采暖空调节能技术(共8篇)
1.采暖空调节能技术 篇一
一、中央空调节能最佳方法
由于中央空调主要设备是风机水泵,所以节能最佳方法就是采用变频器,目前大多数中间空调还采用以往旧的控制方式,即:通过改变压缩机机组、水泵、风机启停台数,以达到调节温度的目的。
该调节方式缺点集中表现为如下几点:
●设备长时间全开或全闭,轮流运行,浪费电能惊人。
●电机直接工频启动,冲击电流大,严重影响设备使用寿命。
●温控效果不佳。当环境或冷热负荷发生变化时,只能通过增减冷热水泵的数量或使用挡风板来调节室内温度,温度波动大,舒适感差。
中央空调采用变频器后有如下优点:
●变频器可软启动电机,大大减小冲击电流,降低电机轴承磨损,延长轴承寿命。
●调节水泵风机流量、压力可直接通过更改变频器的运行频率来完
成,可减少或取消挡板、阀门。
●系统耗电大大下降,噪声减小。
●若采用温度闭环控制方式,系统可通过检测环境温度,自动调节风量,随天气、热负荷的变化自动调节,温度变化小,调节迅速。
●系统可通过现场总线与中央控制室联网,实现集中远程监控。
二、供水系统变频节能改造
无论是溴化锂机组或电制冷(氟利昂)机组的中央空调系统,主机自身的能量消耗有机组控制,机外的电力消耗组不能控制,而这部分的成本是相当高的,却通常被人忽视了。尤其是溴化锂机组,在额定状态制冷运用行时,机外水泵、冷却塔的电机耗电量约占总体能源消耗成本的30%(以每公斤油2元、每度电1元计算)。无论从环境保护角度还是用户切身利益角度,都应将中央空调系统设计成最节能的系统。采用变频器来控制机外水泵电机、冷却塔电机是最简单、最有效的节能措施。一般情况节电20%~50%,每年可节省机组及系统总运行费用的12%~20%,十分惊人。
1、冷却水泵变频控制
中央空调的冷却水泵的功率是根据空调冷冻机组的压缩机满负荷工作设计的,当环境温度及各种外界因素,冷冻机组不需要开启全部压缩机组,此时空调的冷凝系统所需要的冷却量也相应地减小,这时就可以通过变频调速器来调节冷却水泵的转速,降低冷却水的循环速度及流量,使冷却水的冷负荷被冷凝系统充分利用,从而达到节能目的。从我公司对中央空调的变频节能改造得出以下的数据,其冷却水泵、冷温水泵在低流量运行时,可以大幅度节省电力,尤其针对直燃机冷却水流量曲线的特点,采用变频控制,意义更大,从远大BZ型直燃机中央空调系统采用海利普变频器控制水泵测试数据为例:
当制冷量75%时,机组所需冷却水流量34%,水泵电耗约20%;
当制冷量50%时,机组所需冷却水流量22%,水泵电耗约15%。
2、冷温水泵变频控制
中央空调的冷媒水泵的功率是根据空调满负荷工作设计的,当宾馆、酒店、大厦需要的冷量或热量没有达到空调的满负荷,这时就可以通过变频器调速器来调节冷媒水泵的转速,降低冷媒水的循环速度,使冷量和热量得到充分利用,从而达到节能目的。如果制冷、采暖共用一台水泵,则冬季水泵流量只需50%,自然可大大节省电力;即使是冬夏分泵运行,也可在低负荷季节适当降低流量,如90%流量时,电耗约75%。
3、冷却塔风机变频控制
风机功率一般都较小,节电不如水泵明显。但风机采取变频控制能极大地有助于冷却水恒温,这对于机组制冷恒温极为关键;且能使机组溶液循环稳定,获得最大限度的节省燃料。冷却塔风扇低转速运行还能大幅度减少漂水,节省水源、延缓水质劣化、减少水雾对周围的影响。
4、采用变频器的其他益处
由于变频器的启动、停止过程是渐强、渐弱式,能消除电机启动对电网的冲击。并可避免电机因过载而引起的故障。
由于电机经常处于低负荷运行,能大幅度延长电机及水泵、风机的寿命,同时因没有启动、停止的冲击,加上流量的减少,管路承压及所受冲击力减小,故对管道、阀门、末端设备也起到了保护作用。另一方面,设备噪音、震动均减小,保护了环境。
5、中央空调机组外变频器的控制方式
●根据冷却水出/入口的温度改变水泵转速,调整流量;
●根据冷却水入口温度改变冷却塔风机转速,调整水温;
●根据冷温水出/入口的温差改变水泵转速,调整流量;
●根据冷却水出水的温度改变水泵转速,调整流量;
●根据冷媒水的回水温度改变水泵转速,调节税流量;
三、中央空调末端设备—变风量机组变频控制
变风量机组也是中央空调系统重要的组成部分,其性能指标(风量、冷量、噪音、用电量)的优劣,除了变风量机组本身的性能外,更重要的还取决于控制的模式、控制器的性能、品质。
随着中央空调的不断普及,变风量机组调节控制器已经经历了三个发展阶段:
第一阶段:风阀调节。能起到调节风量的作用,但电能量消耗大、噪音大。
第二阶段:可控硅调压调速。能起到调节风量、冷量、节能的作用,对变风量机组的噪音有一定的改良作用,其缺点是体积大、可靠性稳定性低、故障率高。
第三阶段:变频调节。能最大限度的满足变风量机组对风量、冷量、噪音的调节要求,节能效果更明显,体积小,可靠性稳定性高。
目前,变频控制器以其特有的优势,正被中央空调业内人士所青睐。
中央空调调节冷冻/冷却泵转速的节电原理:
采用交流变频技术控制冷冻/冷却泵的运行,是目前中央空调系统节能改造的有效途经之一。
泵的负载功率与转速成3次方比例关系,即P∝N3,其中P为功率,N为转速;可见用变频调速的方法来减少水泵流量的经济效益是十分显著的,当所需流量减少,水泵转速降低时,其电动机的所需功率按转速的三次方下降。例如:
A. 当水泵流量下降10%(跟踪输出频率为45Hz)
则电动机轴功率P′=(0.9)3P=0.729P即节电率27.1%
B.当水泵流量下降30%(跟踪输出频率为35Hz)
则电动机轴功率P′=(0.7)3P=0.343即节电率65.7%
当冷水机负荷下降时,所需的水流量减少,通过电动机的调速装置降低泵的转速来减少水的流量,泵的轴功率相应减少,电动机的输入功率也随之减少。当用冷量增加,冷机负荷量增大,冷凝器进出水温差增大,变频器运行频率增加,水泵转速加快,水流量增加,从而维持温差恒定。反之亦然。从而达到理想的节能效果。
三晶变频器在中央空调上的应用
在我国经济快速发展的大背景下,由于房地产的快速发展需求,中央空调的市场需求呈现强劲的增长趋势。在市场容量不断增大的吸引下,越来越多的厂家加入到商用中央空调的领域。节能技术应用于中央空调系统,对提升中央空调自动化水平、降低能耗、减少对电网的冲击、延长机械及管网的使用寿命,都具有重要的意义。
中央空调是现代大厦物业、宾馆、商场不可缺少的设施,它能带给人们四季如春,温馨舒适的每一天,由于中央空调功率大,耗能大,加上设计上存在“大马拉小车”的现象,支付中央空调所用电费是用户一项巨大的开支。因为季节的变化、昼夜的变化、宾馆酒楼客人入住率的变化、娱乐场所开放时间的变化等等,从而导致中央空调系统对室内热源吸收量的变化,再加之工艺设计上电机功率设计有相当的富裕量,因此,存在明显的节电空间。将变频技术引入中央空调系统,保持室内恒温,对其进行的节能改造是降本增效的一条捷径。
中央空调系统
图1所示为一典型中央空调机组系统图,主要由冷冻水循环系统、冷却水循环系统及主机三部分组成:
●冷冻水循环系统
该部分由冷冻泵、室内风机及冷冻水管道等组成,
从主机蒸发器流出的低温冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道(出水),进入室内进行热交换,带走房间内的热量,最后回到主机蒸发器(回水)。室内风机用于将空气吹过冷冻水管道,降低空气温度,加速室内热交换。
●冷却水循环部分
该部分由冷却泵、冷却水管道、冷却水塔及冷凝器等组成。冷冻水循环系统进行室内热交换的同时,必将带走室内大量的热能。该热能通过主机内的冷媒传递给冷却水,使冷却水温度升高。冷却泵将升温后的冷却水压入冷却水塔(出水),使之与大气进行热交换,降低温度后再送回主机冷凝器(回水)。
●主机
主机部分由压缩机、蒸发器、冷凝器及冷媒(制冷剂)等组成,其工作循环过程如下:
首先低压气态冷媒被压缩机加压进入冷凝器并逐渐冷凝成高压液体。在冷凝过程中冷媒会释放出大量热能,这部分热能被冷凝器中的冷却水吸收并送到室外的冷却塔上,最终释放到大气中去。随后冷凝器中的高压液态冷媒在流经蒸发器前的节流降压装置时,因为压力的突变而气化,形成气液混合物进入蒸发器。冷媒在蒸发器中不断气化,同时会吸收冷冻水中的热量使其达到较低温度。最后,蒸发器中气化后的冷媒又变成了低压气体,重新进入了压缩机,如此循环往复。
节能理论
●中央空调节能改造前的工况
在中央空调系统设计时,冷冻泵、冷却泵的电机容量是根据建筑物的最大设计热负荷选定的,都留有一定设计余量。由于四季气候及昼夜温差变化,中央空调工作时的热负荷总是不断变化。下图2为一民用建筑物的平均热负荷情况:
如上图所示,该中央空调一年中负荷率在50%以下的时间超过了全部运行时间的50%。通常冷却水管路的设计温差为5~6℃,而实际应用表明大部分时间里冷却水管路的温差仅为2~4℃,这说明制冷所需的冷冻水、冷却水流量通常都低于设计流量,这样就形成了中央空调低温差、低负荷、大工作流量的工况。
在没有使用节能系统前,工频供电下的水泵始终全速运行,管道中的供水流量只能通过阀门或回流方式调节,这必会产生大量的节流及回流损失,同时也增加了电机的负荷,白白消耗了许多电能。
中央空调水泵电机的耗电量约占中央空调系统总耗电量的30-40%,故对其进行节能改造具有很明显的节能效果。
●节能理论根据
由流体力学理论可知,离心式流体传输设备(如离心式水泵、风机等)的输出流量Q与其转速n成正比;输出压力P(扬程)与其转速n的平方成正比;输出功率N与其转速n的三次方成正比,用数学公式可表示为:
Q=K1 × nP=K2 × n2
N=Q × P=K3 × n3(K1、K2、K3为比例常数)
由上述原理可知,降低水泵的转速,水泵的输出功率就可以下降更多。如将电机的供电频率由50Hz降为40Hz,则理论上,低频40Hz与高频50Hz的输出功率之比为(40/50)3=0.512。
实践证明,在中央空调系统中接入变频节能系统,利用变频技术改变水泵转速来调节管道中的流量,以取代阀门调节及回流方式,能取得明显的节能效果,一般节电率都在30%以上。同时变频器的软启动功能及平滑调速的特点可实现对中央空调的平稳调节,并可延长机组及管组的使用寿命。
节能方案分析
中央空调各循环水系统的回水与出水温度之差,反映了整个系统需要进行的热交换量。因此,根据回水与出水的温度差来控制循环水的流量,从而控制热交换的速度,是首选的节能控制方法。
●冷冻水循环系统
冷冻水的出水温度是由主机的制冷效果决定的,通常比较稳定,因此冷冻回水温度可以准确的反映室内的热负荷情况。由此,对于冷冻水循环系统的节能改造,可以取回水温度作为控制目标,通过变频器对冷冻泵流量的自动调节来实现对室内温度的控制。
●冷却水循环系统
冷却水循环系统同时受室外环境温度及室内热负荷两方面影响,循环水管道单侧的水温不能准确反映该系统的热交换量,因此以出水与回水之间的温差作为控制室内温度的依据是合理的节能方式。在外界环境温度不变的情况下,温差大,说明室内热负荷较大,应提高冷却泵的转速,增大冷却水循环的速度;相应的,温差小则减小冷却泵转速。
●方案结构示意图根据上述分析,可得出整个节能工程结构示意图如图3所示:
由上图,该节能方案的基本思路为:
分别在主机蒸发器回水处、冷凝器出水及回水处安装温度传感器,实时检测管网的温度,以模拟信号(0~10V或者4~20mA)反馈给变频器,通过变频器内置的PID运算输出相应的频率指令后自动调节水泵转速,从而调节各循环水的热交换速度,最终实现对室内恒温度的控制。需要特别说明的是,变频器内部在设计上集成了温差反馈处理功能,系统无须另配专用控制模块。
●电路控制方案
某公司LG中央空调机组数据如下表:
机组
机型
常用数量
备用数量
总计数量
中央
空调
冷冻泵电机
45KW(380V)
2台
1台
3台
冷却泵电机
75KW(380V)
2台
1台
3台
三台水泵中,春秋季节只用一台,备用两台;夏季高峰时常用两台,一台备用。
要求:一台变频运行,且可以通过人工方式进行切换,其他可通过人工方式直接启动到工频运行。
设计:3台水泵电机选配1台变频器。工作时可选择任意一台水泵做主泵、由变频器直接拖动并且变频运行(由内置PID进行闭环控制);其余两台水泵做辅泵、由人工依据制冷特点相应进行启停控制,使电机工频运行。如下图所示:
该方案使用SAJ8000系列通用变频器,“市电”“节电”旁路需要另配电控柜及电气配件。
图为LG中央空调机组
●变频节能系统特点
1、变频器界面为LED显示,监控参数丰富;键盘布局简洁、操作方便;
2、变频器有过流、过载、过压、过热等多种电子保护装置,并具有丰富的故障报警输出功能,可有效保护供水系统的正常运作;
3、加装变频器后,电机具有软启动及无极调速功能,可使水泵和电机的机械磨损大为降低,延长管组寿命;
4、变频器内部装有大容量滤波电容,可有效提高用电设备的功率因数;
5、该系统实现了对温度的PID闭环调节,室内温度变化平稳,人体感觉舒适。
总结
将变频技术应用于中央空调系统,对提升中央空调自动化水平、降低能耗、减少对电网的冲击、延长机械及管网的使用寿命,都具有重要的意义。
2.采暖空调节能技术 篇二
天津节能大厦总建筑面积1.2万平方米, 设计方案主要采用地源热泵分别为其中的办公建筑部分提供采暖和空调冷热源, 为其中市能源管理培训学校附属住宿部份建筑部分提供冬季地板采暖热源。按照国家《关于严格执行公共建筑空调温度控制标准的通知》要求, 公共建筑内所有单位夏季室内空调温度设置不得低于26摄氏度, 冬季室内空调温度设置不得高于20摄氏度。地源热泵系统设计的参数保证办公建筑冬季室内温度在20-22℃ (国家标准为≥18℃) , 夏季空调季节室内温度24-26℃。建筑能耗所占能源消耗比例越来越大, 而建筑能耗可以利用温度较低的低品质能量, 因此将地源热泵系统在建筑采暖空调领域利用具有极佳经济性、合理性。
项目方案设计利用地源热泵系统、太阳能集热系统、既有水池蓄能等技术创新集成应用。主要是考虑系统的合理性与可靠性, 同时要减少初投资, 并最大化降低运行费用实现节能效果, 现浅析系统运行策略如下:
冬天供暖时, 在日照条件好的情况下, 太阳能集热器可以发挥100%效果, 这样可以在气温不是很寒冷的情况下为建筑提供全部的热负荷;而当日照条件稍差的情况下, 单独依靠太阳能集热器不能满足建筑供暖, 这时就可以依靠蓄能水池为建筑提供剩余所需的热负荷。在蓄能水池中的热量也不足时, 再开启热泵机组。在恶劣的天气条件下, 太阳能和蓄能水池提供的热量可能只能满足一部分需求, 这时热泵机组就可以提供建筑所需的全部热负荷。
夏天制冷时, 由地源热泵系统在夜间谷电时向蓄能水池中蓄冷, 白天在峰电时使用蓄能水池制冷, 平电时使用热泵制冷。
应用环境为了节约运行成本, 按照使用功能要求, 每周每天在某几个时间段运行, 例如办公区域每周一至五仅白天使用;住宿酒店则全天候24小时使用。有的则要求室内始终保持一定的温度湿度, 以保证用户的持久舒适性;还有的应用场合要保证高度的运行可靠性, 不能出现停机情况, 如医院等。
针对以上情况, 热泵整机采用模块化结构, 控制系统采用PLC和HMI (触摸屏) , 即可完全满足要求。因为PLC不仅可靠性高, 而且具有自诊断功能。根据用户要求和温度、压控等外控条件, 可以灵活地编制程序。当系统出现故障时, PLC根据外部的输入条件能够及时地停止故障模块, 切换到另一个模块, 并能在触摸屏上显示出故障的原因, 为及时解决问题提供了方便。
在整个集成系统中, 太阳能集热器始终处于运行状态, 不足时由蓄能水池补足, 蓄能水池也不足时, 就开启热泵机组。由于热泵机组是按照满足建筑全负荷设计的, 并且设置了两台机组, 在大部分情况下, 开启一台机组, 配合太阳能集热器和蓄能水池, 就可以满足建筑需求, 从而大大降低运行成本。
2 传统燃煤供暖状况
燃煤供暖和电驱动制冷剂空调的应用方式以后, 选择无论在保护环境还是在经济性能方面更趋合理和可行的节约能源利用形式。无论是采用燃油还是天然气, 消耗的都是化石能源, 会向大气排放大量的CO2等温室效应气体和SO2等可能形成酸雨的污染气体。另外由于近年全球能源消耗大幅增长, 石油和天然气的价格一直居高不下, 而且可能会继续增长, 单纯从经济角度, 使用燃油或天然气也会有巨大的经济负担, 尤其是将来的不可预见性, 给经营管理带来潜在的风险。
3 采暖空调能源形式的比较
与常规的集中供热+中央空调的方式比较:地源热泵采暖空调系统与常规的集中供热+中央空调的方式比较, 具有较大的优势。首先, 地源热泵系统不在能源使用地消耗大量化石燃料, 而且使用电力的效率非常高, COP达到4以上;其次, 他的主要能源来源于地下的地温能量, 这种能量是地球自然产生的, 可持续利用的绿色能源。地温场是指温度在地球内部的空间分布状态, 一般所说的地温场是指地壳浅部而言。设计孔区域地温梯度经查阅地温等值线, 其地温梯度为2.8℃/100m。地表下30m为常温层, 温度13.5℃, 以下随深度增加, 温度按地温梯度逐渐增高。再者, 地源热泵的造价也只比常规的中央空调稍高一点。但比集中供热+常规中央空调的造价要低很多。
与多联机的比较:地源热泵采暖空调系统与多联机比较的话, 在北方地区地源热泵有着不可比拟的优势。北方地区冬季采暖时, 多联机热泵功能的优势发挥不出来, 效率很低, 有时只能采用电辅助加热的方式采暖。尤其是面积大一些的建筑, 在寒冷区和冬冷夏热地区采用多联机作为采暖和空调, 业界已形成共识, 是一种投资大、成本高、效果不理想的采暖空调方式。
与溴化锂直燃机的比较:地源热泵与溴化锂直燃机的比较优势在于其运行成本低, 操作、使用的安全性及对建筑环境安全的要求都比直燃机更好。
单纯比较冷热源的建造成本时, 地源热泵系统造价要高一点, 但如果综合比较造价和运行成本及安全、方便程度, 则地源热泵系统就拥有较大优势了。
再考虑到环境保护和可持续发展的理念, 地源热泵就具有更大的绝对优势了。
4 地源热泵特点
4.1 可再生清洁能源利用技术
地源热泵是清洁的可再生能源利用技术, 地球浅层土壤和水体的能量, 主要来自地球深部热能向地表的传导, 并通过地表向大气层散失。
4.2 是高效节能的技术
热泵本身的制热效率就比较高。因为热泵产生的热主要不是因燃烧或电加热而直接产生的热量, 而是从低温地源中转移过来的热量。
我们定义某能量装置的能源利用系数为E
E=装置的制热量/消耗的初级能量
假设热泵消耗的能量是电, 火力发电的效率为0.32, 输配电的效率是0.95则热泵E值为:
E=0.32*0.95*cop (cop为热泵的制热性系数)
热泵供热时与传统的供热方式E值相当的cop值
我们知道一般现在高效热泵的cop都能达到4—5以上, 由此可以看出, 热泵在利用一次能源 (燃煤) 的总体效率上, 比效率最高的热电联产E=0.88的效率还要高, 达到:
也就是说如果利用热泵来制热, 利用一次能源的效率已超过了100%达到120%。
就目前的技术来讲, 利用热泵技术能把初级化石燃料 (如煤炭) 的采暖利用率提高到超过100%甚至120%的方式。同时它也是减少二氧化碳排放的最有效率的方法之一。
大量测试数据表明, 由此导致的机组效率提高, 节能20%以上。风冷热泵效率低与地源热泵相比差距大。节能型的风冷空调能耗比也只有2.8, 地源热泵夏季空调时的最低能耗比也在5以上。
4.3 地源热泵的环境保护
地源热泵抽取地表水或地下水, 并保证100%地下水回灌, 甚至不抽取地下水 (土壤换热器) , 对环境不产生破坏作用。热泵以电为驱动力, 运行时不直接产生对环境的有害污染, 而大规模火力发电则已有成熟的技术降低或治理污染物排放, (如果是水电或核电污染更低) 。因此, 地源热泵系统具有相当好的环境保护效果。
4.4 一机多用运行稳定可靠
地源热泵系统可供暖、制冷和提供生活热水, 对于需求供暖、供冷的建筑, 地源热泵一套系统设备就可解决, 节省了建筑的配套建设费用和配套设施占用面积。
4.5 应用市场广泛, 适用性强
在建筑附近利用周围附属面积 (道路、草地、停车场等) 解决本身能量需求, 不给已经繁重不堪的市政公用系统增加负担。 (配套集中供热热源管网等)
对办公建筑具有白天需要采暖空调, 夜晚基本无人工作的特点, 不必像普通集中供热建筑那样支付全天24小时的供热和空调费用, 灵活方便, 节能率更高。
5 热泵使用说明
在两台热泵使用时, 可以在制冷初期只开启一台热泵, 当运行中期负荷增大时再开启另一台热泵。运行后期, 系统负荷减小后, 可以关闭一台热泵机组, 以减小能量消耗。停用机组的原则是:系统启动时先开启的那台机组, 在需要停止运行时要先停, 这样可以更好的平衡两台机组的运行时间, 以利于设备寿命和运行维护。
在采暖期初期只开启一台小容量机组, 待室外气温达到最低时或小容量机组不能满足采暖要求时, 就需要开启另一台较大容量机组, 该机组基本可以满足要求。当采暖季节末期要停止大容量机组, 启动小容量机组, 以平衡两台机组的运行时间, 平衡两台机组的寿命。
6 热泵机组选用两台设备的原因
地源热泵机组选用两台设备, 是因为两台设备运行时对于能量调节的范围较大, 当制冷系统运行初期和末期时可以只开启一台机组。如果只设置一台机组, 则在系统50%或以下负荷运行时, 机组的调节能力有限, 并且机组本身耗电量会相对较大。
另外, 设置两台机组的另一优点是:当机组的控制系统出现故障时, 设置两台机组的系统只要停掉出现故障的那台机组即可, 另一台机组可以保证系统50%左右的负荷运行。两台同时出现故障的机会很小, 只要不是在夏季最热的月份, 50%的负荷基本可以满足建筑的整体需求。如果是选用一台主机, 即使是选用双机头产品, 一旦控制系统出现问题, 则整个空调系统全部停掉。
3.革新采暖技术 倾心建筑节能 篇三
刘学来,1965年9月出生于山东,1988年毕业于山东建筑工程学院城建系,2004年获西安建筑科技大学硕士学位,2006年在中国石油大学攻读博士学位;现为山东建筑大学教授、山东制冷学会理事、山东制冷学会空调热泵专业委员会副秘书长、济南制冷学会秘书长;主要从事建筑节能技术、低温辐射空调(供暖)技术、低品位能储存技术的研究以及热能与动力工程、建筑环境与设备工程专业的教学、科研工作。
近几年,因人们对舒适性要求的提高以及节能环保政策的要求,热泵技术又重新引起人们的关注,甚至被看作建筑节能的代名词。刘学来对市场上各类热泵空调进行了科学的定位分析后指出,空气源热泵效率较低,应用上受到一定限制,还会造成城市热岛效应;水源热泵受水资源条件限制,很难大范围应用;土壤源热泵初期投资成本高、循环阻力大,施工难度大,且受地质条件的限制。
虽然热泵技术确实提高了能源利用率、减少了温室气体和其他污染物的排放,具有一定的节能意义,但刘学来认为并不是任何建筑、任何情况都能无条件的适用热泵技术,在选用过程中,应该按照适用范围和产品特点,视具体情况科学选用,才能真正发挥热泵技术的节能作用。
据了解,空气能热泵的除霜问题是世界性的难题,传统除霜方法可能会导致压缩机吸气压力过低,在低压状态下出现停机现象,增加热泵除霜时间,从而导致耗能过大。空气能热泵机组结霜、除霜问题严重影响空气能热泵机组运行的稳定性和供热的可靠性,也是制约空气能热泵使用的瓶颈。
刘学来针对上述问题提出了储水蓄能除霜及不间断供热新技术,并建立了储水蓄能除霜系统的理论分析模型,计算了蓄能罐所需的体积。在除霜特性方面,与传统除霜系统进行了对比实验,结果表明,储水蓄能除霜系统的除霜时间缩短为传统除霜系统的1/5,节能效果更明显,具有突出的优越性,为空气源热泵在北方地区冬季的运行提供了很好的理论基础。
此外,刘学来还在毛细管平面辐射空调室内设计参数、室内气流组织、阻力计算等方面进行了研究,得出了毛细管平面空调室内设计温度可比传统空调高(低)1.6℃、新风送风口距离地面0.1m处为最佳位置等结论。并对低温热水地板辐射供暖系统的设计及施工进行了分析,指出了地板辐射采暖热负荷计算应考虑的影响因素,探讨了相关问题的解决方法。
在科研工作方面,刘学来作为主要研究者完成的“建筑热桥的动态热性及能耗分析”项目获得2006年山东省科技进步三等奖、山东省教育厅科技进步三等奖;“基于地道风热泵”项目2008年通过山东省建设厅主持的成果鉴定,鉴定意见认为该项目达到国际先进水平;完成包括《住宅建筑卫生间采暖方式探讨》在内的70余篇专业论文,在多家学术刊物上发表论文50余篇,其中被EI等国际数据库检索6篇,参与编写山东省地方标准2部。
在教育工作方面,刘学来曾先后承担研究生及本、专科生的10余门课程教学任务。参与编写《城市供热工程》等5部著作,其中由他主编的《热工学理论基础》被教育部列为“十一五”规划教材。
4.暖通空调节能新技术复习总结 篇四
蓄冷过程伴随着 :温度变化,物态变化,化学反应。蓄冷按原理分为:显热蓄冷、潜热蓄冷和热化学蓄冷。蓄冷按照用于蓄冷的介质进行分类:有水蓄冷、冰蓄冷、其它相变蓄冷材料蓄冷等。蓄冷按照蓄冷持续时间进行分类:主要有昼夜蓄冷和季节性蓄冷两种类型。蓄冷系统选择的几种运行策略:制冷机组优先式,蓄冷设备优先式,负荷控制式(限制负荷式),均衡负荷式。CAV系统是什么?定风量系统 Constantvolume 保持送风量恒定,通过改变进入空调区域的送风温度来适应区域内负荷变化的一种空调系统。VAV系统是什么?变风量空调系统 VariableVolume 保持送风温度恒定,通过改变进入空调区域的送风量来适应区域内负荷变化的一种空调系统。VRV系统是什么?VRV(Variable Refrigerant Volume)系统——变冷媒流量多联系统,即控制冷媒流通量并通过冷媒的直接蒸发或直接凝缩来实现制冷或制热的空调系统。VWV系统是什么?VWV即变水流量系统,它是以恒定的水温供应空调处理设备,当空调区负荷发生变化时,则利用变频水泵来改变冷水的水量而以特殊的水泵来改变送水量,从而确保室内温度保持在设计范围内,在这个过程中降低了水泵的频率,达到了节能的目的。上述四个系统之间区别:由定义区分开 分布式能源:分布式能源系统是相对于传统的集中式供能的能源系统而言,传统的集中式供能系统采用大容量设备、集中生产,然后通过专门的输送设施(大电网、大热网等)将各种能量输送到较大范围的众多用户;而分布式能源系统则是直接面向用户,按用户的需求就地生产并供应能量,具有多种功能,可满足多重目标的中小型能源转换利用系统。CCHP是什么?其工作过程(工作原理)是什么: CCHP(Combined Cooling Heating and Power)系统又称热电冷联产系统,分布式冷热电联产系统是能源综合梯级利用的解决方案,总的能源利用率可以达到75%~90%。它以小水电、生物能、风能、太阳能、地热能、天然气、垃圾能或工业余热等一切可以产生电或热的资源作为一次能源,将发电系统和供热、供冷系统相结合的小规模、点状分布在用户附近的一种综合供能方式。从而满足用户对热、电、冷等能源的需求。CCHP系统既可使用户自成一个能源供应系统,又可与大电网并网运行,系统具有相对的独立性、灵活性和安全性。CCHP系统可以一台独立运行,又可以多台并联运行,可以满足不同功率负荷的用户需求。什么是多联机空调系统:多联机空调系统是用1台或多台风冷室外机连接数台不同或相同形式、容量的直接蒸发式室内机构成的单一热泵循环系统,它是可以同时向多个功能分区直接提供处理后的空气的空调系统。多联机系统按外机冷却形式分类: 主要有风冷多联机和水冷多联机两种。吸收式制冷系统工作过程:二个回路:制冷剂回路由冷凝器、制冷剂节流阀、蒸发器组成。溶液回路由发生器、吸收器、溶液节流阀、溶液热交换器和溶液泵组成。吸收式制冷压缩式制冷补偿能量分别是外加热源和机械能 太阳能吸收式制冷的工作过程(一种即可):在溴化锂吸收式制冷机运行过程中,当溴化锂水溶液在发生器内受到热媒水的加热后,溶液中的水不断汽化;随着水的不断汽化,发生器内的溴化锂溶液浓度不断升高,(压力也较高)进入吸收器;水蒸气进入冷凝器,被冷凝器内的冷却水降温后凝结,成为高压低温的液态水;当冷凝器内的水通过节流阀进入蒸发器时,因蒸发器内压力低,急速膨胀而汽化,(有相变或部分相变产生)并在汽化过程中大量吸收蒸发器内冷媒水的热量,从而达到降温制冷的目的;在此过程中,低温水蒸气(蒸发过程的压力也较大)进入吸收器,被吸收器内的溴化锂浓溶液吸收,溶液浓度逐步降低,再由循环泵送回发生器,完成整个循环。如此循环不息,连续制取冷量。水冷多联机与风冷多联机区别:室外换热介质不同.暖通空调发展的遵循的原则:概括起来就是:节能、环保、可持续发展、保证建筑环境的卫生与安全,适应国家的能源结构调整战略,贯彻冷热计量政策,创造不同地域特点的暖通空调发展技术。具体可概括为以下十二个方面:
1、供暖技术,2、通风技术,3、室内环境质量,4、燃气空调,5、蓄能技术,6、公共建筑HVAC,7、可持续发展能源技术与暖通空调,8、空调通风系统和设计进展,9、模拟与分析技术、智能控制,10、施工安装和运行管理,11、节能环保设备的开发,12、制冷技术.置换通风工作原理:(与传统混合通风作比较)置换通风以较低的温度从地板附近把空气送入室内,风速的平均值及紊流度均比较小,由于送风层的温度较低,密度较大,故会沿着整个地板面蔓延开来。蓄冷空调系统:尽可能地利用非峰值电力,使制冷机在满负荷条件下运行,将空调所需的制冷量以显热或潜热的形式部分或全部地储存于蓄冷介质中,一旦出现空调负荷,便释放出来,满足空调系统的需要。它的组成:1.蓄冷设备:用来储存水、冰或其它介质的设备,通常是一个空间或一个容器。2.蓄冷系统:包含了蓄冷设备、制冷设备、连接管路及控制系统。3.蓄冷空调系统:蓄冷系统与空调系统的总称。蓄冷空调系统的工作原理:以盘管式蓄冷系统为例,阐明蓄冷空调系统的工作原理。
蓄冷过程:夜间,乙二醇载冷剂通过冷水机组和冰筒与旁通构成蓄冷循环,经盘管将冷量转移给冰筒内的水,使水结冰。融冰放冷过程为:白天,载冷剂液体经蓄冰筒及并联旁通,通过设定出水温度调节阀控制蓄冰筒流量与并联旁通流量的比例,确保出水温度为给定的值,然后经换热系统将冷量直接送入空调使用。CFD:(Computational Fluid Dynamics,计算流体动力学)CFD主要可用于解决以下几类暖通空调工程的问题:1通风空调房间气流组织设计 2建筑外环境分析设计 3室内空气品质研究 4建筑设备性能的研究改进 CFD进行室内空气品质计算时要用:质量守恒,动量守恒,能量守恒,浓度守恒,污染物浓度守恒。暖通空调设计的目的:实现所要求的室内气候环境:--温湿度、气流、污染物质浓度等的分布。系统设计及设备选型要求:--在技术上要可行,在经济上要合理。辐射采暖(供冷):的定义:依靠供热(供冷)部件与围护结构内表面的辐射换热向房间供热(冷)的方式,称为辐射采暖(供冷)。辐射采暖与对流采暖特征区别:房间各围护结构内表面的平均温度高于室内空气温度。ts.m>tR.辐射供冷的特征区别:各围护结构内表面温度低于室内空气温度。ts.m
精密空调与舒适空调的关键技术参数的区别:A高显热比:节能,降低空调的运行费用,使空调提供的冷量均用在降低机房的温度,而不是除去空气中的水蒸气,做无用功;稳定机房的湿度,防止过度除湿又加湿的情况出现。B高风量:保证空气调节的准确度;保证洁净度;采用大风量和大面积蒸发盘管是实现高显热比的重要途径;通过大风量设计提高出风温度(舒适受限)。C高出口温度:提高显热比;避免过度除湿;避免空调机组出风时携带雾滴对近端设备造成影响。空气调节:简称空调,用来对房间或空间内的温度、湿度、洁净度和空度流动速度进行调节,并提供足够量的新鲜空气的建筑环境控制系统。采暖: 又称供暖,按需要给建筑物供给热能,保证室内温度按人们要求持续在高于外界环境。冰蓄冷:“冰蓄冷空调”一词的英文为‘ICESTORAGE’,日文表示为“冰蓄热”,狭义的定义为“制冰蓄冷”的空调制冷系统。但在寒带国家除了需要夏季“蓄冷”外,大部分时间里还要“蓄热”,因此,广义的用语为“THERMAL(ENERGY)STORAGE AIR CONDITIONING SYSTEM(缩写为TES)”,即“蓄能式空调系统”。就是利用廉价的夜间低谷电力制冰,将冷能用冰储存起来,白天用电高峰把冷能释放出来,满足空调制冷需要。
蓄冷过程伴随着 :温度变化,物态变化,化学反应。蓄冷按原理分为:显热蓄冷、潜热蓄冷和热化学蓄冷。蓄冷按照用于蓄冷的介质进行分类:有水蓄冷、冰蓄冷、其它相变蓄冷材料蓄冷等。蓄冷按照蓄冷持续时间进行分类:主要有昼夜蓄冷和季节性蓄冷两种类型。蓄冷系统选择的几种运行策略:制冷机组优先式,蓄冷设备优先式,负荷控制式(限制负荷式),均衡负荷式。CAV系统是什么?定风量系统 Constantvolume 保持送风量恒定,通过改变进入空调区域的送风温度来适应区域内负荷变化的一种空调系统。VAV系统是什么?变风量空调系统 VariableVolume 保持送风温度恒定,通过改变进入空调区域的送风量来适应区域内负荷变化的一种空调系统。VRV系统是什么?VRV(Variable Refrigerant Volume)系统——变冷媒流量多联系统,即控制冷媒流通量并通过冷媒的直接蒸发或直接凝缩来实现制冷或制热的空调系统。VWV系统是什么?VWV即变水流量系统,它是以恒定的水温供应空调处理设备,当空调区负荷发生变化时,则利用变频水泵来改变冷水的水量而以特殊的水泵来改变送水量,从而确保室内温度保持在设计范围内,在这个过程中降低了水泵的频率,达到了节能的目的。上述四个系统之间区别:由定义区分开 分布式能源:分布式能源系统是相对于传统的集中式供能的能源系统而言,传统的集中式供能系统采用大容量设备、集中生产,然后通过专门的输送设施(大电网、大热网等)将各种能量输送到较大范围的众多用户;而分布式能源系统则是直接面向用户,按用户的需求就地生产并供应能量,具有多种功能,可满足多重目标的中小型能源转换利用系统。CCHP是什么?其工作过程(工作原理)是什么: CCHP(Combined Cooling Heating and Power)系统又称热电冷联产系统,分布式冷热电联产系统是能源综合梯级利用的解决方案,总的能源利用率可以达到75%~90%。它以小水电、生物能、风能、太阳能、地热能、天然气、垃圾能或工业余热等一切可以产生电或热的资源作为一次能源,将发电系统和供热、供冷系统相结合的小规模、点状分布在用户附近的一种综合供能方式。从而满足用户对热、电、冷等能源的需求。CCHP系统既可使用户自成一个能源供应系统,又可与大电网并网运行,系统具有相对的独立性、灵活性和安全性。CCHP系统可以一台独立运行,又可以多台并联运行,可以满足不同功率负荷的用户需求。什么是多联机空调系统:多联机空调系统是用1台或多台风冷室外机连接数台不同或相同形式、容量的直接蒸发式室内机构成的单一热泵循环系统,它是可以同时向多个功能分区直接提供处理后的空气的空调系统。多联机系统按外机冷却形式分类: 主要有风冷多联机和水冷多联机两种。吸收式制冷系统工作过程:二个回路:制冷剂回路由冷凝器、制冷剂节流阀、蒸发器组成。溶液回路由发生器、吸收器、溶液节流阀、溶液热交换器和溶液泵组成。吸收式制冷压缩式制冷补偿能量分别是外加热源和机械能 太阳能吸收式制冷的工作过程(一种即可):在溴化锂吸收式制冷机运行过程中,当溴化锂水溶液在发生器内受到热媒水的加热后,溶液中的水不断汽化;随着水的不断汽化,发生器内的溴化锂溶液浓度不断升高,(压力也较高)进入吸收器;水蒸气进入冷凝器,被冷凝器内的冷却水降温后凝结,成为高压低温的液态水;当冷凝器内的水通过节流阀进入蒸发器时,因蒸发器内压力低,急速膨胀而汽化,(有相变或部分相变产生)并在汽化过程中大量吸收蒸发器内冷媒水的热量,从而达到降温制冷的目的;在此过程中,低温水蒸气(蒸发过程的压力也较大)进入吸收器,被吸收器内的溴化锂浓溶液吸收,溶液浓度逐步降低,再由循环泵送回发生器,完成整个循环。如此循环不息,连续制取冷量。水冷多联机与风冷多联机区别:室外换热介质不同.暖通空调发展的遵循的原则:概括起来就是:节能、环保、可持续发展、保证建筑环境的卫生与安全,适应国家的能源结构调整战略,贯彻冷热计量政策,创造不同地域特点的暖通空调发展技术。具体可概括为以下十二个方面:
1、供暖技术,2、通风技术,3、室内环境质量,4、燃气空调,5、蓄能技术,6、公共建筑HVAC,7、可持续发展能源技术与暖通空调,8、空调通风系统和设计进展,9、模拟与分析技术、智能控制,10、施工安装和运行管理,11、节能环保设备的开发,12、制冷技术.置换通风工作原理:(与传统混合通风作比较)置换通风以较低的温度从地板附近把空气送入室内,风速的平均值及紊流度均比较小,由于送风层的温度较低,密度较大,故会沿着整个地板面蔓延开来。蓄冷空调系统:尽可能地利用非峰值电力,使制冷机在满负荷条件下运行,将空调所需的制冷量以显热或潜热的形式部分或全部地储存于蓄冷介质中,一旦出现空调负荷,便释放出来,满足空调系统的需要。它的组成:1.蓄冷设备:用来储存水、冰或其它介质的设备,通常是一个空间或一个容器。2.蓄冷系统:包含了蓄冷设备、制冷设备、连接管路及控制系统。3.蓄冷空调系统:蓄冷系统与空调系统的总称。蓄冷空调系统的工作原理:以盘管式蓄冷系统为例,阐明蓄冷空调系统的工作原理。
5.采暖空调节能技术 篇五
日本机电厂商的平板电视和手机等产品大多销售低迷,成为人们谈论话题,但在空调业务方面却是扬眉吐气。其原因不是酷暑,而是以新兴市场国家为主的海外市场成了其销售增长的原动力。
松下公司2012财年4~6月海外空调业务的销售额比上年同期增长了21%。特别是在印度的销售额,预计与上财年相比将增加1倍有余。“领头羊”是在印度当地开发的家用空调“CUBE”。CUBE是室内机与室外机分开的分体式空调。与安装在窗户上的窗式空调相比,节能性及静音性更为出色,同时价格也降低到了与窗式空调同等水平,因此出现了热销。除了白色之外,还投放了印度人喜爱的宝石红色机型,这一做法也成功奏效,自去年以来持续畅销。松下称:“印度电费出现上涨,所以对本公司擅长的节能功能的需求不断提高。” 大金工业公司正在中国取得长足发展。2012年4~6月在中国市场的空调销售额比上年同期增加了10%。该公司力争到2013年3月,使在中国的空调业务销售额达到2300亿日元,比上财年增加23%。该公司称,室内机为红色的机型及按照客户喜爱的式样定制面板的机型销势良好。
富士通将军公司(FujitsuGeneral)空调的海外销售额比例达到7成,在中东等地增大了销售额。面向中东市场开发的具备防砂、防尘功能的机型很畅销。
不仅在新兴市场国家,在空调的“发祥地”北美,日本厂商生产的空调也开始向市场浸透。在美国的商用空调领域,尽管通过粗大管道将冷气输送到房间内的“管道方式”是主流,但三菱电机称,“日本厂商生产的分体式空调的需求正在逐渐增加”。由于分体式空调可对每个房间进行温度设定,以及不需要像管道方式那样大规模的工程,因而可有效降低成本。节能技术及本地化是关键
日本空调厂商在实现节能及室温稳定化的逆变器方面拥有高度技术。富士通将军公司的社长村岛纯一强调:“如果以技术实力作为武器,投放适合当地地域特性及气候的‘切合当地实际’(localFit)的商品,在海外的销售还会大大增长。”
事实上,松下的CUBE及大金在中国的热销商品,都是在当地开发的机型。两家公司为了强化反映当地需求的商品制造,设置了以当地人为中心的研究开发基地,其成果已实实在在地显现出来。
6.采暖空调节能技术 篇六
摘要:简述了建筑工程中应用暖通空调节能技术的重要性,从节能设计、水凝结、水循环等方面,分析了暖通空调节能技术应用中普遍存在的问题,并提出了相应的解决措施,使暖通空调设计达到节能减排的效果。
关键词:暖通空调,节能技术,水凝结,水循环
从建筑体的整体角度来看,在实际的建筑工程中暖通空调节能技术的应用包含多方面的技术内容,若要想达到预期的节能的目的,工程设计人员不仅要充分了解建筑暖通空调节能实际意义、建立节能理念,而且要严格把控建筑工程的设计环节。只有充分应用先进的节能技术,暖通空调节能的效果才能够在建筑工程中得到充分的体现。
1建筑工程中应用暖通空调节能技术的重要性
目前,随着我国城市现代化的发展,暖通空调系统的应用范围已经越来越广,加之暖通空调能耗在建筑能耗中所占的比例更是在不断增大,在这样的情况下,能源供求矛盾必然就会被进一步激化。与此同时,由于暖通空调系统中所使用的能源往往都是不可再生能源(比如:煤炭),这些不可再生能源的不断消耗必然会导致地球资源不断匮乏,这无疑就间接的对地球环境带来了严重影响,造成诸多环境问题的出现(如飘尘、酸雨等),而伴随着这些环境问题的逐年增加,其对我国的生态环境以及可持续发展而言,必然将起到巨大的消极作用[1]。尤其是在夏季,人们对空调系统的应用需求是巨大的,那么倘若我们能够在空调系统中采取科学有效的节能技术(即暖通空调节能技术),那么势必就会在一定程度上解决电力紧张的季节性问题(因空调使用用户过多而造成),并且还能够有效降低能源的消耗(通常可以降低20%~50%),起到保护生态环境与促进可持续发展的作用。基于此,对于建筑工程而言,暖通空调节能技术的应用必然是具有重大意义的。
2建筑工程中应用暖通空调节能技术存在的问题
2.1缺乏对暖通空调系统节能设计的评价
在社会不断进步的背景下,人们对于环保与节能的要求越来越高,建筑内部有关节能的新技术不断涌现了出来。然而,就暖通空调系统来说,也出现了众多的设计方案,而因为设计人员考虑问题的角度不同,评价的结果也会存在一定的差异,甚至大相径庭,每一种技术方案必然都具有自身的优缺点。与此同时,因为行业内部缺乏一个统一、客观的设计方案评价方法,所以很多设计人员经常会出现无所适从的.状态,如何在众多的设计方案中找到最适合本建筑工程的节能方案俨然已经成为了困扰暖通空调设计人员的重要难题之一。
2.2水凝结问题
目前很多建筑工程项目的空调系统在日常运行过程中都会出现结露滴水的现象,而造成这种现象的原因主要是:1)由于冷冻水管与阀门的保温效果较差,这就导致了管道外壁空气冷凝水的滴水问题;2)由于冷凝水的排水管坡度太小(或没有设置坡度),同时风机盘管的积水盘安装不平整,所以盘内排水口就极容易出现堵塞的现象;3)积水盘下表面极容易出现二次凝结水滴水问题。基于此,在管道的安装过程中,我们必须严格根据操作规程的要求来进行,只有这样才能保证管道与设备之间的紧密连接。
2.3空调水系统水循环问题
众所周知,空调水系统水循环施工是整个水系统中央空调施工中最为关键的环节之一,其施工的效率与质量将直接影响到整个系统的日常运行。然而,就当前的实际情况来看,空调水系统中的水循环现象即是最常见的问题之一,而导致这一常见问题出现的主要原因则是:第一,没有按照相关要求来对空调水系统管道进行定期或不定期的清理,造成空调水系统当中的某些部位常常出现堵塞的情况,这必然将直接对水循环带来影响;第二,在实际的建筑施工过程中,各个专业之间的矛盾长期得不到有效协调,这就导致了各专业管道交叉错乱的现象出现,这种现象必然就会造成管网中出现诸多气囊,最终对管网的循环带来不利影响[2]。
3建筑工程中暖通空调节能技术的具体完善措施
3.1不合理暖通空调系统节能设计评价问题处理措施
众所周知,暖通空调系统(尤其是中央空调系统)是一个极为复杂、庞大的系统,系统的设计将直接对整个使用性能以及节能效果带来直接的影响。比如说,暖通空调系统的设计通常都是按最大负荷来进行的,而在实际的运行过程中则基本上是在部分负荷下进行的,一旦系统中各个部分的设计无法满足部分负荷运行的要求时,那么系统所产生的能耗就会很大。基于此,相应的暖通空调设计部门与人员在实际的设计过程中理应精益求精,保证设计方案的优良性,始终都要保证暖通空调系统在经济、高效的状态下运行。比如在冬季,如果我们采用的是传统的空调方式,那么要想将整个室内的空气加热,就必须通过空气来实现人体与环境的热湿交换,而这无疑将需要较高的空气温度,此时通过加热新风的热损失以及围护结构的热损失都相对较大。那么,倘若我们改变这种传统的空调方式,增加辐射热,此时所需要的空气温度就会明显下降。显然,就节能效果而言,后果明显强于前者,因此应该选择后者的设计方案。
3.2水凝结问题处理措施
首先,在实际的管道施工过程中,要想彻底消除滴水现象,我们就必须通过对管道长度与坡度的合理设置来实现。也就是说,在安装和设置管道的过程中应该尽快排除冷凝水(在有必要的情况下可以在恰当的位置安装水封装置)。其次,要对材料(尤其是风管和冷冻水管)的保温效果引起足够的重视。针对管道保温的问题,我们理应从以下两个方面入手进行思考:第一,要确保管道的密封性,管道表面所设置的保温层不能够出现破损的现象,保证保温层的密封性;第二,要确保管道的完整性,管道不能够出现冷损的现象。而管道表面一旦出现冷损现象时,必须将相应的保温材料敷设在管道表面上,以此来进行隔热处理[3]。
3.3空调水系统水循环问题处理措施
首先,应重点关注管道的质量。在考虑管道的连接方式时,我们必须综合考虑水压、温度、耐腐蚀等多方面的要求。那么,要想让水循环故障的问题得到有效的改善,我们不仅要根据建筑工程的实际情况来对管线坡度与标高进行合理设置,同时还要在合适的位置安装排气阀等;其次,应通过有效措施(如物理法和化学法)来改善冷却循环水质,在处理冷却循环水系统的水质时,必须严格依据相关标准来对连续排污的量进行控制(排污量一般应控制在循环水量的0.5~1之间)。而针对新安装的水系统来说,排污处理的次数应该调整为每周一次(或两次),已完成除垢的水系统的排污频率也相同。
4结语
在实际的建筑工程项目当中,暖通空调节能技术的应用效果不仅直接决定着整个建筑工程项目节能的效率,同时还将直接关系到建筑工程企业的经济效益。基于这样的重要性,我们理应在实际的建筑工程中不断优化暖通空调节能技术的设计与应用手段,让真正意义上的节能效果充分体现于建筑工程项目之中。只有这样,暖通空调节能技术才能够促进建筑工程企业的可持续发展。
参考文献:
[1]梁琳,翟荣兵,黄红.建筑工程项目暖通空调节能设计的相关问题[J].科技创新与应用,(3):222.
[2]黄成锋.探析建筑设计中暖通空调节能技术的应用[J].江西建材,2014(20):12.
[3]贺美丽.浅析民用建筑暖通空调系统的节能技术与举措[J].化工中间体,(4):7,9.
7.浅谈供热采暖节能技术的应用 篇七
供热采暖技术是指为了给室内创造舒适的环境和保持适宜的温度, 通过供热采暖系统, 以不同的热量传播媒介向室内传送热量的工程技术。供热采暖系统主要包括供热源、热量传播媒介和散热设备三部分。就目前供热采暖技术的应用存在以下几点现象:
第一, 目前应用最广的供热采暖方式是集中燃煤锅炉房, 因其有着便于集中管理, 成本消耗低, 热力能源利用率高的优点而被市民所青睐。
第二, 燃油采暖也有实用, 它有着管理简单, 自动化水平高, 劳动强度低, 锅炉利用效率高的优点。
第三, 目前, 燃气锅炉房应用也比较多, 多为分散式燃气锅炉房, 它的显著优点是对环境的污染小, 自动化水平高, 管理人员的劳动强度低, 锅炉的利用率也比较高;对于壁挂式的燃气采暖来说, 节省了锅炉的占地空间, 减小了热网投资, 避免了集中锅炉房一次性的大量投资, 更是方便, 节能, 便于计量和收费。对于楼栋式燃气锅炉房来说, 也具备环境污染小, 节约能源和热网投资, 节省了建筑空间, 锅炉自动化性能良好, 管理人员劳动强度低等优点。
第四, 现在直接用电采暖的方式也很常见, 例如用低温辐射电热膜, 电暖气等的采暖, 其特点是方便快捷, 控制简单, 不需要水等来作热媒, 不需要外部管网建设, 成本低, 环境污染小, 计量和收费方便快捷。
第五, 另外还有直燃机采暖和蓄热式电锅炉采暖。对于直燃机采暖而言, 既可以供热也可以供冷, 全年利用的时间比较长, 自动化程度高, 环境污染小;对于蓄热式电锅炉房采暖而言, 不会有有害气体和废弃物的排放的, 没有污染, 没有噪声, 环境效益高, 自动化性能强, 运行安全可靠。另外它可以避开高峰电价, 充分利用较低电价, 运行过程经济合算。
近几年来, 一些节能、环保的采暖设备正在研发并投入使用, 例如地源热泵技术供热采暖、水源热泵技术供热采暖、气源热泵技术供热采暖、地热的梯级利用技术供热采暖逐步被人们接受。我国建筑采暖技术也会一直朝着节环保、节能、舒服适宜的方向发展, 气、电等清洁能源将逐步代替煤能源。
2 供热采暖节能技术要点分析
2.1 供热采暖节能系统的设计依据及其实施途径
锅炉在运作的过程中, 一般只能将燃料所含热量的55%~70%转化为有效热能 (即锅炉的运作效率为0.55~0.70) , 这些热量通过室外管网输送到采暖用户, 然而在输送过程中又将损失10%~15% (即室外管网的输送效率为0.85~0.90) , 只有剩余的热量供给建筑物, 成为采暖供热量。所以, 供热采暖系统节能的实施途径主要为:改善供热采暖系统的设计方案, 实行合理的运行管理, 以提高锅炉的运作效率。完善管道的保温措施, 以提高室外管道的输送效率。
2.2 供热采暖的能耗分析
我国供热系统热效率普遍较低, 发达国家的单位能耗是我国的1/2-1/3。按《民用建筑节能设计标准》的耗能量指标, 提高供热系统的能效潜力巨大。而我国建筑供热采暖系统高能耗也有着诸多原因。首先从热源和热媒的角度分析, 目前我国绝大多数的城市及城镇采用分散锅炉供热, 其主要的燃烧能源为煤, 出现燃烧不彻底, 大量的烟尘排放于大气中的现象, 煤的小颗粒到处都有, 另外, 多数采用间歇供暖方式, 锅炉普遍在低负荷、低效率下运行, 实际的供热面积平均只达到锅炉出力能够提供的供热面积的45%左右, 导致能源被大量浪费。热源热媒参数低, 热源的设计参数为115℃/70℃, 而在真正运行中, 因采用一次网供热, 循环流量偏大, 热媒参数在80~90℃, 导致热源传热效率偏低。供热量有很大程度的浪费, 近端用户水流量是设计流量的2~3倍, 室温偏高, 浪费能源;末端用户水流量是设计流量的0.2~0.5倍, 室温偏低;这种水力失调造成的冷热不均现象, 影响供热系统效果, 降低能源利用率。管网失水率也比较高, 热媒输送热损失大是因为个别用户偷放供热系统水, 或是有些管线比较陈旧, 管网保温材料受到严重破损, 从而导致了管线散热多, 热能损失大。其次, 热力工况失调, 形成“大流量, 小温差”的运行方式。为提高供热效果, 克服热力工况失调造成的冷热不均现象, 多年来形成了靠增大系统循环量、减小供回水温差的方法解决, 如单位面积的设计水流量为2~3Kg/h, 实际水流量大于3~5Kg/h, 降低了热效率, 且导致系统水泵耗电量增加。最后, 建筑围护结构也造成一定程度的能耗, 我国长期以来因片面强调建筑造价, 加之没有建筑节能的标准规范可供施工单位参照, 导致围护结构保温隔热性能差, 单位能耗:外墙为发达国家的4~5倍;屋顶为2.5~5.5倍;外窗为1.5~2.2倍;门窗气密性为3~8倍, 门窗空气渗透为3~6倍。
2.3 供热采暖节能技术质量提高的关键
供热采暖节能技术质量提高的关键是要把握好水力平衡技术, 对于一个设计成功的供热采暖管网系统来说, 每个用户都可以获得设计水量, 也就是说能满足其热负荷的需求。供热系统的质量好坏由供热系统的水力工况和热力工况直接决定。因为种种原因的存在, 供热系统所存在温度不均匀现象, 也表明了供热系统热力工况已经失调;而热力工况的失调, 也是由于水力工况的失调, 这种现象是由于供热系统流量分配不均所造成的。往往近热源处室温偏高, 远热源处室温偏低。如果水系统达到平衡, 设计者可以没必要顾虑环路居民因不利而进行的投诉, 要选用合理的锅炉及水泵容量, 说明水系统的平衡是节能及提高供热品质的首要同胚。要实现水力平衡, 对硬件的要求应该既具有良好的流量调节性能, 又能定量显示环路流量 (或压降) 的一种阀门, 为了达到调节流量的目的要利用平衡阀, 平衡阀是用来改变阀芯的行程来改变阀门的阻力系数。平衡阀与普通阀门的不同之处在于阀体上有开度指示, 开度锁定装置及两个测压小阀。在管网平衡调试时, 将专用智能仪表与被调试的平衡阀测压小阀联接后, 就能显示出流经阀门的流量值, 向仪表输入该平衡阀处要求的流量值后, 仪表经计算分析, 可直接显示管路系统达到水力平衡时该阀门的开度值。过去大部分热力站没有有效的调节循环水量的方法, 管线的水力失调严重, 使得热力站的二次水系统普遍处于小温差大流量运行状态, 加强二次水系统的水力平衡调节, 尽可能用较小的流量来保证用户尤其是末端用户的正常用热需求, 以免电能与热能的浪费。安装流量调节阀使管网水力平衡, 加大供回水温差, 降低热耗, 取得了很好的社会效益和经济效益;为了研究管网平衡调试方法对软件要有严格的要求, 要使整个管网系统平衡调试最科学, 工作量最小。为此国内已开发了平衡阀及其平衡调试时使用的专用智能仪表。实际上平衡阀是一种定量化的可调节流通能力的孔板, 专用智能仪表不仅用于显示流量。更重要的是配合调试方法, 使原则上只需要对每一环路上的平衡阀作一次性的调整, 即可使全系统选到水力平衡。这种技术尤其适用于逐年扩建热网的系统平衡。实践证明, 应用平衡阀并经调试水力平衡后, 煤和电可以各节省15%以上。
3 结语
供热采暖节能技术还有待推广与完善, 努力建造节约型社会, 力求创造节能的、环保的、适宜的居住环境, 认真贯彻落实节能减排的目标。
参考文献
[1]编委会.最新建筑节能设计标准贯彻实施手册[M].北京:中国城市出版社, 2005.[1]编委会.最新建筑节能设计标准贯彻实施手册[M].北京:中国城市出版社, 2005.
[2]郝宏松.浅析供热采暖节能技术及其设备的发展方向[J].山西建筑, 2007.[2]郝宏松.浅析供热采暖节能技术及其设备的发展方向[J].山西建筑, 2007.
8.采暖空调节能技术 篇八
【关键词】BDEL型流体增压装置;循环水泵;节能
本着“节约能源,安全可靠,降低成本”的原则,对某公司换热站的采暖循环水系统提出的节能技改措施,“BDEL型流体增压装置”这种技术是具有自主知识产权的专利产品,该技术可改造目前水循环系统高能耗状态。
一、BDEL型流体增压装置工作原理
在工艺冷却循环系统中,循环泵的配置是以系统规模容量为基础,以每升水拟置换多少大卡热量需配多少流量为依据,计算出循环泵的流量配置,然后再计算所在系统管网的阻力再加上适当的余量,最后通过流量和扬程计算出水泵所配的电动机功率。在循环泵的技术参数配置选型中,在流量Q不变的前提下,循环泵的扬程H越高,其水泵所配的电机功率N越大,反之其水泵所配的电机功率N就越小,循环泵配置的电机功率越大,所消耗的电能越高,随着经济的高速发展,电力供应越来越紧张,而大功率电机所耗的电能又给带来高额的设备运行成本。在循环系统中循环泵的扬程是为了克服系统管网的阻力,循环泵在停止状态下水泵的进、出水口的压力是均等的,一旦循环泵启动,循环泵出水口的压力和流速在整个循环系统中都是最高、最快的。传统的离心水泵工作时,单通道的水流在水泵高速旋转时,水泵进口处产生涡流,由于涡流的产生会使降低水泵的输送能效,BDEL型水泵是将水泵的吸水口变为多通道进入,多通道的流体能克服水泵吸水口处的涡流现象,可最大限度的排出吸入的流体,提高水泵的输出效率,流体在匹配的水泵专用叶轮的作用下,进入加装在水泵出水口的流体增压装置,流体增压装置主要是利用循环泵出口的瞬间高压、高流速提高循环泵的效能,当流体进入节能装置后,由于装置独特的内部设计,在内部会形成负压,所形成的负压会对水泵的出水口产生一股吸力(无论是空气动力学还是流体力学,凡是负压都有吸力),节能装置所形成的负压吸力能对水泵出水口的水流产生吸力,其所产生的吸力能替代循环泵的部分扬程克服系统的阻力,在循环泵流量不变的情况下,一旦循环泵的扬程降低,则循环泵所配电机功率将大幅下降,从而达到节约设备运行电费的目的,BDEL型流体输送节能装置结构图如下。
二、技术优点
由于其独特的增压功能,可将常规系统所配循环泵的功率降低30%-60%,仍可使系统达到原来的效果。节约设备投入: 由于该装置所起的能效作用,因此能降低循环泵的使用功率和循环泵的日常维护,维修费用与传统相比将大幅降低。保护环境:大功率的循环泵不但笨重,而且消耗大量的电能,使用该装置后,能使循环泵的功率降低,不但节约电能,还极大的降低了大功率循环泵在运行中产生的噪音污染,起到了环保的作用。使用寿命长:由于该装置采用优质耐温、防腐、抗磨的合金材料及先进的加工制造工艺,设计使用寿命十五年以上。低成本改造:如果用该装置改造现有系统,不会破坏现有系统的结构,改造后一般3年左右所节省的电费和设备维护、维修等费用即可收回使用该装置的技改投资,本增压装置为免维护设备。
三、循环水泵节能改造方案
(一)改造方案。节能技术改造方案只更换水泵并在技改后的循环泵的出口加装BDEL型流体增压装置,改造作业只局限在泵房内进行,对正常经营、运营不产生不利影响。根据BDEL型流体增压装置的水泵选型说明和现工艺循环水系统的具体情况,现拟将现工艺冷却系统的其中2台110KW的循环水泵更换成2台功率为42KW、流量:470m3、扬程:50m的专用水泵,在技改后的水泵出水口处各装配一套DN-300型流体增压装置,技改后的2台42KW循环泵可以替代现系统的2台110KW循环泵,并可以全年使用,现系统另2台110kw循环泵作为备用,不做技改。
(二)投资回收期的计算。根据相关厂家的询价结果,整套设备包括流体增压装置(DN-300)和循环泵(42KW,B470-50),单价228000元,数量2套,技改需总投入资金:454000元,该公司采用新技术后,预测每年节约的费用:151820元,经计算大约3年能收回投资能本,并且以后每年可以节约电182916kwh,按照0.83元/kwh计算,每年可以节省运行费用151820元。
(三)节能技改前后系统工况参数比较和界定。技改后的系统运行效果可通过系统运行的进、回水温差与技改前系统运行的参数进行比较;节能效果可通过检测技改前、后水泵电机运行的电流来进行比较。
(四)节能改造工程具体实施。将现工艺循环水系统的其中2台循环泵拆除,备用循环泵不进行改造,换上经过计算重新配置的专用循环泵,在技改后的循环泵的出口各装配一台BDEL型流体增压装置,技改后的循环泵利用原有的电缆线和控制柜,增压装置设备的设计、安装、调试等全部配套工程委托给有能力进行施工的单位,调试完后即可投入使用。施工内容主要包括支架、水泵、增压装置、温度表、压力表及止回阀的安装及调整等。
四、总结
采用BDEL型新技术,对换热站循环水系统进行节能技改,只用3年的时间仅节约的电费就可以收回整个技改投资的资金,以后每年都可以节约一笔可观的设备运行电费成本,技改对原系统基本不作改动,不破坏原系统的结构,技改过程中不影响系统的正常运行,总之,在换热站供暖水循环系统采用BDEL型新技术,安全、直观可靠、无风险,节能率高,投资回报率高,该技术在我国具有很好的推广应用前景,符合“低碳能源”“节能减排”的发展趋势。
作者简介
【采暖空调节能技术】推荐阅读:
采暖居住建筑节能07-15
暖通空调技术发展下的建筑节能的论文07-12
海尔绿色节能空调产品调查报告11-13
电采暖炉的保养方法11-14
建筑给排水及采暖,分部施工小结08-22
燃气空调介绍07-14
空调机组08-21
空调安全合同09-04
空调小论文10-24
拆装空调协议06-18