中央空调冷水机组运行管理中的节能对策研究论文_王贵福

中央空调冷水机组运行管理中的节能对策研究论文_王贵福

(山东省交通运输厅机关服务中心 250000)

摘要:随着社会的进步,人们的生活水平开始变得越来越高,对于室内环境质量的要求也随之有所提高,这也使得中央空调被越来越多的应用在各种室内空间中。而在中央空调里,冷水机组是其中最为主要的耗能设备,在倡导绿色生态的环境的现代社会中,对冷水机组的运行管理实施节能工作,便是直接降低了中央空调的能源消耗。因此,如何降低冷水机组的能源消耗,减少中央空调对环境的污染,也已经成为了业内人士与社会所关注的重点问题。本文着重对中央空调冷水机组运行管理中的节能对策展开了深入的分析。

关键词:中央空调;冷水机组;运行管理中的节能

中央空调作为室内环境中最主要的耗能设备之一,其能耗大约占了建筑总能耗的50%左右,尤其是在夏天更为明显,甚至能上升到70%。而由于我国夏季高峰时期的用电负荷占终端总能耗的比例逐年增大,空调的耗能也成为了当下人们所热议的重点话题。而要使中央空调的冷水机组在工作中达到节能的效果,操作人员必须要对机组与整个空调系统的工作原理有一个完整的了解,同时还需要遵循操作的规范,严格按照机组的使用说明来进行相关的操作,保证机组的安全运行。

一、冷冻水泵的有效运行管理

在面积较大的室内环境中,中央空调的冷水机组通常不只一台,通常在二到四台左右。而因为机房面积的限制,使得冷水组与冷冻水泵时常无法使用一对一的原则,很多都是直接采用了多台冷水机组与多台冷冻水泵独立并联的设计。这种设计方式较为方便,但若是在冷水机组中没有配置BAS监控系统(即环境监控与节能运行管理功能,能够通过对环境的参数的检测,来统计所需要的能耗,控制空调设备的优化运行,降低能源消耗。),在空调处于冷负荷的情况下,便会有一部分冷水机组处于停开的状态,而此时若是管理人员在操作上出现了失误,没有将停开机组管路上的阀门关闭,冷冻水便会出现旁通分流的现象[1]。一旦出现了这种情况,会直接影响到冷水机组的效能,使冷水机组中的COP值下降,(即能量与热量之间的转换比率,冷水机组中的COP是指压缩机制冷量与消耗的电功率比值),另外若是末端空调冷负荷的需求增大,那么便需要增开冷水机组的台数,并需要操作人员及时的增开冷水机组管路上的阀门。这种方式在实际的应用中极为繁琐,而在很多工程的实际管理中,经常采取的是一种放任自由的状态。这样不但使得冷水机组的耗能增加,同时也导致冷冻水泵的运行工况点偏离了原定的工况点,使得电耗也随之增加。因此,为解决这一问题,最好的方式便是在冷水系统的管路中增加电动蝶阀设备,使电动蝶阀设备能够与冷水机组一一对应,并将两者并为连锁运行控制。这样能够便于控制冷冻水的通路,避免出现冷冻水旁通分流的现象出现。若是在经济允许的条件下,还可以将机房的部分纳入小型智能监控系统。这样能够将空调系统中耗能最多的部分,直接纳入到智能化的控制当中,以此来有效的解决冷水机组的高耗能现象,做到最经济的投资。

二、低负荷运行时冷冻水泵的节能措施

通常,大型中央空调中的冷水系统会随着空调区域冷负荷的变化,其所运行的冷水机组和冷冻水泵的台数也会随之变化。此外,中央空调冷水系统的管网流量也会随之发生变化,从而使得管网水阻力发生变化。当中央空调在低负荷运行时,尤其是空调冷水泵只需要单台运行时,中央空调的冷水系统满负荷与低负荷运行时的水阻力相差很大,使得低负荷时中央空调冷水泵超流量运行,其工作点有可能会跳出经济区域,从而导致电机的效率下降,水泵运行时的耗电量增加。因此,在只有单台水泵运行的工况下,非常容易出现电机过载烧毁的情况,而对于越大型的中央空调冷水系统,其所并联的机组台数越多,低负荷时超载的问题也会越严重,电机过载烧毁的事故便也会越容易发生[2]。因此,在设计的过程中,不能够只注重各台水泵的额定状态点是否满足管理计算的需求,同时还需要重视中央空调低负荷时运行状态点出现变化所引起的问题,并针对这些问题采取切实有效的措施,解决当中的问题。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆借鉴水冷离心式冷水机组降载的设计思路,解决这种问题的方法有两种:第一,在冷冻水泵中采用变频技术,使各泵之间能够并联运行,并将其作为低负荷时单台水泵运行的固定泵,当系统超流量时,固定泵能够有效的降低运转的频率,从而使得系统流量也随之减少,不但能够解决超载的问题,同时还能够减少能源的消耗;第二,在空调供水干管上增设旁通通路,在非低负荷运行的过程中,冷冻水供水干管上的主通路与旁通路的阀门会处于开启的状态,冷冻水便会流经两个通路。而在低负荷运行的过程中,关闭主通路上的电动蝶阀,使冷冻水只从旁通通路流出。

三、中央空调冷水机组运行管理中节能的具体操作

(一)冷冻水系统的操作

在中央空调的运行中,若是想要提高冷水机组运行管理中的节能效益,首先需要对各项系统做出正确的操作,纠正各种误操作的现象发生。其中在冷冻水系统的误操作主要有以下几点:(1)操作人员没有按照机组的运行参数来调节冷冻水进出的水压,实际参数调节过高,增加了冷水泵的运行电流,造成了用电的浪费;(2)在开机时,没有将不开机组蒸发器上的进出水阀关闭;(3)在其中一台冷水机蒸发器进出水压力降减小时,没有将另一台冷水机的进水阀关闭,反而加大蒸发器的进出水压[3];以上三种误操作都非常容易造成浪费的现象产生,因此,冷冻水系统的正确操作方法应当是:(1)在开机前关闭不运行机组的冷冻水进水阀;(2)打开需要运行机组蒸发器上的进出水阀,并开启相应的冷冻水泵,根据实际情况来调节进出水压;(3)若出现水压力表指针摆动太大的情况,则需要排气后再进行之后的操作。

(二)冷却水系统的操作

当一台冷水机组正在运行时,其环境条件、负荷、冷凝负荷以及冷却水量都是一个定值。因此,对于冷水机组的运行,只需要控制冷却水的进出水温差即可。在一般情况下,冷凝器进出水压力降调定位0.7kg/cm²。而冷却水系统的操作重点主要分为以下几个方面:(1)在开机前,把不需要运行机组冷凝器进水阀关闭,避免出现窜水的现象;(2)打开需要运行机组冷凝器的进水水阀,并开启相应的冷却水泵,将水压力降控制在0.7kg/cm²;(3)若是冷凝器上的进出水压力表指针的摆动过大,则表明冷却水系统中进入了空气,需要在排出空气之后,在进行之后的操作;(4)在操作的过程中,需要将一台冷却水泵对应一台主机。

(三)冷却塔系统的操作

在冷水机组开机时,其主机的负荷较大,冷凝的压力过高,因此,在一般情况下都会采取一台机组对应两台冷却塔的做法,等到机组的负荷降低之后,在关闭其中一台冷却塔。这种做法在操作上简单,但在关闭冷却塔之后,若是没有跟上其他的操作,则很容易造成浪费的现象[4]。因此,在冷却塔系统的操作中需要做到以下几点:(1)冷却塔的使用台数需要和所开启的机组相匹配;(2)对于不开风机的冷却塔的进、出水阀,需要及时关闭;(3)每班开机后,需要检查冷却塔的运行状态,若是未开风机的冷却塔有冷却水经过,则需要及时关闭该塔的进、出水阀。

结束语

综上所述,随着人们对于节能环保的意识提高,对于中央空调冷水机组运行管理中的节能措施也成为了人们所关注的重点问题。因此,为有效的减少中央空调冷水机组的能耗情况,需要对各项系统采取有效的节能措施,减少工作中出现的误操作,并按照正确的操作规范来完成相应的工作,只有这样才能够有效的降低中央空调冷水机组的能源消耗。

参考文献

[1]周飚.中央空调冷水系统节能设计与运行管理思路探讨[J].建筑工程技术与设计.2014(04):898.

[2]易新,刘宪英.变频冷水机组在中央空调系统中的应用[J].重庆大学学报.2002(08):100-103.

[3]练斯甄.冷水机组能效预测及节能优化运行研究[J].硕士学位论文.2014(06):34-64.

[4]周四俚.中央空调冷水机组运行管理中的节能[J].制冷.2002(03):81-84.

论文作者:王贵福

论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期

论文发表时间:2017/11/28

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