1、办公空调系统的节能优化研究【摘要】:有关数据表明,当前空调系统能耗占办公能耗的 70%以上。如此大的占比使我们针对办公空调系统的节能问题进行深入的研究变得更为必要而紧迫。只有针对办公空调系统在设计和管理中出现的问题,从减少建筑物的温度、使用低能耗系统、合理使用空调系统的冷热源、能量回收等多方面下手,优化空调系统的使用,才能实现节能目标。【关键词】空调系统,节能,优化研究 中图分类号: TE08 文献标识码: A 一、研究办公空调系统节能的重要性 随着我国社会经济对能源需求的进一步加强,能源这一重要资源越来越得到重视,节能成为实现经济可持续发展的一项长远战略。由于我国基础设施建设较快,建筑能耗相
2、对较大,能占到总能耗的 50%以上,尤其是办公空调系统能耗占办公建筑能耗的百分之七十以上,如此大的占比导致对不可再生能源的大量使用,给我国的能源供给和生态环境造成巨大压力。在能源短缺的今天,办公建筑中空调系统的节能问题成为时下亟待解决的大事。从法律法规层面,加强对节能减排的制度约束;从技术方面,加强的办公空调的设备管理;从办公环境方面,倡导能源节约,这些措施对于减小能源的供求矛盾、减少温室气体排放、实现我国可持续发展战略都有很大的帮助。 二、办公空调系统现存的能耗问题分析 1、办公空调系统在设计、控制等方面存在的问题 节能设计是办公空调系统实现节能的中心环节,然而,目前我国的空调设计却存在着众
3、多问题。首先,在空调的设计上,最大负荷工况选择模式成为一种习惯思维,人们习惯于按空调的最大制冷量来选择水泵和主机的容量,即冷冻水泵和冷却水泵等冷水机组的流量按其最大负荷工况确定。但实际的空调运行往往是在部分负荷工况下的,效率偏低,这就造成小温差、大流量等运行状况的经常出现,既浪费了能源又降低了主机的寿命。其次,办公空调系统的自动控制水平偏低。这主要体现在中央空调的设计上,末端装置和主机都能实现自动控制,但没有实现集中控制。这往往导致房间出现较大的负荷变化、湿度变化等的时候,空调需要很长的时间进行调节,从而造成能源的浪费。再次,由于我国法律法规对节能空调的要求偏低,使很多空调系统的设计人员对空调
4、节能没能引起足够的重视,导致空调设计中的能源浪费严重。 2、办公空调系统管理中的能源浪费问题 目前,我国办公空调系统的设计和日常的安装、管理脱节的现象非常严重。在空调的安装过程中,安装人员多为聘用的非空调专业人士,他们不具备空调的专业知识和职业素养,甚至没经过专门的空调安装培训,更无法根据针对建筑的环境参数的变化来有效调整办公空调系统的运行状况。这一与设计脱节的管理乱象,必然导致空调系统功能的发挥欠缺,更无法及时解决和调整空调设计方案中出现的问题,不仅能源浪费难以避免,也无法取得原设计目标的实现。因此,办公空调系统的节能问题还跟安装、管理人员的业务素质、职业素养、责任心等具有密切的关系。 3、
5、缺乏对办公空调系统的正确理解 空调的设计理念是,通过空调系统的温度调节,给人们创造舒适、健康的生活和工作环境。然而,大多人不能正确理解这一理念,一味的追求凉爽或一味的追求温暖,造成了室内、外温差过大、人体免疫能力下降的不良后果,既加大了能源消耗,又容易在走出户外时受到过大的冷热刺激而导致疾病的发生。 三、如何实现办公空调系统的节能优化 1、减少建筑物的温度损失,增加空调的蓄能设计 实现办公空调系统的温度调节功能首先要做好保温措施,加强建筑物的隔热和其它保温措施,减少室内的热量损失,降低建筑物自身的温度变化,从而可以提高办公空调系统的温度调节功能,从而降低能耗。 空调系统的蓄能设计对节能也起到重
6、要作用。它可以分为两个方面:蓄热和蓄冷。对于空调的蓄热系统,热源是电锅炉的情况。在用电低谷时,系统用多余电力将水进行加热并将其储存在水箱中,当达到用电高峰时,系统自动断电,只需要利用储存在水箱里的热水进行供热即可。而在其蓄冷方面,大多是利用水或是冰的凝固介质,提前将不同状态的冷能量储存在介质中,在环境温度变化时,介质温度提高或出现融化,它所储存的冷能量就能够被充分吸收和利用。空调系统的蓄热和蓄冷设计既减少了能源消耗,又降低了温室气体的排放量。 2、在办公空调系统中加大可再生资源的使用 近年来,随着经济的快速发展,能源的大量消耗以及由此带来的环境问题,使可再生能源在空调系统中的应用得到极大的重视
7、。其中,使用地热能源的办公空调系统,能够通过对恒温土壤的利用,使其制冷与制热系数得到很大的提高,从而起到降低能耗的作用。另外,我国正在加大对太阳能和光能空调系统的研究投入。在设计办公空调系统的过程中,最大限度的加大可再生能源的使用,以实现节能减排目标。 3、合理配置办公空调系统的热源和冷源 办公空调系统的热量输送主要依靠水的流动来完成,因此冷源和热源的配置至关重要。热源和冷源配置是根据所在地区的能源结构(锅炉、热电站、热泵等)和系统负荷要求等具体条件来确定的,所选择的的机组型号及配置适合当地的能源结构和系统负荷特征,才能最大限度的发挥其系统作用,减少能耗。我国办公空调系统现在普遍使用了吸收式的
8、制冷机,使用电能来推动制热和制冷的方式,但是,冷热源系统不同,制冷系数和制热系数有着很大的差别。 在空调的冷源设计上一般可以采用冷却塔供冷,用管路和其他设备改装一下原来的空调水系统,使它能在温度达到一定值时关闭冷却机组,让冷却水循环并经过冷却塔之后为空调系统继续供冷,以达到室内需要的足够的冷负荷的目的。这种冷源设置,能实现冷冻水的正常运行,减少了供冷的投入,能达到节约能源的良好效果。另外,新风供冷的冷源设计采用了新风引入技术,能切实保障湿度和温度较低的新风直接带走室内的湿热负荷,从而减少了能源投入,因此节能效果显著。 新兴的变频技术能最大限度的降低水泵能耗。有关研究数据表明,水泵在空调系统中的
9、耗电量是最大的,然而,循环水泵大多是在工频下运行,不能随负荷变化而自行调整,这样造成能源极大的浪费,新兴的变频调速技术从根本上改变了这一现状,这种技术使用多泵并联变速运行,节能效果最为明显,大大的降低了能耗。其次,选用较低扬程的水泵、较低的水流流速,能控制系统内部的阻力,以减少静压损失。 4、注重办公空调系统的整体优化 在空调系统的研究中,人们对系统中各个设备的节能研究比较深入,也取得了很大的成就,节能效果得到了明显的提升。然而,空调系统的各个设备之间是相互影响、互相依存的,不同设备间不能很好的协同,只注重某个设备的优化将极大的降低空调的使用效果。因此,加强整改空调系统的研究和优化,才能最大的
10、发挥其整体节能优势。 四、结束语 综上所述,办公空调系统在使用过程中出现了诸多问题,不仅增加了能源消耗,也增加了温室气体排放。但这些问题在不断得到解决,随着科学技术的不断发展,空调系统设计得到不断完善,各部分设备性能得到很大的提高,系统的整体性能得到优化,再配合专业人员的合理安装和管理,办公空调系统的节能问题将很快得到解决。 参考文献 1张鹏,晶波.暖通空调系统节能的问题及措施J.黑龙江科技信息.2009(17):123-126 2李向东:现代住宅暖通空调设计,中国建筑工业出版社 2003年版。 3朱伟峰:空调系统若干常见问题分析,全国暖通空调制冷2000 年学术年会论文集 。 4伍小亭:空调设计中的一些基本问题值得重视,全国暖通空调制冷 2000 年学术年会论文集 。