中央空调节能运行方法探讨_毕业论文

XXX职业技术学院

毕

业

论

文

课题名称：中央空调节能运行方法探讨系别：机电学院

专业：制冷与冷藏技术

班级：制冷（02）班

姓名：XXXX

学号：XXXX

指导老师：XXX

目录

摘要............................................................................................................................................. - 1 -ABSTRACT.......................................................................................................................... - 3 -第一章空调系统节能的研究现状....................... - 4 -

1.1国内研究现状............................................. - 4 -

1.2存在的问题与不足......................................... - 5 - 第二章建筑构造节能. (6)

2.1利用建筑构造实现节能 (6)

2.2合理控制窗墙比、对外墙及屋顶的导热系数等提出具体要求..... - 6 -

2.3提高门窗的气密性......................................... - 6 -

2.4使用环保、节能型建筑材料................................. - 7 -

2.5“冷屋顶”节能........................................... - 7 - 第三章运行节能[1]. (8)

3.1加强中央空调的运行管理，采用一定的计量方法 (8)

3.2通过控制设备进行调节控制 (8)

3.3过渡季节取用室外空气作为自然冷源[2] (8)

3.4冷（热）计量和新风热回收技术 (8)

3.5空调系统自控[3] (9)

第四章技术节能 (10)

4.1变频技术[4] (10)

4.1.1减少大型马达能耗 (10)

4.1.2风机水泵类变频控制[5] (11)

4.1.3冷水机组变频控制[6] (11)

4.2水蓄冷技术 (12)

4.3大空间采暖 (12)

4.4实行分层分区控制,减少管道冷T损失 (13)

第五章系统方案节能................................. - 14 -

5.1合理设定参数............................................ - 14 -

5.1.1参数选择............................................ - 14 -

5.1.2空调冷负荷的计算.................................... - 14 -

5.2冷热源耗能节能措施[7]..................................... - 15 -

5.2.1 温湿度控制.......................................... - 15 -

5.2.2冷源效率控制.......................................... - 15 -

5.2.2.1降低冷却水温度.................................. - 16 -

5.2.2.2提高冷冻水温度.................................. - 16 -

5.3系统的选择.............................................. - 16 -

5.3.1水或空气输送系统节能[8] (17)

5.3.2采用冰蓄能系统[9].................................... - 17 -

5.3.3采用变风量系统，以减少空气输送系统的能耗[10].......... - 18 -

5.3.4利用能量回收系统节能................................ - 19 -

5.3.5能耗指标和当地能源条件合理选择冷源................. - 19 -

5.3.6热电冷三联供（CCHP)系统[11]........................... - 20 -

5.4动力节能................................................ - 20 -

5.4.1采用大温差系统...................................... - 20 -

5.4.2选用低流速.......................................... - 20 - 第六章设备选配节能 [12] .............................. - 22 -

6.1制冷主机的节能运行 (23)

6.1.1离心式冷水机组的选择 (23)

6.1.2末端设备 (24)

6.2水泵的节能运行 (24)

6.2.1冷冻水泵 (24)

6.3冷却塔的节能运行[13] (24)

6.4降低水系统的隐性能耗[14] (25)

6.5降低辅助设备的运行能耗[15] (26)

6.6新兴设备的应用 (26)

结论与展望........................................... - 28 -致谢............................................... - 29 -参考文献............................................. - 30 -

摘要

随着经济和社会的发展，中央空调在商业和民用建筑中的应用越来越广泛，中央空调是现代建筑中不可缺少的能耗运行系统。中央空调系统在给人们提供舒适的生活和工作环境的同时，又消耗掉了大量的能源。随着设备功率和数量的增加，其能耗也不断增大。据统计，我国建筑物能耗约占能源总消耗量的30%。在有中央空调的建筑物中，中央空调的能耗约占总能耗的 70%，而且呈逐年增长的趋势，因此，研究中央空调系统节能技术意义重大，除了强调使用功能完善外，还应重视节能因素，降低投资、运行费用。

关键词: 中央空调能耗节能运行效率

ABSTRACT

With the development of economy and society, central air conditioning in commercial and civil construction are more and more widely used in modern building, central air conditioning is an indispensable energy consumption system. The central air-conditioning system to provide people with comfortable living and working environment at the same time, but also consume a lot of energy. With the power of the equipment and increase the quantity of, its energy consumption is increasing constantly. According to statistics, China's building energy consumption accounts for about 30% of total energy consumption. In the central air conditioning building, central air conditioning energy consumption accounted for about 70% of the total energy consumption, and is increasing year by year, therefore, study the central air-conditioning system energy-saving technology is of great significance, in addition to emphasize the use of perfect function, attention should also be paid to energy saving factors, reduce investment, operation cost.

Key words:central air conditioning energy consumption energy saving efficiency

前言

随着我国国民经济水平的不断提高，建筑业也在持续稳定地向前发展。同前几年建筑业的发展相比，目前的发展商将眼光放得更远，他们追求如何将开发成本降得越低越好，更多得考虑以人为本，开发真正舒适度高、建筑质量高的居住及商用建筑。同时人们对生活、工作环境的要求也越来越高。商业建筑不断的增多，以及人们对室内空气的温湿度、洁净度和空气品质问题越来越重视。由于能源的紧缺，节能问题越来越引起人们的重视。因此迫切需要为商业建筑物安装配置节能、健康、舒适的中央空调系统来满足人们对高生活水平的追求。

现有的大中型公共建筑中央空调系统是能源消耗大户，由于规模较大、设备类型和型号较多、运行工况复杂多变,再加上运行上存在的缺陷和不足,使得某些公共建筑的空调系统存在着很多问题,无法有效调节室内环境,甚至造成系统能耗的无谓增加和能源的不合理消耗。从另一个角度而言,也能说明空调系统改造和节能优化方面还存在较大的潜力及发展空间。因此,对空调系统性能的节能诊断以及优化运行模式的研究,有极大的研究和应用价值。这项研究可以帮助和促进现有空调系统的性能优化改造和节能运行,降低运行成本和能量消耗；同时,也可以为相关的设计和管理人员提供一些依据,使其在工程设计中结合实际,尽可能地做到系统设计上的优化节能和运行维护上的方便易行。

第一章空调系统节能的研究现状

1.1国内研究现状

我国是能源资源严重短缺的国家,改革开放30余年,我国的节能减排工作取得了巨大成效。80年代初,我国制定了开发与节约并重,近期把节约放在首要位置的能源发展方针;80年代中期,提出以效益为核心的能源开发利用战略和以电力为中心的能源消费结构调整战略;90年代,进一步将各项方针细化具体化,如1992年国务院批转建设部等部门《关于解决我国城市生活垃圾问题的几点意见》,内称:强城市垃圾管理,大力开展城市垃圾的回收综合利用,提高回收利用率,到2000年,大众城市生活垃圾中和利用率要达到40%以上。

进入新世纪以来,节能减排工作大范围展开,新《节约能源法》规定节约资源为我国基本国策,节能减排工作已成为全民参与的国事、大事。在这样的节能减排大环境背景下,国内诸多专家学者积极开展了建筑能耗调查研究。研究结果表明,我国建筑能耗在能源总消费中所占的比例己从20世纪70年代末的10%上升到近年的27.4%,而目前建筑能耗中,空调能耗占到65%,由此建筑空调节能的重要性可见一般。众所周知,空调系统各组成设备的正常运行与控制是空调系统节能运行的必要条件,只有通过空调系统组成设备的性能检测,从而进行节能诊断分析,才可以发现空调系统中存在的能量浪费、设备运行效率不高、空气调节效果不佳、控制调节不合理等问题,从而才能进行相关的节能改造工作。

随着经济和社会的发展，中央空调在商业和民用建筑中的应用越来越广泛，中央空调是现代建筑中不可缺少的能耗运行系统。中央空调系统在给人们提供舒适的生活和工作环境的同时，又消耗掉了大量的能源。随着设备功率和数量的增加，其能耗也不断增大。据统计，我国建筑物能耗约占能源总消耗量的30%。在有中央空调的建筑物中，中央空调的能耗约占总能耗的 70%，而且呈逐年增长的趋势。因此，研究中央空调系统节能技术意义重大。

我国作为一个发展中国家，情况较为特殊。现在我们国家从各个方面在提倡节能，创造一个节约型社会，在商业、服务业领域，中央空调是主要耗能设备，当前节能和环保是个热门的话题，中央空调的能效问题也越来越受到重视。在这方面也有许多新技术的开发，比如说变频中央空调，还有许多设备的改造和创新。

中央空调的节能对于我国创建一个节能性和谐社会具有重大的意义。

1.2存在的问题与不足

目前国内外关于空调系统节能诊断的研究,在空调能耗构成方面以及维护结构节能方面的研究比较透彻,所得到的大量的实验和研究成果具有重要的参考和实用价值。但是,经过查阅大量的节能改造方面的研究与实践文献,作者发现在这一领域仍然存在以下几个方面的问题与不足:

1.未形成节能诊断的完整流程

大部分节能诊断分析,均是通过从空调系统的各个子系统进行独立的诊断,而没有对这些子系统的关联性进行同时分析,即缺乏整个节能诊断的从源头到末端的顺序诊断体系。实际工程中,任何一个子系统的运行参数进行调节之后均会对其他子系统造成影响。

2.节能诊断方案的不可操作性

有些节能诊断研究中,理论分析很详细很透彻,充分考虑了空调系统的各个影响因素,然后给出了含有很多空调系统运行参数的计算公式。在理论上,通过这些计算公式,可以用来评价某子系统或整个系统的能效,但是实际上存在很多不可操作性。比如,冷机换热器内壁传热系数、风管内的风速与温度都不是可以随时获取的参数。这些导致节能诊断方案实际上难以操作和实施。

3.诊断后改造效果的不可确定性

相当一部分节能改造的工程实例,在将节能改造方案落实后,未对系统继续进行跟踪测试与调查分析"因此,造成了改造前与改造后的对比数据的缺失,改造方案的实际节能效果无法准确得到评估"

4.缺乏对末端效果的研究

很对学者在对建筑空调节能改造时,只注重研究占能耗比例较高的冷热源系统、水系统,没有结合末端空调效果的实际情况进行分析。因此,存在节能改造之后,设备运行效率得到了提高、能源消耗水平也得到了降低,但是,末端效果又出现了新的问题。因为空调系统是一个复杂的庞大的系统,各个子系统是有序而互相影响的,因此,在做节能改造之前应先对末端效果有足够的了解与重视。

第二章建筑构造节能

中央空调工程设计，应给出较详细的冷、热负荷计算说明和节能技术措施说明，目前的中央空调设计大多是用概算指标估算，且在估算过程中再加大冷、热负荷，使冷、热源主机长期在低负荷、低效率下运行，大马拉小车现象严重。所以必须加强工程设计的审核，立下规定，报审的中央空调工程设计必须附有负荷计算说明书，严格把关；另外，必须把节能思想意识逐渐引人到土木建筑类等各专业中，使建筑物在规划、布局、形状、色彩、方位及材料等方面为空调节能创造条件。

2.1利用建筑构造实现节能

如有条件，可在制定建筑方案阶段就有暖通专业人员参与，保证在不对建筑方案造成较大影响的前提下在建筑构造方面充分体现节能的要求、满足节能的需要，比如墙体的保温隔热材料。

2.2合理控制窗墙比、对外墙及屋顶的导热系数等提出具体要求

通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的35%-45%。故在进行前期建筑设计时，在保证室内采光的前提下，合理确定窗墙比将十分重要。对于供冷负荷较大的建筑物，其表面颜色以浅色为好。建筑物的外围护结构设计时，要把热容量大的材料放在外围护层的室内侧，而把热容量小的保温材料放在外侧以减少围护结构的蓄热负荷

2.3提高门窗的气密性

合理设计窗的构造。窗的构造应能起控制日光照射的作用并要限制窗户墙体的面积比，对于窗户面积比较大的建筑物，应考虑采用吸热玻璃、热反射玻璃或遮阳措施，如遮阳板、屋檐、挑檐、挑阳台、百叶板、窗帘等。在室外温度较低的时候可以直接利用自然空气作为能源，所以窗的构造应能开启或在其上设置可以开启的自然通风口。有资料表明，房间换气次数由0.8h-1降到0.5h-1，建筑物的耗冷可降低8%左右，因此设计中应采用密闭性良好的门窗。加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段之一。

2.4使用环保、节能型建筑材料

使用环保、节能型建筑材料，可有效减少通过围护结构的传热这一主要的空调负荷，从而各主要设备的容量，达到显著的节能效果。当然，这可能会在一定程度上增大初期投资，这可通过合理的技术经济比较后确定。

2.5“冷屋顶”节能

“冷屋顶”（cool roofs）指具有高日射反射率的屋顶，通过在普通屋顶表面涂上浅色的、高反射率的屋顶，通过在普通屋顶的日射反射率，减少太阳热量的吸收，从而达到减少空调冷负荷、节约空调能耗的目的。采用“冷屋顶”节能可使空调负荷减少约10%-50%。