1、減少冷熱負荷
冷熱負荷是空調系統最基礎的數據,制冷機、供熱鍋爐、冷熱水循環泵以及給房間送冷、送熱的空調箱、風機盤管等規格型號的選擇都是以冷熱負荷為依據的。如果能減少建筑的冷熱負荷,不僅可以減小制冷機、供熱鍋爐、冷熱水循環泵、空調箱、風機盤管等的型號,降低空調系統的初投資,而且這些設備型號減小后,所需的配電功率也會減少,這會造成變配電設備初投資減少以及上述空調設備日常運行耗電量減少,運行費用降低。所以減少冷熱負荷是商業建筑節能最根本的措施。減少冷熱負荷有以下一些具體措施:
(一)改善建筑的保溫隔熱性能
房間內冷熱量的損失是通過房間的墻體、門窗等傳遞出去的。改善建筑的保溫隔熱性能可以直接有效地減少建筑物的冷熱負荷。改善建筑的保溫隔熱性能可以從以下幾個方面著手:1。確定合適的窗墻面積比例,不要盲目追求大窗戶、全玻璃幕墻。2。合理設計窗戶遮陽。3。充分利用保溫隔熱性能好的玻璃窗。
(二)選擇合理的室內設計參數
假設空調室外計算參數為定值時,夏季空調室內空氣計算溫度和濕度越低,房間的計算冷負荷就越大,系統耗能也越大。通過研究證明,在不降低室內舒適度標準的前提下,合理組合室內空氣設計參數可以收到明顯的節能效果。
1。溫濕度變化對熱舒適度的影響。假定人所從事的是極輕勞動(例如賓館、商場中),穿著一般的夏季服裝,空氣流動速度取0。25m/s,壁面溫度和空氣溫度相同。在相對濕度為50%的條件下,僅使室內空氣溫度變化時,統計不同室內溫度下的PPD值和不同相對濕度下的PPD值。經分析以上數據可以看出,室內空氣溫度改變對室內熱舒適度的影響非常大,而相對濕度的變化對人的熱舒適感幾乎沒有影響。
2。室內設計參數的優化組合。室內空氣溫度對人的熱舒適感影響很大,但對空調能耗的影響則比較小。而相對濕度對人的熱舒適感影響很小,但是對空調的能耗影響很大。
綜上所述,在確定室內設計參數時,為了保證較高的熱舒適度,室內設計溫度應取低一點,而在一定溫度范圍內,通過提高室內設計相對濕度的途徑減少空調能耗。
(三)控制和正確使用室外新風量
由于新風負荷占建筑物總負荷的20%~30%,控制和正確使用新風量是空調系統最有效的節能措施之一。由于新風負荷接近總負荷的1/3,所以要嚴格控制新風量的大小。除了嚴格控制新風量的大小之外,還要合理利用新風。春秋季或冬季,有些房間仍需供冷,此時當室外空氣焓值小于室內空氣設計狀態的焓值時,可采用室外新風為室內降溫,可減少冷機的開啟量,節省能耗。
減少新風負荷應從以下兩方面著手:1。不要隨意提高最小新風量標準;2。杜絕非正常渠道引入新風。
2、提高冷源效率
評價冷源制冷效率的性能指標是制冷系數,即單位功耗所能獲得的冷量。制冷系數與制冷劑的性質無關,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,制冷系數越高。所以空調系統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,否則制冷系數就會較低,產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一些措施:
(一)降低冷卻水溫度
由于冷卻水溫度越低,冷機的制冷系數越高。冷卻水的供水溫度每上升1℃,冷機的COP下降近4%。降低冷卻水溫度需要加強運行管理,停止的冷卻塔的進出水管的閥門應該關閉,否則,來自停開的冷卻塔的溫度較高的水使混合后的水溫提高,冷機的制冷系數就減低了。冷卻塔使用一段時間后,應及時檢修,否則冷卻塔的效率會下降,不能充分地為冷卻水降溫。
(二)提高冷凍水溫度
由于冷凍水溫度越高,冷機的制冷效率越高,冷凍水供水溫度提高1℃,冷機的制冷系數可提高3%,所以在日常運行中不要盲目降低冷凍水溫度。例如,不要設置過低的冷機冷凍水設定溫度;關閉停止運行的冷機的水閥,防止部分冷凍水走旁通管路,經過運行中的冷機的水量較少,冷凍水溫度被冷機降低到過低的水平。
3、利用自然冷源
由于建筑室內的人員、照明燈光、電腦的設備的散熱量的影響,在春秋季當室外空氣溫度較低時,室內空氣溫度仍然較高,仍需要供冷。尤其是沒有外墻、外窗的內區房間,即使在寒冷的冬季,由于室內的散熱量沒有途徑散發到室外,室內仍需供冷。此時如果開啟冷機供冷,不僅由于此時冷負荷較小,冷機制冷系數較低、能耗大,而且極端不合理。
比較常見而且容易利用的自然冷源主要有兩種:一種是地下水;另一種是春秋季和冬季的室外冷空氣。由于地下水常年保持在18℃左右的溫度,所以地下水不僅可以在夏季可作為冷卻水為空調系統提供冷量,而且冬季還可以利用水源熱泵機組為空調系統提供熱量。第二種較好的自然冷源是春秋季和冬季的室外冷空氣,此時室外空氣較低,可用于空調系統供冷。例如,北京春秋季的室外空氣濕球溫度一般低于15℃,冬季室外空氣濕球溫度一般低于0℃,這種溫度下的空氣是較好的冷源,可用于空調系統供冷。
此外,冬夏季利用全熱交換器回收冷熱量,也可起到很大的節能作用。為了保證室內空氣足夠新鮮,滿足人們的舒適要求,空調系統需要從室外抽取一定量新鮮空氣送入室內,同時將室內污染物濃度較高的空氣排至室外。而這部分排風的溫度、濕度參數是室內的空調設計參數,冬季比室外空氣熱,夏季比室外空氣冷。通過全熱交換器,將排風的冷熱量傳遞給新風,可以回收排風冷熱量的70%~80%左右,有明顯的節能作用。
4、減少水泵電耗
空調系統中的水泵不僅起著非常重要的作用,而且耗電量也非常大。空調水泵的耗電量占建筑總耗電量的8%~16%,占空調系統耗電量的15%~30%,所以水泵節能非常重要,節能潛力也比較大。減少空調水泵電耗可從以下幾個方面著手:
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