门广平
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摘要:现阶段,从暖通空调的实际应用成效来看,仍然存在一些问题影响其运行效益,其中制冷系统的能耗消耗较大,与我国的可持续发展战略不相符,在很大程度上造成能源紧缺的问题。因此,优化控制暖通空调制冷系统是亟待解决的问题,相关技术人员应从长远发展的角度出发,结合制冷系统的工作原理,采取科学的优化及控制策略,从而改善其能耗大的问题,这样不仅可以满足人们的生产生活需求,而且可以提升其运行效益,使建筑物的使用价值和社会地位进一步提升,对建筑行业的可持续发展起到推动作用。
关键词:暖通空调;制冷系统;优化控制策略
引言
空调制冷系统是营造舒适办公环境必不可少的重要组成部分,同时也是能耗大户。本文以综合楼制冷系统改造为例,通过现场实地考察、分析诊断,介绍如何因地制宜地进行系统节能改造,以期为制冷系统节能改造提供参考性的建议。
1暖通空调节能技术概述
我国的发展趋势促使城市化进程不断加快,大多数地区不断出现新的建筑工程,其中暖通空调是建筑工程重要的环节之一。建筑工程作为能源消耗最为巨大的行业之一,一定程度上加大了我国能源紧张的程度,而暖通空调的设计、安装与运行,能耗约占城市总能耗的五分之一。如果节能技术可以在建筑工程的暖通空调中合理使用,则可以避免消耗大量的资源。暖通空调节能技术是在确保建筑温度、湿度、空气流通和清洁度等诸多参数的基础上,完全遵守各个部门提出的暖通空调标准,最大限度地利用能源的技术。通过一系列有效的技术实施,可以有效降低暖通空调的能源消耗,对城市环境的起到保护作用,对社会发展至关重要。
2暖通空调制冷系统的工作原理
暖通空调在实际应用过程中,主要通过热量交换达到制冷效果,制冷剂在冷凝器、压缩机、节流阀、蒸发器四个设备中循环,使制冷剂的自身状态发生变化,同时完成热量的吸收和释放。而蒸发器主要负责吸收热量,在进行大量的热量收集过程中,制冷剂的物理性质发生了较大的变化,从液体变为低温低压的气体,其中的部分气体进入压缩机,在压缩机的作用下转变为高温气体,随后进入冷凝器中,将自身热量传递给水及空气,并且转换成液体,通过这样的热量交换过程达到降温的目的。
3暖通空调制冷系统的优化控制策略
3.1冷水机组控制
在办公建筑中空调制冷系统的节能改造工作可以从水循环中的冷水机组开始,冷水机组是按照既定的工作流程进行运行的,一般的空调系统冷水机组都是通过计算机对其负荷率进行远程控制的,计算机控制的数量一般是由冷水机组运行中负荷率大小而决定的,通过计算机的控制让冷水机组始终处在高效运行状态中,一般在空调系统设计安装时都会对冷却水和冷冻水的流量设定一个最低值,这样做的目的时为了保障冷水机组运行的安全性,当冷却水和冷冻水的流量低于最低值时,计算机就会远程控制冷水机组降低对冷却水和冷冻水的需求,从而到达降低能源消耗的目的。此外,为了进一步的达到空调系统中冷水机组的节能效果,一般也会在冷却水和冷冻水的入口安装一个温度传感器,从而实现远程温度调节控制的目的,同时将冷水机组中的冷冻水阀和远程启停控制系统相连接,可以实现远程控制自动开关的功能。通过一系列的冷水机组节能改造措施,可以有效的降低冷水机组的负荷率,在极大程度上减少了空调系统总体的能源浪费现象
3.2冷水泵频率调节
改造后,日常运行只需开1台冷水泵,冷水泵运行频率与冷水主管压差直接相关,而压差与末端设备的开启台数有关。根据运行规律调查显示,供冷季各个时间段末端设备开启台数基本固定,因此设定4种压差调节方案,根据每天不同时间段自动跳转,分别对应凌晨、早晨、中午、下午、傍晚、晚上6个时间段。冷水泵频率根据压差值进行调节。
3.3蒸发器的优化
对蒸发器的优化策略则是提高暖通空调制冷系统内蒸发器的蒸腾功率,首先要全面了解和掌握蒸发器的工作原理,从其工作原理入手,保证技术参数调整的合理性,使蒸发器内部的工作部件得到优化,减少客观因素的干预和阻碍。在进行蒸发器技术参数优化时,将制冷剂的温度、气态制冷剂的出口处温度及液态制冷剂入口处温度都设定为10℃。结合制冷系统的实际工作情况,对蒸腾器的工作原理进行了分析和总结,空调制冷系统运行过程中,先启动蒸腾器的风机电机,给制冷系统提供液化水蒸气,通过在蒸发器的表面刷涂亲水膜,不会在翅片上出现大量水分,从而保证制冷系统正常运行。
3.4智能控制管理系统的应用
通常情况下,对中央空调系统进行节能方面的优化都是从冷热源、输配或末端系统内的单个子系统入手。但是子系统之间的能耗会相互影响,当一个子系统的能耗过高时,势必也会影响其他子系统的能耗情况。因此,在对系统进行节能优化时,应该从整个系统入手。若想实现这一目标,需要设计出一种更具先进性的自动控制方法,因此本文提出了运用智慧云节能控制法。
3.5合理选择室内设计参数
(1)合理设计参数:室内设计参数主要包括温度、湿度、清洁度和空气流量。这些是计算空调负荷时要使用的主要参数。根据相关研究可知,如果在夏季使用空调,设定温度提高1℃,空调的负载将减少约8-10%,能耗将降低约6-11%。因此,在确定室内设计参数时,应充分考虑建筑工程的具体情况。实在夏天降低室内问题,并在冬天提高室内温度的目的。如果建筑采暖技术使用地暖或辐射式天花板采暖,则与普通房间相比,夏季室内温度可以相应提高1-2℃,而在冬季,室内温度可以相应地降低1-2℃。(2)合理设计空调系统:安装和设计空调系统时要合理安装各个组件,比如水管和风管量做到短而平,同时避免与其他关系产生冲突。并在安装时避免出现拐弯与回头路的情况,并可在符合要求的基础上适当加大管径以降低流动阻力实现节能降耗的目的。
3.6对空调风机的电压和频率节能控制
通过合理设计和选择变频器对空调中风机的电机电压和频率进行节能控制,是控制空调系统能源的损耗一个重要的节能改造步骤,变频器具有快速调节风速、减少轴承冲击力和提高设备使用寿命等特点,这些特点可以让风机性能得到提高,并且操作简单,变频器的设计和选择需要以风机流量和转速的比例关系为参考系数,充分考虑变频器与其他工作环节的关系和内在联系,来对风机的电机电压和频率进行有效的节能控制,要明确知道空调制冷系统中其他设备运行的工作状态,有效的结合才能达到节能改造的终极目标。
结束语
综上所述,随着社会经济和科技的快速发展,人们对建筑使用环境的需求和要求也越来越多,多数建筑中都会配置暖通空调,为了满足社会发展需求,降低能源消耗,需要不断优化其内部构造。制冷系统作为暖通空调的重要组成部分,也是能耗较大的系统部分,对其进行优化和控制是降低暖通空调能耗的重要路径,专业技术人员应该以制冷系统的工作原理为根本出发点,引入更多先进的技术理念及方法,进一步优化暖通空调的制冷系统,最大限度地降低系统能耗,从而提升暖通空调的运行效益。
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