焦 磊
摘 要:建筑空調成為創造室內舒適環境、保證生產工藝,提高工作效率和發展生產力的重要保證。然而空調在營造舒適環境的同時,也在消耗大量的能源,其發展方向影響到國民經濟的發展、能源應用和環境保護等各方面內容。因此分析空調的能耗現狀,有利于采取節能措施的實施。
關鍵詞:建筑空調;節能措施;建議
隨著國民經濟的快速發展,人民生活水平的不斷提高,人民對生活環境和舒適度要求越來越高,空調系統及相關設備已成為人們日常生活的一部分,其中建筑空調成為創造室內舒適環境、保證生產工藝,提高工作效率和發展生產力的重要保證。
空調在營造舒適環境的同時,也在消耗大量的能源,其發展方向影響到國民經濟的發展、能源應用和環境保護等方方面面的內容。
1 空調能耗現狀
目前,現有的400億平方米的城鄉建筑中,95%仍然屬于高能耗的建筑,許多建筑的單位建筑面積能耗為發達國家新建建筑的3倍以上!
在國內興建的采用中央空調的場所普遍存在著高能耗問題。一般來說,空調耗能占到建筑能耗的50-60%,由于空調設計時其負荷均按最高環境溫度設計,而最高環境溫度對一個城市來說也只是一個月,所以絕大多數空調系統(主機、冷凍水泵風機等)大部分時間處于“大馬拉小車”的運行狀態,這就造成了資源的很大浪費。
與國內建筑發展相對應的是空調市場的高速增長。我國已經成為繼美國,日本之后世界第三大空調市場,占全世界空調市場利用率的12%。空調的快速普及帶來了新的能耗問題。新增電廠的裝機容量基本被中央空調的裝機容量消化掉了。總電量中的比重仍呈上升的趨勢,空調用電已經直接影響到國家能源安全戰略和國民經濟的可持續性發展。
2 關于能耗、節能技術的建議
針對以上在能耗方面存在的問題,空調的節能方向主要應該從設備,設計和系統運行三方面著手進行。
首先要提高空調設備的能效比。
加強空調用能方式的研究。目前新型用能方式很多,科研、企業和高校要聯合起來加強空調節能系統的開發研究,推廣普及節能新技術,讓大家接受、掌握,特要注重節能理念的推廣。
制冷設備制造廠家要加大科技投入和科技創新,不斷提高制冷設備的能效比。最近幾年數碼渦旋技術,變頻技術都是提高設備能效比的方法。設備能效比在過去的五年里得到廠家足夠的重視,數值已經有所提高,南方有些廠家已經達到5-6。今年在空調系統已經強制實施的《房間空氣調節器能源效率限定值及能效等級》。《單元式空氣調節機能源效率限定值及能效等級》和《冷水機組能源效率限定值及能效等級》,對房間空調器,單元式機組和冷水機組規定了能效限定值、節能評價值、能效等級以及超前能效限定值,指出了節能的方向,這是我國為提高空調產品的能效比所取的一個非常有力的技術措施。
提高業主、投資方對采用新型節能措施的認識。盡量采用有效的節能措施和設備。
總之,要想使中央空調系統徹底改變能耗的問題,目前最好的辦法是利用中央空調的節能器,使系統運行在最經濟的狀態下,節電率可達20%以上,而且保護功能全面,并且具有投資回收期短,效率高的特點。
3 提高節能設技水平
空調能耗仍比較高,還表現在系統設計不合理。由于目前我國建設規模大,建設周期短,空調系統的設計更要做到精心設計、合理設計、優化設計;提高業主、投資方對采用新型節能措施的認識。設計要想達到良好的節能效果,可以從以下幾方面考慮:
31 減少循環水泵電機的能耗,中央空調系統中的循環水泵耗電量非常大,其水泵的耗電量占整個空調系統耗電量的15-30%,所以水泵節能非常重要,其節能潛力也很大。
3.2 減少風機電耗 中央空調系統中風機包括空調風機、排風機。這些設備的電耗占空調系統耗電量的75%,所以其節能的潛力也就是最大的。使用智能變頻風機將定風量控制改為變風量控制,降低送風的風速,減少噪音,末端風機改為變風量控制系統,可根據空調負荷的變化及室內要求參數的改變自動調節空調送風量,達到最小送風量時調節送風溫度,最大限度的減少風機動力以節約能源。室內無過冷或過熱的現象,由此可減少空調負荷約5-30%。
3.3 水系統采用變流量模糊控制變頻節能技術。在中央空調系統中,冷卻水泵,冷凍水泵和冷卻塔風機的容量是按照建筑物最大設計熱負荷選定的,且留有10-15%的余量。在一年四季中,系統長期在固定的最大水流量下工作,由于季節、晝夜采用負荷的不斷變化,空調實際的熱負荷絕大多數時間內遠比設計負荷低,所以采用變頻調速技術調節水泵電機的轉速,就可以連續地改變水泵的揚程,大幅度降低水系統的能耗。
3.4 使用智能控制系統。目前的中央空調大多數未設空調自控,其設備投入運行均由人工完成。這使得空調系統的運行管理極為不便,能耗大大增加。若加裝空調智能的自控系統,即使是最簡單的啟停控制,也可大大節省空調能耗,另外也容易實現空調末端溫度的靈活設置。
3.5 同時在空調用能上一定要安裝獨立計量表,才能真正計算比較空調耗能數據。
加強暖通設計師的培訓,真正提高節能技術水平和節能意識。在空調冷負荷確定、設備選擇及水系統形式等方面充分分析節能措施。準確計算逐時空調冷負荷、確定冷機搭配、冷水循環泵和熱水循環泵分別設置、空調水系統盡量采用變流量系統等。達到減小系統能耗,提高效率的目的。只有這樣才能使空調技術節能走上健康發展道路。
4 節能重在后期運行管理、
隨著建筑節能及環保受到越來越多的重視,作為建筑耗能的主要部分,空調行業的節能環保發展迫在眉睫。除了從建筑設計、空調設備、安裝施工上要注意以外,當前比較薄弱的環節是后期的運行管理。暖通系統耗能一直占到了總建筑耗能的65%,城市中高達75%的溫室效應廢氣也由建筑內耗能系統所造成。目前的制冷行業從建筑設計到空調設備本身到安裝施工都有針對節能的標準和獨立的監管系統,但仍有欠缺的是空調安裝好后的運行環節。投資費用有限、運行管理水平低等因素也制約了節能效果。根據測算,具有良好的運行管理的中央空調系統可輕松節能10%—20%。
很多物業管理公司與業主欠缺對制冷系統的專業知識,因此造成了許多不必要的浪費。這與空調運行管理的欠缺和空調能耗沒有被獨立計量有關。控制建筑耗能設備能耗,用能一定要用計量表,對于大型建筑,需要單獨安裝空調機房用表。有了計量,才能體現出高能耗和節能的真實效果。
盡管空調設備現已都有完善的自動控制設備系統,但由于空調系統的運行受到外界環境的影響,需要專業運行人員按照氣溫來調節,減少不必要的運行,從而保障系統的合理運用。
空調系統安裝完之后,一定要有專業人員進行系統調試,制定經濟合理的運行方案和節能運行策略,加強運行維護保養,減少設備和系統的能耗。
另外空調清洗并不是簡單清洗風管水管,定期清洗空調除了能保證室內空氣品質,同時也能夠降低能耗。以換熱器為例,換熱器如有太多的灰塵,會大大影響其工作效率,使得在一定的功率下并不能達到制冷效果,因此會加大功率。而清洗后的換熱器,自然可以高效運轉并降低能耗。
以制冷系統中的冷卻塔為例,冷卻塔的多個機組可以按照季節并不同時運行,但有的物業公司一年四季均開啟所有的冷卻塔系統,造成了不必要的能源浪費。
國內的物業管理公司可以向星級酒店學習其建筑內能耗設備的運行管理經驗。由于酒店屬于高能耗建筑,其所帶來的能耗費用直接關系到酒店的收入,因此,高檔酒店對于本身的設備運行有相關的人員培訓和管理標準水平較高。
以上是我對空調系統節能措施的幾點建議,一點拙見供大家參考。讓我們大家一起重視空調的節能降耗工作,在創造室內舒適環境的同時,為社會做出自己的貢獻。