中央空调系统制冷过程与能耗分析论文_蓝明国

广东西屋康达空调有限公司

摘要:随着社会主义市场经济逐步发展,人们的生活水平逐渐提高,人们对于室内温度的舒适度也有了多元化的要求,所以中央空调在家居与超市、企业的应用逐渐广泛。在中央空调制冷系统过程中,对于能源消耗比重较大。因此,需加强节能减排策略研究。基于此,本文主要对中央空调系统制冷过程以及能耗进行了简要的探讨,希望可以为相关人员提供一定的参考。

关键词:中央空调系统;制冷;能耗;分析

引言

现代社会处于快速发展阶段,建筑能耗的增加也越来越快,因此,促进工程行业节能,实现可持续发展就成了当务之急。而其中中央空调作为能源消耗当中占据着较大的比重,因此,加强中央空调系统制冷与能耗分析极为重要。

1中央空调制冷系统概述

中央空调的制冷系统分为制冷机组、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风盘管系统、散热水塔等5个重要组成部分。在中央空调的系统中,制冷系统是核心,其运行效率直接与中央空调的总体运行效率和运行经济性相关。制冷系统按照卡诺循环的原理进行工作。制冷系统中的工质进过冷凝器后,会与水或是空气进行热交换并冷凝,冷凝后的工质会转变成一种低温高压的液体,通过干燥过滤器处理之后,液体流入膨胀阀中,通过膨胀阀后,工质在蒸发器内部汽化。工质在汽化的过程中,吸收外部的热量。因此,在系统中必须建造低压环境,使其工质气化过程中充分吸收中央空调冷冻水回路中的热量,使冷冻水的温度降低。所有工质在吸收热量之后,就会以工质的蒸气形态进入压缩机内部压缩成高温高压的液体,然后重复卡诺循环原理,一直到工作结束。

2中央空调系统制冷过程能耗分析

电能是中央空调连续运行的重要保证,也是中央空调的重要消耗资源。在使用电能的过程中,人们往往关注中央空调能否正常运行和调节温度,而忽视了电能的消耗。因为电能可以促进空调的正常运行,但如果人们发现空调的能耗很大,他们会潜意识认为空调的能源成本很高。然而,在空调的运行中,虽然一些电能促进了系统的运行,而部分电能被浪费了。因此,在中央空调制冷过程中电能消耗明显。

空调的冷水机组产生冷水,在制冷过程中需一定量的低温冷冻水,而此过程各种需消耗大量的能源。在空调能源消耗当中冷水系统占据着极大的比例。冷水泵可以有效的促进出水入水高效循环,同时冷水泵运行过程中会消耗大量的能源。冷却泵与冷却塔风机可以促进室内的热空气进一步的排出,亦或排出空调系统运行时出现大量的热量,其中冷却泵与冷却塔风机消耗的能量较多。风机盘管系统将空调中的冷风循押送至室内,风机运行过程中消耗的能量,也是空调能耗中的重要组成部分。除此之外,冷水机组的运行能耗,满载运行模式比部分负载运行模式高;水输送系统能耗,满载运行模式比部分负载运行模式低;主机房综合能耗,满载运行模式比部分负载运行模式低。因此,为降低中央空调系统运行能耗,对于多台联用的冷水机组系统,建议按满载运行模式逐台开启冷水机组及其相应的水输送系统,即尽可能少开启机组台数为节能运行原则。

3中央空调系统制冷系统优化

3.1加强中央空调制冷系统的设计和设备选择

中央空调制冷系统容量是以建筑物内各个房间的逐时冷负荷的叠加最大值为依据,并乘上一个安全系数,最后相关设计人员根据自己的经验对其进行进一步确定。正确选择制冷设备装机并符合建筑的冷负荷是解决能耗问题的关键。同时,在对建筑实际负荷进行计算时,还要确保室内环境浮动幅度小、安全系数严格符合设计准则,并以此为基准来选择制冷核心设备与水量适合的水泵等水处理设备,尽最大努力减少建筑能耗。

3.2加强PLC在冰蓄冷中央空调系统控制中的应用

蓄冷控制系统能够通过PLC控制系统,要使外界环境所需的实际制冷量达到标准,应该对其不同的运行模式进行实时的调整。制冷机组的蓄冰工作应该选用夜晚电价低谷时段进行,进行制冷机直接供冷、联合供冷和融冰供冷等模式时应该根据白天的各时段不同的温度而进行。(1)制冷机组蓄冰。如图1所示。在制冷机组蓄冰的情况下,将V2,V4阀门关闭,同时打开V1,V3阀门时,让乙二醇溶液在制冷机组和蓄冰槽之间形成循环。在制冷的时间逐渐增加时,乙二醇溶液的温度也会随着时间的增加而变低,最终所需制冷量在蓄冰容器将会达到。(2)融冰供冷。在白天如果需要蓄冰容器通过融化冰来为用户提供制冷量时,制冷机组会停止工作,先是通过乙二醇泵将乙二醇溶液送入蓄冰槽降温后,然后让乙二醇溶液进入制冷板式换器,关闭电动阀V3,如果为了控制进入制冷板式换器的乙二醇温度,可以将电动阀V1,V2设置成调节状态。(3)制冷机组直接供冷。当需要充足的制冷效果时,制冷机组直接供冷为最常用的方式,在采用这种方式时,制冷机和板换之间的循环的是乙二醇溶液,冰蓄冷控制系统关闭电动阀V1,V3和V4,打开电动阀V2。通过制冷板式换器降温后的冷冻水向所需场合供冷。现阶段冰蓄冷技术在发达国家已经普及,其节能与环保的效果有目共睹,它很大程度的降低了消耗的成本,所以,对冰蓄冷中央空调系统在国内的推广的现实意义非凡。

图1流程图

3.3变频技术应用

在制冷空调中,压缩机是能耗的重要组成部分。为了解决这一问题,变频技术在制冷空调中应用,可以调节压缩机的运行转速,控制制冷剂的流量。就变频空调的工作原理而言,压缩机可以使空调在最大转速的条件下达到快速制冷的目的,同时在最短的时间内达到用户设定的温度。基于这种运行方式,压缩机在运行中可以节约约20%的能量,从而达到节能减排的目的。目前,常见的变频技术包括以下几种:(1)模糊控制技术,其可以能够协助空调,对室外温度的变化进行感知,同时并室内的温度进行调节,以此来保证温度均在设定温度的范围内。(2)稀土永磁电机,这一技术的电机其转子为稀土永磁,可以帮助空调的压缩机,在相对较宽幅度的电压、频率下,完成高效运转,从而实现减排节能的目的。

结束语

科学在不断的发展,日后的高科技只会越来越多,越来越方便。科学技术也一步一步走到了人们的面前,高超的科学技术应用到了实际生活中。人们的生活水平会顺应着科技的改变而不断改变,不断提高,对于中央空调的要求只会越来越多,越来越广。中央空调的发展前景依然非常可观。在中央空调的使用过程中,消耗的能源巨大。为了顺应节能环保的现在,中央空调必须做出改革,进行优化,才能够在市场上站稳脚跟。

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论文作者:蓝明国

论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期

论文发表时间:2019/4/2

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