建筑空调节能措施的几点建议
焦 磊
摘 要:建筑空调成为创造室内舒适环境、保证生产工艺,提高工作效率和发展生产力的重要保证。然而空调在营造舒适环境的同时,也在消耗大量的能源,其发展方向影响到国民经济的发展、能源应用和环境保护等各方面内容。因此分析空调的能耗现状,有利于采取节能措施的实施。
关键词:建筑空调;节能措施;建议
随着国民经济的快速发展,人民生活水平的不断提高,人民对生活环境和舒适度要求越来越高,空调系统及相关设备已成为人们日常生活的一部分,其中建筑空调成为创造室内舒适环境、保证生产工艺,提高工作效率和发展生产力的重要保证。
空调在营造舒适环境的同时,也在消耗大量的能源,其发展方向影响到国民经济的发展、能源应用和环境保护等方方面面的内容。
1 空调能耗现状
目前,现有的400亿平方米的城乡建筑中,95%仍然属于高能耗的建筑,许多建筑的单位建筑面积能耗为发达国家新建建筑的3倍以上!
在国内兴建的采用中央空调的场所普遍存在着高能耗问题。一般来说,空调耗能占到建筑能耗的50-60%,由于空调设计时其负荷均按最高环境温度设计,而最高环境温度对一个城市来说也只是一个月,所以绝大多数空调系统(主机、冷冻水泵风机等)大部分时间处于“大马拉小车”的运行状态,这就造成了资源的很大浪费。
与国内建筑发展相对应的是空调市场的高速增长。我国已经成为继美国,日本之后世界第三大空调市场,占全世界空调市场利用率的12%。空调的快速普及带来了新的能耗问题。新增电厂的装机容量基本被中央空调的装机容量消化掉了。总电量中的比重仍呈上升的趋势,空调用电已经直接影响到国家能源安全战略和国民经济的可持续性发展。
2 关于能耗、节能技术的建议
针对以上在能耗方面存在的问题,空调的节能方向主要应该从设备,设计和系统运行三方面着手进行。
首先要提高空调设备的能效比。
加强空调用能方式的研究。目前新型用能方式很多,科研、企业和高校要联合起来加强空调节能系统的开发研究,推广普及节能新技术,让大家接受、掌握,特要注重节能理念的推广。
制冷设备制造厂家要加大科技投入和科技创新,不断提高制冷设备的能效比。最近几年数码涡旋技术,变频技术都是提高设备能效比的方法。设备能效比在过去的五年里得到厂家足够的重视,数值已经有所提高,南方有些厂家已经达到5-6。今年在空调系统已经强制实施的《房间空气调节器能源效率限定值及能效等级》。《单元式空气调节机能源效率限定值及能效等级》和《冷水机组能源效率限定值及能效等级》,对房间空调器,单元式机组和冷水机组规定了能效限定值、节能评价值、能效等级以及超前能效限定值,指出了节能的方向,这是我国为提高空调产品的能效比所取的一个非常有力的技术措施。
提高业主、投资方对采用新型节能措施的认识。尽量采用有效的节能措施和设备。
总之,要想使中央空调系统彻底改变能耗的问题,目前最好的办法是利用中央空调的节能器,使系统运行在最经济的状态下,节电率可达20%以上,而且保护功能全面,并且具有投资回收期短,效率高的特点。
3 提高节能设技水平
空调能耗仍比较高,还表现在系统设计不合理。由于目前我国建设规模大,建设周期短,空调系统的设计更要做到精心设计、合理设计、优化设计;提高业主、投资方对采用新型节能措施的认识。设计要想达到良好的节能效果,可以从以下几方面考虑:
31 减少循环水泵电机的能耗,中央空调系统中的循环水泵耗电量非常大,其水泵的耗电量占整个空调系统耗电量的15-30%,所以水泵节能非常重要,其节能潜力也很大。
3.2 减少风机电耗 中央空调系统中风机包括空调风机、排风机。这些设备的电耗占空调系统耗电量的75%,所以其节能的潜力也就是最大的。使用智能变频风机将定风量控制改为变风量控制,降低送风的风速,减少噪音,末端风机改为变风量控制系统,可根据空调负荷的变化及室内要求参数的改变自动调节空调送风量,达到最小送风量时调节送风温度,最大限度的减少风机动力以节约能源。室内无过冷或过热的现象,由此可减少空调负荷约5-30%。
3.3 水系统采用变流量模糊控制变频节能技术。在中央空调系统中,冷却水泵,冷冻水泵和冷却塔风机的容量是按照建筑物最大设计热负荷选定的,且留有10-15%的余量。在一年四季中,系统长期在固定的最大水流量下工作,由于季节、昼夜采用负荷的不断变化,空调实际的热负荷绝大多数时间内远比设计负荷低,所以采用变频调速技术调节水泵电机的转速,就可以连续地改变水泵的扬程,大幅度降低水系统的能耗。
3.4 使用智能控制系统。目前的中央空调大多数未设空调自控,其设备投入运行均由人工完成。这使得空调系统的运行管理极为不便,能耗大大增加。若加装空调智能的自控系统,即使是最简单的启停控制,也可大大节省空调能耗,另外也容易实现空调末端温度的灵活设置。
3.5 同时在空调用能上一定要安装独立计量表,才能真正计算比较空调耗能数据。
加强暖通设计师的培训,真正提高节能技术水平和节能意识。在空调冷负荷确定、设备选择及水系统形式等方面充分分析节能措施。准确计算逐时空调冷负荷、确定冷机搭配、冷水循环泵和热水循环泵分别设置、空调水系统尽量采用变流量系统等。达到减小系统能耗,提高效率的目的。只有这样才能使空调技术节能走上健康发展道路。
4 节能重在后期运行管理、
随着建筑节能及环保受到越来越多的重视,作为建筑耗能的主要部分,空调行业的节能环保发展迫在眉睫。除了从建筑设计、空调设备、安装施工上要注意以外,当前比较薄弱的环节是后期的运行管理。暖通系统耗能一直占到了总建筑耗能的65%,城市中高达75%的温室效应废气也由建筑内耗能系统所造成。目前的制冷行业从建筑设计到空调设备本身到安装施工都有针对节能的标准和独立的监管系统,但仍有欠缺的是空调安装好后的运行环节。投资费用有限、运行管理水平低等因素也制约了节能效果。根据测算,具有良好的运行管理的中央空调系统可轻松节能10%—20%。
很多物业管理公司与业主欠缺对制冷系统的专业知识,因此造成了许多不必要的浪费。这与空调运行管理的欠缺和空调能耗没有被独立计量有关。控制建筑耗能设备能耗,用能一定要用计量表,对于大型建筑,需要单独安装空调机房用表。有了计量,才能体现出高能耗和节能的真实效果。
尽管空调设备现已都有完善的自动控制设备系统,但由于空调系统的运行受到外界环境的影响,需要专业运行人员按照气温来调节,减少不必要的运行,从而保障系统的合理运用。
空调系统安装完之后,一定要有专业人员进行系统调试,制定经济合理的运行方案和节能运行策略,加强运行维护保养,减少设备和系统的能耗。
另外空调清洗并不是简单清洗风管水管,定期清洗空调除了能保证室内空气品质,同时也能够降低能耗。以换热器为例,换热器如有太多的灰尘,会大大影响其工作效率,使得在一定的功率下并不能达到制冷效果,因此会加大功率。而清洗后的换热器,自然可以高效运转并降低能耗。
以制冷系统中的冷却塔为例,冷却塔的多个机组可以按照季节并不同时运行,但有的物业公司一年四季均开启所有的冷却塔系统,造成了不必要的能源浪费。
国内的物业管理公司可以向星级酒店学习其建筑内能耗设备的运行管理经验。由于酒店属于高能耗建筑,其所带来的能耗费用直接关系到酒店的收入,因此,高档酒店对于本身的设备运行有相关的人员培训和管理标准水平较高。
以上是我对空调系统节能措施的几点建议,一点拙见供大家参考。让我们大家一起重视空调的节能降耗工作,在创造室内舒适环境的同时,为社会做出自己的贡献。