***空調(diào)節(jié)能潛力:
***空調(diào)對使用單位來說是耗電較大的設(shè)備,在有些商廈中,空調(diào)耗電占到總用電量的60%左右,因此***空調(diào)的節(jié)能具有較大的經(jīng)濟效益。
(1)***空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計時,一般是按當?shù)?**熱天氣時所需的***大制冷量來選擇機型的,并且留10%~20%設(shè)計余量。盡管100%滿負荷運行在一年中僅數(shù)天或數(shù)小時。
(2)由于冷熱負荷隨氣溫變化而變化,所以***空調(diào)系統(tǒng)的冷凍主機應(yīng)該根據(jù)負載變化隨時加載或減載,而冷凍水泵和冷卻水泵也應(yīng)隨負載變化作出相應(yīng)調(diào)節(jié),否則就會造成很大的浪費。在***空調(diào)系統(tǒng)中,冷凍水泵和冷卻水泵的容量是根據(jù)建筑物***大設(shè)計熱負荷選定的,且留有一定的設(shè)計余量。為了適應(yīng)負荷變化,通常采用節(jié)流或回流的方式來調(diào)節(jié)流量,因而產(chǎn)生大量的節(jié)流或回流損失,且對水泵電機而言,由于仍在工頻下全速運行,因此造成了能量的浪費。
(3)***空調(diào)機組和眾多的風機盤管,隨時都在調(diào)節(jié)過程中,冷凍水使用量也處在不斷變化的過程中。如果沒有自控措施,系統(tǒng)壓力會很不穩(wěn)定,甚至使系統(tǒng)不能正常工作。一般傳統(tǒng)做法是在冷凍水的分水缸和集水缸之間加裝一套壓力旁通控制裝置,水泵系統(tǒng)的流量與壓差是靠閥門和旁通調(diào)節(jié)來完成。這樣做,雖然也能解決壓力平衡問題,但很不經(jīng)濟,不可避免地存在較大截流損失和大流量、高壓力、低溫差的現(xiàn)象,不僅大量浪費電能,而且還造成***空調(diào)***末端達不到合理效果的情況。
(4)由于水泵采用的是Y—△ 啟動方式,電機的啟動電流均為其額定電流的5~7倍,一臺90kW電動機的起動電流可達到500A以上,在如此大的電流的沖擊下,接觸器、電動機的使用壽命會大大下降,同時,起動時的機械沖擊和停泵時水錘現(xiàn)象,容易對機械零部件、軸承、閥門、管道等造成***,從而增加維修工作量和備品、備件費用。
綜合以上原因,為了節(jié)約能源和費用,需對***空調(diào)系統(tǒng)進行節(jié)能改造,以便達到節(jié)能和延長使用壽命的目的。
***空調(diào)節(jié)能方法:
一、***空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng) KT-CCS
***空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)(KT-CCS)由***空調(diào)主機調(diào)節(jié)、冷凍水調(diào)節(jié)、冷卻水調(diào)節(jié)、新風調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)采集等子系統(tǒng)組成。通過對***空調(diào)系統(tǒng)運行參數(shù)的監(jiān)測,結(jié)合室溫和末端溫度的變化,控制***空調(diào)系統(tǒng)變負荷運行,達到保證制冷(熱)質(zhì)量、降低電能消耗的目的。
KT-CCS 的空調(diào)主機調(diào)節(jié),由下列方法實現(xiàn):
(1)在制冷(熱)機組的冷量調(diào)節(jié)中,引入變頻變?nèi)萘空{(diào)節(jié)技術(shù)。
(2)采用***的制冷劑流量控制技術(shù),***控制蒸發(fā)溫度。
(3)對于主機自身沒有冷量調(diào)節(jié)功能的制冷(熱)機組,采取多臺壓縮機分級制冷(熱)和變頻變?nèi)萘空{(diào)節(jié)技術(shù)。
(4)對于大型制冷(熱)機組一般都具有冷量調(diào)節(jié)裝置,制冷(熱)機組的制冷(熱)量可隨冷負荷的要求而變化。制冷機組的的冷量調(diào)節(jié),除吸收式以外,均是在不改變制冷(熱)工況的前提下,通過改變壓縮機的輸氣量,進而改變供液量以調(diào)節(jié)蒸發(fā)器產(chǎn)冷量。
在冷量調(diào)節(jié)過程中,隨著環(huán)境溫度和末端室溫的變化,壓縮機仍存在精細調(diào)節(jié)的空間。下表中,活塞式、離心式壓縮機的制冷(熱)調(diào)節(jié),都是以節(jié)流方式進行的,并未改變壓縮機功率。通過變頻變?nèi)萘空{(diào)節(jié),可快速、準確地調(diào)整壓縮機頻率,使壓縮機時刻處于***佳運行狀態(tài),以節(jié)省因頻繁起動時,為保證正常的制冷(熱)循環(huán)、建立冷凝、蒸發(fā)壓力差所消耗的功率。
***空調(diào)從動系統(tǒng):
***空調(diào)從動系統(tǒng)由冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)及冷卻塔風機系統(tǒng)等部分組成,如圖2-2所示。功率配置一般為:
(1)冷凍水循環(huán)系統(tǒng) 循環(huán)動力來自冷凍泵,其功率一般在11kW到132kW。
(2)冷卻水循環(huán)系統(tǒng) 循環(huán)動力來自冷卻泵,其功率一般在11kW到132kW。
(3)冷卻塔系統(tǒng) 為冷水降溫提供風力,風機功率一般在3kW到15kW
當制冷(熱)機的負荷發(fā)生變化時,冷凍水、冷卻水的需求量和冷卻塔的冷卻風量也將發(fā)生相應(yīng)的變化,必須做出相應(yīng)的調(diào)節(jié)。
由于水循環(huán)系統(tǒng)動力來自于交流電機拖動的泵類機械,按照傳統(tǒng)設(shè)計,這些泵類機械均運行在定流量狀態(tài),不能根據(jù)負荷的變化來調(diào)速運行,因此浪費大量電力。本系統(tǒng)采用變頻調(diào)速技術(shù)來控制***空調(diào)從動系統(tǒng),通過改變泵類設(shè)備的轉(zhuǎn)速(即改變流量),跟蹤需求,更好地解決壓差平衡,大大地節(jié)約電能損耗。
數(shù)據(jù)采集及控制單元:
數(shù)據(jù)采集及控制單元,可根據(jù)動態(tài)過程特征識別,基于模糊控制理論自適應(yīng)地調(diào)整運行參數(shù),實現(xiàn)***空調(diào)水系統(tǒng)真正意義上的變溫差、變壓差、變流量運行,使控制系統(tǒng)具有高度的跟隨性和應(yīng)變能力,以獲得***佳的控制效果。
(1)對冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的控制
數(shù)據(jù)采集及控制單元采用了模糊預(yù)測算法,當環(huán)境溫度、空調(diào)末端負荷發(fā)生變化時,各路冷凍水供回水溫度、溫差、壓差和流量亦隨之變化,流量計、壓差傳感器和溫度傳感器將檢測到的這些參數(shù)送至控制及數(shù)據(jù)處理單元,依據(jù)所采集的實時數(shù)據(jù)及系統(tǒng)的歷史運行數(shù)據(jù),實時預(yù)測計算出末端空調(diào)負荷所需的制冷(熱)量,以及各路冷凍水供回水溫度、溫差、壓差和流量的***佳值,并以此調(diào)節(jié)各變頻器輸出頻率,控制冷凍水泵的轉(zhuǎn)速,改變其流量,使冷凍水系統(tǒng)的供回水溫度、溫差、壓差和流量運行在***優(yōu)值。
KT-CCS系統(tǒng)對冷凍水系統(tǒng)采用了輸出能量的動態(tài)控制,實現(xiàn)了空調(diào)主機冷媒流量跟隨末端負荷的需求供應(yīng),使空調(diào)系統(tǒng)在各種負荷情況下,都能既保證末端用戶的舒適性,又***大限度地節(jié)省了系統(tǒng)的能量消耗。
(2)對冷卻水循環(huán)系統(tǒng)及冷卻塔風量的控制
KT-CCS系統(tǒng)對***空調(diào)冷卻水及冷卻塔風量的調(diào)節(jié)采用模糊優(yōu)化的控制方法,當環(huán)境溫度、空調(diào)末端負荷發(fā)生變化時,***空調(diào)主機的負荷率將隨之變化,系統(tǒng)的***佳轉(zhuǎn)換效率也隨之變化??刂茊卧趧討B(tài)預(yù)測控制冷媒循環(huán)的前提下,依據(jù)所采集的空調(diào)系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)及系統(tǒng)的歷史運行數(shù)據(jù),計算出冷卻水***佳進、出口溫度,并與檢測到的實際溫度進行比較,動態(tài)調(diào)節(jié)冷卻水的流量和冷卻塔風量,使系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率逼進不同負荷狀態(tài)下的***佳值,保證***空調(diào)系統(tǒng)在各種負荷條件下,均處于***佳工作狀態(tài),從而實現(xiàn)***空調(diào)系統(tǒng)能耗***大限度的降低。
二、STL潛熱儲冷系統(tǒng)(冰蓄冷)
今天,當人們越來越多地議論生態(tài)危機和能源合理利用時,熱能儲存系統(tǒng)提供了滿足工業(yè)冷卻和空調(diào)系統(tǒng)需要的技術(shù)方法。
傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)是按照滿足峰值冷負荷要求來配置制冷機,盡管制冷機100%滿負荷運行在一年中僅數(shù)天或數(shù)小時。
潛熱儲冷系統(tǒng)可以減小制冷機裝機容量。當用戶需要的冷負荷大于制冷機所提供的冷量時,不足部分即由儲存的冷能來提供。這樣,制冷機可處于連續(xù)運行工作狀態(tài),具有***大工作效率。
熱能儲存可以有效的與電網(wǎng)調(diào)節(jié)結(jié)合起來,在電力低谷時(通常是夜間),儲存能量,在電力高峰時,釋放能量,從而少開或不開制冷機組,以充分利用低谷電價,大大節(jié)省運行電價費用,實現(xiàn)經(jīng)濟運行。
STL潛熱儲冷(冰蓄冷)系統(tǒng)通常有以下四種運行方式:
☆ 儲冷 ☆ 儲冷并冷機供冷 ☆ 放冷并冷機供冷 ☆ 單放冷
不同模式下的運行:
單儲冷:一般發(fā)生在不需要供冷時(如辦公樓)
儲冷和供冷:這種狀態(tài)發(fā)生在空調(diào)要求低于制冷機制冷量時(如夜間有小量負荷的綜合樓)
放冷和供冷:發(fā)生在需冷要求高于冷機制冷量時(如辦公樓峰值冷負荷)
單放冷:這種情況出現(xiàn)在電價***高期,用戶關(guān)閉制冷機而僅使用STL
三、熱能塔熱泵空調(diào)
熱能塔熱泵是利用水和空氣的接觸及冰點低于零度的載體介質(zhì),通過向熱能塔熱泵機組輸入少量高品位能源,***提取相對濕度較高和低溫環(huán)境下的空氣中的熱能,實現(xiàn)低溫環(huán)境下低品位熱能向高品位轉(zhuǎn)移,對建筑物進行供熱以及提供熱水,夏季制冷,通過蒸發(fā)作用來排放廢熱的一種設(shè)備。
在中國南方地區(qū),空氣源及其它形式熱泵得到了廣泛的應(yīng)用,但在冬季氣溫較低時,翅片表面結(jié)霜甚至結(jié)冰,會造成多種熱泵空調(diào)設(shè)備能耗高且使用受限,而水(地)源熱泵又受到各種條件的限制,一次***較大,使水(地)源熱泵應(yīng)用有一定的局限性。熱能塔空調(diào)有效地***了以上建筑物空調(diào)所面臨的限制,是目前***新型、技術(shù)含量較高的熱泵應(yīng)用技術(shù),相對于傳統(tǒng)***空調(diào)和風冷熱泵系統(tǒng)每年節(jié)能50%以上。
熱能塔空調(diào)凸顯了熱能塔系統(tǒng)的節(jié)能、減排、***、穩(wěn)定的亮點。熱能塔熱泵系列產(chǎn)品冷熱量適合于300KW-3000KW,其后可模塊組合供建筑物無限使用。廣泛用于中國南方5000平米以上的大酒店、商廈、城市綜合體、寫字樓、體育館、中大型***、學(xué)校、工礦企業(yè)等建筑場所及節(jié)能減排改造工程。其主要功能為建筑物提供制冷、采暖、生活熱水、廢熱回收功能,其產(chǎn)品與冰蓄冷、太陽能空調(diào)節(jié)能技術(shù)結(jié)合一體,減排降耗效能更加強大。
熱能塔低溫熱泵螺桿機組:
熱能塔主機是在能(熱)源塔空調(diào)基礎(chǔ)上改進和發(fā)展起來的一種集制冷、采暖、生活熱水、廢熱回收、冰蓄冷等功能為一體的全能螺桿機空調(diào)系列,熱能塔空調(diào)采用***設(shè)計及獨特的控制程序,***的換熱器、無機鹽溶液和***防腐技術(shù)提高了熱能塔空調(diào)的可靠性和***能。機組可以在中國南方-15度的溫度和濕度60%的情況下替代傳統(tǒng)領(lǐng)域燃(氣)油鍋爐采暖的歷史,安全、穩(wěn)定、***的滿足建筑物制冷、采暖和生活熱水的需求。冬季COP值可達到3.5以上,夏季能效比達至5.5~-5.8左右。
熱能塔熱泵產(chǎn)品特點:
■ 冷、采暖、生活熱水,一機多能、多用
主機間相互補償與備用并與塔、泵系統(tǒng)聯(lián)控,減少系統(tǒng)初資
■ 穩(wěn)定性強
機組采用低溫螺桿壓縮機,噪音小、運行平穩(wěn)、經(jīng)久耐用,進口制冷配件。
利用殼管式冷凝器和蒸發(fā)器,結(jié)構(gòu)簡單,換熱穩(wěn)定,效率持久,維護方便,容易清洗。機組的運行壽命長,故障率低。設(shè)備運轉(zhuǎn)部件比常規(guī)系統(tǒng)少,減少維護,并且更加可靠。
■ ***、環(huán)保、節(jié)能
機組無燃燒、無排煙、超低噪音,比傳統(tǒng)***空調(diào)更安全環(huán)保。
機組關(guān)鍵部件采用進口***產(chǎn)品,傳熱效率高,能效比突出,更加節(jié)能并可根據(jù)負荷情況自動調(diào)整模塊開啟的臺數(shù)和時間,全自動電腦控制,使空調(diào)系統(tǒng)一直保持***佳運行狀態(tài),具有優(yōu)異的節(jié)能效果。
機組故障率極低,維修成本低。采用模塊化系統(tǒng)控制,即使其中一個系統(tǒng)出現(xiàn)問題其它壓縮機也可正常運行,對主機的影響不大。
■ 操作更簡單、方便、靈活
簡易化操作界面,根據(jù)室內(nèi)需求功能調(diào)節(jié)室內(nèi)機的運轉(zhuǎn)及室外主機的運行,無需用戶調(diào)節(jié),實現(xiàn)“傻瓜式”操作和“智能化”控制。
實現(xiàn)集中和***控制兩種控制模式的***統(tǒng)一,使得空調(diào)的管理和使用更加靈活。
***的故障自檢測功能,令檢修更加輕松。
■ 機組(蒸發(fā)器、冷凝器)全新結(jié)構(gòu)設(shè)計,使用效率高
機組蒸發(fā)器既可采用滿液式或降膜式結(jié)構(gòu)設(shè)計,提高換熱效率,也可采用干式水包氟系統(tǒng),有效解決了換熱器內(nèi)漏問題。冷凝器采用大直管設(shè)計,防止內(nèi)部臟堵現(xiàn)象。
四、***空調(diào)節(jié)能改造后的效能
(1)運行安全、穩(wěn)定、可靠,功能指標到達設(shè)備技術(shù)要求。
(2)直觀顯示運行參數(shù)、自動化程度較高,能及時、準確地自動跟蹤末端空調(diào)負荷運行。
(3)實現(xiàn)了空調(diào)泵組的軟啟動、軟停止、運行平滑穩(wěn)定,較大地改善了設(shè)備的啟停性能和運行磨損。
(4)系統(tǒng)具有強大的管理功能和安全保護功能,確保整個空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化、安全的運行。
(5)綜合采用***的KT-CCS控制系統(tǒng)、STL潛熱儲冷系統(tǒng)及熱能塔熱泵技術(shù),可大大降低***空調(diào)的運行費用,綜合節(jié)電率達40%以上。