益突顯,。到2020年中國(guó)內(nèi)地空調(diào)高峰負(fù)荷節(jié)電空間約9000萬(wàn)kW，相當(dāng)于5個(gè)三峽電站的滿(mǎn)負(fù)荷容量,，相應(yīng)可減少電力建設(shè)投資4000億元以上,。因此，空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能已是當(dāng)務(wù)之急,，意義重大而深遠(yuǎn),。接下來(lái)筆者將一一介紹從需求側(cè)相應(yīng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能措施。冷熱源中央空調(diào)常見(jiàn)的冷熱源配置方式有水冷冷水機(jī)組,、熱泵型機(jī)組和溴化鋰吸收式機(jī)組,。第一種冷熱源在設(shè)計(jì)工況下的能效比較高，一般為3.7～5,；第二種冷熱源即熱泵型機(jī)組,，夏季制冷，冬季制熱,。在設(shè)計(jì)工況下,，其能效比較水冷機(jī)組要低，僅達(dá)到3左右,，但其具有良好的節(jié)能和環(huán)保效果,；中央空調(diào)的另一種冷熱源為溴化鋰吸收式機(jī)組，這類(lèi)機(jī)組的能效比(制冷量/消耗的熱量)比較低,，節(jié)電不節(jié)能,，適用于有廢熱和余熱的地方。建筑冷熱源系統(tǒng)能量利用效率對(duì)比除了冷熱水機(jī)組的選擇,，還可通過(guò)自動(dòng)控制冷熱源主機(jī)系統(tǒng)的啟停量來(lái)實(shí)現(xiàn)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能,。如下圖所示，是一種按冷凍水回水溫度控制啟停臺(tái)數(shù),，利用主機(jī)信號(hào)和故障報(bào)警信號(hào)構(gòu)成反饋的邏輯控制流程,。采用變頻系統(tǒng)變頻空調(diào)是指加裝了變頻器的常規(guī)空調(diào)。壓縮機(jī)是空調(diào)的心臟,，其轉(zhuǎn)速直接影響到空調(diào)的使用效率,，變頻器就是用來(lái)控制和調(diào)整壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的控制系統(tǒng)，使之始終處于最佳的轉(zhuǎn)速狀態(tài),，從而提高能效比,。變頻技術(shù)在現(xiàn)代空調(diào)中的使用已成為必然趨勢(shì)，它不僅能有效改良空調(diào)系統(tǒng)的工藝不足,，還能大幅降低能耗,，節(jié)省運(yùn)行成本,。設(shè)計(jì)者在選擇設(shè)備時(shí)，通常留有一定的設(shè)計(jì)余量,，實(shí)際上設(shè)備也極少在全負(fù)荷工況下運(yùn)行,，甚至從未全負(fù)荷運(yùn)行過(guò)。建筑物由于使用情況的變化(如出租率不高,，建筑功能變化等),，負(fù)荷也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化。建筑物的實(shí)際負(fù)荷會(huì)隨著室外氣候的變化而波動(dòng),。通?？照{(diào)設(shè)備只能按設(shè)計(jì)的額定功率運(yùn)行，當(dāng)負(fù)荷降低時(shí),，設(shè)備仍然按照額定功率全負(fù)荷輸出運(yùn)行,，這就必然造成能量的浪費(fèi)。如果我們能夠使用變頻技術(shù)使空調(diào)設(shè)備的輸出功率隨負(fù)荷的變化而變化,，那么就可起到節(jié)能的效果,。根據(jù)空調(diào)負(fù)荷來(lái)相應(yīng)改變水流量或風(fēng)流量可有效實(shí)現(xiàn)地節(jié)能。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)(VAV)是通過(guò)末端裝置來(lái)補(bǔ)償室內(nèi)負(fù)荷的變動(dòng),，調(diào)節(jié)房間送風(fēng)量以維持室溫,。變風(fēng)量和定風(fēng)量系統(tǒng)相比，一般情況下可節(jié)能50%,。變水量系統(tǒng)(風(fēng)機(jī)盤(pán)管)是通過(guò)水量控制的方法來(lái)調(diào)節(jié)溫度的,，其比定流量系統(tǒng)要節(jié)電。隨著工業(yè)變頻器的推廣應(yīng)用,，通過(guò)對(duì)水流量,、風(fēng)量及主機(jī)等的變頻控制調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)其同所需空調(diào)負(fù)荷的實(shí)時(shí)匹配,，從而產(chǎn)生顯著的節(jié)能效益,。如下圖所示，VAV空調(diào)系統(tǒng)常采用在送風(fēng)機(jī)的輸入電源線(xiàn)路上加裝變頻器,，根據(jù)控制系統(tǒng)的指示改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，滿(mǎn)足空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),。新風(fēng)控制根據(jù)舒適程度要求,，一般把總新風(fēng)量控制在全風(fēng)量的10%左右，是可以節(jié)能的,。有的空調(diào)系統(tǒng)回風(fēng)量不到90%,，回風(fēng)量偏小，無(wú)度的增大新風(fēng)熱負(fù)荷,，不是節(jié)能運(yùn)行,。利用自動(dòng)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)新風(fēng)控制,，是實(shí)現(xiàn)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能的一個(gè)有效途徑。空調(diào)系統(tǒng)確定后,，可根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀笞兓闆r,，將焓濕圖分成若干個(gè)氣象區(qū)（空調(diào)工況區(qū)），對(duì)應(yīng)于每個(gè)空調(diào)工況區(qū)采取不同的運(yùn)行調(diào)節(jié)方法,?；疽笫钦{(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)盡量少，調(diào)節(jié)方法盡量簡(jiǎn)單,，系統(tǒng)在各個(gè)工況分區(qū)內(nèi)的運(yùn)行最經(jīng)濟(jì),、合理,能最大限度地利用自然能源,以減少冷量、熱量和電能的消耗,降低運(yùn)行成本,。（全年運(yùn)行的五工況分區(qū)圖,、調(diào)節(jié)條件及調(diào)節(jié)內(nèi)容）泵與風(fēng)機(jī)的節(jié)能風(fēng)機(jī)和水泵是空調(diào)系統(tǒng)中幾乎不可缺少的設(shè)備，又是空調(diào)系統(tǒng)中耗電最多的設(shè)備之一,。大中型中央空調(diào)系統(tǒng)中水泵的耗電量甚至占整個(gè)系統(tǒng)耗電量的30%左右,。泵與風(fēng)機(jī)存在的主要問(wèn)題有：①為了壓低初投資，所選用的泵與風(fēng)機(jī)質(zhì)量低,，額定效率低于先進(jìn)水平,。②系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，大馬拉小車(chē),，有較大裕量,。運(yùn)行時(shí)泵與風(fēng)機(jī)偏離性能曲線(xiàn)上的最佳工作區(qū)，運(yùn)行效率比額定效率低很多,。③輸送管路的設(shè)計(jì)和安裝不合理,，管路阻力大，運(yùn)行能耗加大,。④管路水力不平衡,，只能采取閥門(mén)或閘板調(diào)節(jié)流量，增加了節(jié)流損失,。⑤維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng),，泵與風(fēng)機(jī)經(jīng)常帶病工作，浪費(fèi)了能源,。一般的節(jié)能措施有：①更新和改造,，用高效率泵與風(fēng)機(jī)替代原有的效率比較低的泵與風(fēng)機(jī)。②選擇水泵或風(fēng)機(jī)特性與系統(tǒng)特性匹配,。管網(wǎng)特性曲線(xiàn)盡量通過(guò)效率的最高點(diǎn),，對(duì)于流動(dòng)特性變化比較大的管網(wǎng)系統(tǒng)，應(yīng)盡量選擇效率曲線(xiàn)平坦型的水泵。③在主要管路上安裝檢測(cè)計(jì)量?jī)x表,。④切削葉輪,、減小直徑。如果所選水泵的流量和揚(yáng)程遠(yuǎn)大于實(shí)際需求,，最簡(jiǎn)單的方法就是減少葉輪的直徑,，從而減小軸功率。但是這種方法只適用于揚(yáng)程比較穩(wěn)定的系統(tǒng),。⑤調(diào)節(jié)入口導(dǎo)葉,，從而改變水泵或風(fēng)機(jī)的流量壓力曲線(xiàn)。入口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)范圍較寬,、所花代價(jià)小,、有較高的經(jīng)濟(jì)性，并可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié),，因此被廣泛采用,。總結(jié)總而言之,，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,，空調(diào)自控系統(tǒng)愈趨成熟，為使空調(diào)系統(tǒng)資源得到更加充分的利用,，通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能調(diào)節(jié)效果更加顯著,，我們應(yīng)注重新技術(shù)的發(fā)展，不斷實(shí)踐,、優(yōu)化節(jié)能系統(tǒng),，在設(shè)計(jì)時(shí)達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)、高要求,，在滿(mǎn)足舒適度的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高能效,。

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