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商業(yè)樓中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能方法的探討

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商業(yè)大樓年耗電統(tǒng)計空調(diào)用電占40%以上,因此如何選用空調(diào)設備,正確使用空調(diào)系統(tǒng)及做好維護保養(yǎng)工作,乃當今節(jié)約能源之重要課題。
(一) 如何選購中央空調(diào)系統(tǒng)
1. 請選購高能源效率比值EER之
空調(diào)冷水主機,*公告zui低標準之EER值。
2. 選購冷水主機EER值越高,則冷水機組愈省電,一般而言,EER值每提高0.1,就可節(jié)約4%冷水機組用電。冷水機組之容量以每小時能自室內(nèi)移走的熱量表示,1冷凍噸為每小時自室內(nèi)移出熱量3,024kcal(相當12,000 Btu),依此推算,每平方米房間約需0.15冷凍噸(相當于450kcal/h),選用的空調(diào)主機冷凍噸容量太大,將使壓縮機長時間輕載運轉(zhuǎn),或頻繁啟動,比較耗電,而且減損壓縮機壽命。
注:
1.
冷水機組能源效率比值(EER) kcal/h-W = 冷卻能力(kcal/h)除以規(guī)定試驗之冷卻消耗電功率(W),
2. 性能系數(shù)(COP)=冷卻能力(W)/消耗電功率(W)=1.163EER。1 RT(冷凍噸) = 3,024kcal/h。
(二) 如何安裝中央空調(diào)系統(tǒng)
1. 冷水機組應放置于混凝土基礎、平板或基座上,利用螺栓固定并保持水平,以水泥漿補平。冷水主機四周應留有適當之維護空間,以便將來抽換或清洗銅管等保養(yǎng)工作。
2. 水泵進出口管路應加裝壓力表,以了解實際運轉(zhuǎn)狀況。
3.
冷卻塔四周應通風良好,不可有阻隔物,以免影響散熱能力。避免安裝于有排熱的地方,以免影響冷卻水塔的冷卻效果。
4. 小型
冷風機安裝,水盤須保持一定的斜度,以利冷凝水排出;空調(diào)箱風管上各個出風口之風量須調(diào)整分配適當,以免造成某個區(qū)域風量不足的現(xiàn)象。出風口與回風口勿太近,以免造成短循環(huán)而影響冷房效果。
5. 水管直徑在65mm以下者使用螺紋式連接,80mm以上者使用焊接式或法蘭連接。排水管每公尺應保持1公分之斜度。冷水管路高點或其它必要之處,應安裝自動排氣閥;管路低點應加裝放水閥,以備系統(tǒng)清洗。 6.風管在分歧處,應裝置分歧風門,以便調(diào)整及鎖定。送風管與回風管應予保溫,保溫材料應符合國家標準規(guī)范。
(三) 如何操作
中央空調(diào)系統(tǒng)
1. 冷氣溫度設定范圍以26-28℃為宜,并應裝設自動溫控設備,以免過冷而浪費能源。對于經(jīng)常進出的房間,室內(nèi)溫度不要低于室外溫度5℃以上,以免影響身體健康。
2. 每日定時記錄冷水主機運轉(zhuǎn)時之油溫、油壓、水溫、水壓、冷媒溫度、冷媒壓力、電流及電壓等,以了解實際狀況。
3. 在不影響制冷的情況下,適度提高冷凍水出口溫度,每提高冷水出口溫度1℃,約可減少冷水主機耗電量2%。
4. 應降低冷卻水設定溫度,每降低冷卻水溫度1℃,可節(jié)省冷水主機耗電量2%。
5. 在下班前半小時關(guān)掉冷水主機,利用冷水循環(huán)泵繼續(xù)運轉(zhuǎn)即可。
6. 晚間若有少數(shù)單位加班,應分區(qū)只供應加班空間之空調(diào),以節(jié)約能源。
7. 冷水系統(tǒng)若是屬于水路分離系統(tǒng),且空調(diào)機使用二通閥控制冷水量,則區(qū)域泵可加裝變頻器及臺數(shù)控制系統(tǒng),以達節(jié)約能源的功效。
8. 地下停車場之排風,可增設控制器,在非車輛出入高峰時間,設定每小時運轉(zhuǎn)約15分鐘,以節(jié)約能源。
9. 空調(diào)使用期間應緊閉門窗,以防止冷能外泄或熱風滲入,
空調(diào)箱回風口處勿堆積雜物,以免影響回風效果。
(四) 如何維護保養(yǎng)中央空調(diào)系統(tǒng)
1. 水冷式冷凝器銅管易受水質(zhì)不佳之影響,產(chǎn)生結(jié)垢,每年至少必須清洗一次。
2. 冷凍油的油質(zhì)顏色變黑或有雜質(zhì),則宜立即換新。
3.
壓縮機馬達每年須定期實施絕緣測試。
4. 隨時注意冷媒量是否正常,倘有不足,應即檢漏后并充灌。
5. 定期檢查水泵軸承,并添注潤滑油,水泵軸封處若有漏水的現(xiàn)象,應盡速修復;進出口壓力表損壞時,應予以更換。
6. 冷卻水塔宜每月清洗一次。
7. 隨時檢查冷卻水塔水位、浮球開關(guān)及灑水頭是否正常。
8. 冷卻水塔入風口之保護網(wǎng)如有脫落現(xiàn)象,應立即裝上,以免冷卻水大量散失及雜物掉入,影響散熱效果。
9. 小型冷風機及空調(diào)箱之過濾網(wǎng)應每月定期清洗,并每月檢查傳動皮帶松緊度及控制系統(tǒng)是否正常。
10. 電動機應定期保養(yǎng)(潤滑加油),可減少電動機的摩擦損失。
(五) 中央空調(diào)系統(tǒng)之效率
中央空調(diào)系統(tǒng)之效率除選用高EER值或高COP值之冷水主機外,尚需考慮水系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)及節(jié)能控制,以達確實之節(jié)能成效,簡要說明如下:
1. 水泵的揚程及流量須配合冷水主機之冷凍噸數(shù),每一冷凍噸數(shù)所需之冷卻水量為13 lpm(liter per minute),冷水量則為10 lpm,并宜選用70%以上效率泵及率馬達。
2. 空調(diào)箱系統(tǒng)風機,每1,000L/s送風量的耗電量應低于1.7kW。
3. 冷卻水塔噸數(shù)以冷水主機噸數(shù)的1.25倍左右為宜。可采用多臺并聯(lián)組合型,配合溫度控制,開啟運轉(zhuǎn)臺數(shù)。
4. 選擇適當容量的電動機,一般負載率在75~100%之間效率zui高。
5. 空調(diào)區(qū)劃與控制方面,每一空間或空調(diào)使用行為相似(例如:溫度及空調(diào)時程)的多空間群組,應設置溫度傳感器,以進行溫度自動控制,如下:
(1)自動停機:可由人員傳感器、可程序空調(diào)使用程序控制器或手動之定時器進行自動停機。
(2)獨立空調(diào)區(qū)域:每一獨立空調(diào)區(qū)域需提供自動關(guān)閉或控制空調(diào)送風、新鮮空氣和排氣之獨立控制裝置。每一獨立空調(diào)區(qū)域不宜大于2,000m2空調(diào)樓地板面積及一個樓層。
(3) 密閉停車場之排風機:送風量大于14,000L/s時,可設計根據(jù)停車空間之一氧化碳濃度(ppm)值,進行風扇啟停控制或通風量調(diào)整控制器,同時當停車場使用強度降低時,可停止通風扇運轉(zhuǎn)或調(diào)整通風量。
(六)
空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設計
1. 全面省能設計:基本上,全面性之省能設計應包含至少五部份之節(jié)能措施,如下:
(1)應用綠色建筑日常
節(jié)能方法
(2) 選用率空調(diào)設備。
(3)設計合理耗能的空調(diào)系統(tǒng)。
(4) 以管理手法節(jié)約空調(diào)耗能。
(5)正確的維護管理使系統(tǒng)處在zui節(jié)能之狀態(tài)。
2.
空調(diào)負荷特性:以辦公大樓而言,空調(diào)負荷特性如下所述:
(1)辦公時間及使用人數(shù)較為固定,易于估算空調(diào)負荷。
(2)夜間加班應避免空調(diào)全開供應給少數(shù)人員使用。
(3)少部份24小時作業(yè)空間,如值班室、計算機房等,應采用獨立空調(diào)較有節(jié)能之效果。
(4)一般人員密度設計參考值為每人7至19m2的空間,取中間值為13m2/人,會議室人員密度可高達每人2m2。
(5)外周區(qū)(離外墻 5m內(nèi))的空調(diào)負荷變化較大,空調(diào)需設計適當容量控制,以避免有時太冷、不舒適且浪費能源。
3. 空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能控制設計:
(1)變風量(VAV)設計以部份負載控制器節(jié)約能源,以風管內(nèi)靜壓控制送風機轉(zhuǎn)速及風量,適當?shù)撵o壓設定點為在總設計靜壓約三分之一處(較下游處),當送風量為設計風量的50%時,送風機耗電量會小于設計耗電量的30%以下。
(2)空調(diào)的水泵系統(tǒng)應設計為可變流量(VWV)控制,其流量可控制至原設計流量的50%或以下。在50%的設計水量時,須有控制及裝置(例如以馬達變頻器改變馬達轉(zhuǎn)速),使水泵耗電不大于全載之30%。變流量控制或裝置需具有流量需求控制或zui小差壓力的控制功能,差壓量測點應位于zui遠程的熱交換器或熱交換器zui大差壓需求的地方。含有多臺冷水機的空調(diào)冷水系統(tǒng),當部份臺數(shù)冷水機關(guān)閉時,必須相對的減少冷水流量以節(jié)約送水耗能。
(七) 系統(tǒng)測試與驗收注意事項
空調(diào)系統(tǒng)在完工時應作性能測試、各別風量與水量調(diào)整,以將系統(tǒng)平衡至設計點,除為達設計功能外,更有節(jié)能運轉(zhuǎn)之效果,以下為此方面一些注意事項:
1. 系統(tǒng)驗收文件:在系統(tǒng)驗收時,應有實際安裝圖說的建造文件,圖上的記載應包括每一個設備的位置和性能數(shù)據(jù),風管和水管系統(tǒng)的一般平面配置,包括尺寸及終端空氣或設計的水流量。除外,操作與維修手冊至少需包含以下各項:
(1) 每一個設備需要維修的數(shù)據(jù),說明設備尺寸及選擇的選配件。
(2)每一個設備皆需要操作及維修手冊,并且需明定例行的維修動作。
(3)至少一個維修代理商的名稱及地址。
(4) 空調(diào)控制系統(tǒng)的維修和校準信息,包含線路圖、示意圖,控制順序的描述,設定點等,需*記錄在控制裝置的控制圖上或數(shù)字控制系統(tǒng)程序設計的批注中。
(5) 對每一個系統(tǒng)未來的操作方法及建議設定點的完整敘述。
2. 系統(tǒng)平衡測試;
(1)空調(diào)系統(tǒng)完工驗收時需依相關(guān)標準進行量測、平衡及調(diào)整,使風管的風量及水量與設計值之差異低于10%。
(2)空氣系統(tǒng)的平衡時,需首先打開風門使其損失減到zui少,然后除了可變流量分配系統(tǒng)的調(diào)節(jié)裝置不需平衡外(例如,校準過的VAV終端箱),其 余皆須被調(diào)整至設計的流量值。
(3) 水系統(tǒng)的平衡時需首先打開節(jié)流閥使其損失減到zui少,然后修整水泵葉輪或調(diào)整水泵轉(zhuǎn)速至設計的流量。每個水系統(tǒng)應具有測量水泵的差壓的功能或者在各水泵的每側(cè)皆留有測試口。

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