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中央空调系统末端设备节能优化控制探讨

摘要:中国是当今世界上最大的发展中国家,发展经济,摆脱贫困,是中国政府和中国人民在相当长一段时期内的主要任务。在空调系统的设计及设备选型中均以最大负荷作为设工况,而实际运行中空调负荷则随着多种因素而变化,最小时共至还不到设计负荷的10%,存在很大的能源浪费现象。空调设备的应用越来越广泛,对空调系统的节能工作也越来越重视在空调系统中为了获得正常安全的运行,达到设计效益,舒适的工作生活环境,除对空调主要设备的维护外,还需要做好其它方面的节能与保洁工作。
  关键词:中央空调系统;末端设备;节能优化
  
  
  引言
  所谓中央空调,主要是指室内空气的温度、湿度以及清洁度等,经过空调设备进行相应的处理之后输送到各个区间中,从而更好的满足区间中人员生活的舒适性,还要满足生产工艺要求的一项环境工程技术。中央空调系统主要由2部分组成,分别是制冷主机机组控制系统和末端空气处理设备。
  1 中央空调末端设备概述
  中央空调末端设备包括:各种风机盘管(立式明装风机盘管、卧式暗装风机盘管,壁挂式风机盘管,立柜式风机盘管,和卧式明装风机盘管)变风量空气处理机组(新风机)、新风换气机(窗式新风换气机、壁挂式新风换气机,落地式新风换气机),组合式空调器、冷却塔,总的来说,中央空调末端设备就是指新风系统、风机盘管、温控开关、水流控制阀(二通阀)。
  空调箱也是中央空调的一种末端设备,它可以直接影响空调的出风速度和风口的噪音大小,用户最好选择密封性能好的空调箱,这样可以在出现问题的时候保证不会发展的更严重,能够在第一时间进行解决。风管机也是中央空调的末端产品,它普遍应用于医院办公楼和宾馆等等地方,风机就是将室内的空气和室外的空气进行混合,然后通过冷凝器进行冷却或者加热后送入房内,这样就能让室内的温度下降或者升高,满足人们的不同需求。
  2 中央空调系统末端设备节能优化控制策略
  2.1新风机组的节能运行
  在空调系统运行中,主机的能耗占总能耗的60%以上,因此主机的节能运行是整个系统的重要节能环节,所以,着重介绍一下新风机组的节能运行。
  2.1.1新风机组的构造和工作原理
  新风机组由过滤器、换热盘管、加湿器和风机组合而成,其结构简单,且自动控制系统形式单一,出现故障的可能性较大。新风机组位置相对分散,往往设置在人员较少的顶层、吊顶内或地下室,而且室外入风口距离新风机组很近,风阀一般就设一道,这对在冬季条件下运行,且冻裂事故又多半发生在气温较低的深夜,对冻裂事故的及时发现带来了很大的困难。
  新风机组是提供新鲜空气的一种空气调节设备,功能上按使用环境的要求可以达到恒温、恒湿或者单纯提供新鲜空气。工作原理是在室外抽取新鲜的空气经过除尘、除湿(或加湿)、降温(或升温)等处理后,通过风机送到室内,在进入室内空间时替换室内原有的空气。

为了保证室内空气质量,大多数商业场所都会采用新风机组。新风机组的优点是便于维修保养且便于集中控制,能迅速地使室内的空气达到舒适要求,缺点是新风机组的耗电量大,且短时间内可能会出现温度不均的现象。
  2.1.2新风机组节能运行的建议
  (1)重视空调设备和管线的防冻。管线试压冲洗时要注意室外气温,冲洗后必须保证系统彻底放空不留安全隐患。用新风机组临时供暖也要按正常程序施工验收,如果没有自控措施和专人管理,建议不用新风空调设备进行临时供暖。风机运转时必须首先保证换热盘管的额定水流量,当水温过低或水流量过小时应有报警功能并及时关闭送风机及新风入口保温风阀,即使检修时,也应先关风机后关水泵,最后关闭水阀。没有配备安全保护措施的新风机组在严寒地区冬季不能随意投入运行。(2)建立和完善运行管理制度。夜间停用的新风机组也要采用定水流量或温控器,自动控制水阀开启或设电加热装置,保证新风机组换热盘管的温度。新风机组冬季运行时要定时巡查,跟踪天气变化情况,在寒冷天气不宜安排空调系统的调试和检修,以保证空调水系统运行的安全性。
  2.2末端设备维护及保养
  空调是夏季的耗能大户,据上海市统计,在夏季用电高峰期,空调用电约占全市50%。如一房间,在清洗前,降至设定温度需十分钟;而清洗后,降至设定温度仅需七分钟,则压缩机可少工作三分钟,从而节约用电30%。
  在中央空调的末端设备中配备了诸多构成要素,如风门、表冷器、消声器、阀门、风机机组等;因而也属于对于所有经过处理的空气的输出、吸入环节,以及对于水系统的最终收关环节。从整体上的中央空调系统维护观察,三大系统之间的关系衔接非常密切,环环相扣且存在交互。因而在针对末端设备系统的维护与保养既要考虑到其他两大系统的维护与保养,也可以单独将其作为一大系统进行小体系下的维护与保养实践。比如,在该部分的出风口就非常关键,需要按照时间表进行定期清理,并针对过滤网、电机实施放水、加油处理等;而针对构成出风口的盘管则应该实施回风过滤的清洁处理;尤其需要注意在清洁过程中要打开保温棉取出清洁;具体操作中需要工作人员对水源、过滤网进行导流管牵引下的连接,并实施冲洗,最后按照拆除的倒叙方式安装还原即可。在日常的运行管理中,设置细致的养护方案,按照日、周、月、年的分期实施按时、按期的养护保养,及时排除故障;在检修的基础上,实施更换期的节能技改,逐渐完成系统效能提升。
  2.3对相关人员进行培训
  在中央空调节能实践中,要求按照养护标准实施及时的清洗维护工作。因此,应该按照实际需求,对管理人员、技术操作人员进行相应培训;并通过发放培训资格证书的方式,实施按岗培训,提高操作技能及应用水平。另外,透过培训管理打造一支以中央空调节能技术实践操作为基础的技术团队,选拔培训中优秀的人才,组织半自主小组,实施工作外的研发工作;进一步提高技术支持与实践经验提炼之间的关联,形成一个节能应用-节能经验提炼-成果再应用的良性循环,以此促进机场中央空调节能技术实践的可持续性。
  结语
  中央空调系统的能耗是建筑能耗中的重要部分,其份额约占建筑能耗的35%以上,减少中央空调系统能耗,对建筑节能具有重要和深远的意义。
  参考文献
  [1]王日英,罗文广,吴小娜,等.中央空调冷却水系统节能优化控制研究[J].计算机测量与控制,2014.22(11)

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