公共建筑冷热输配系统的节能
tuanjie1980
2007年04月19日 16:58:37
来自于中央空调
只看楼主

公共建筑的空调系统的能耗是建筑能耗的一个比较突出的问题,而输配系统的能耗是这个问题的关键.输配系统能耗的现状如何?造成这种情况的原因是什么?怎样才能在设计中考虑到运行的节能?各种节能措施的可行性又有那些?希望大家能多多赐教!!!

公共建筑的空调系统的能耗是建筑能耗的一个比较突出的问题,而输配系统的能耗是这个问题的关键.输配系统能耗的现状如何?造成这种情况的原因是什么?怎样才能在设计中考虑到运行的节能?各种节能措施的可行性又有那些?希望大家能多多赐教!!!
tuanjie1980
2007年04月19日 17:05:41
2楼
先说一点,抛砖引玉!
往往设计人员忽视输配系统方面的设计,造成输配系统上的不合理和浪费能源的隐患。从中央空调节能角度上讲,重视输配系统的设计和管理是提高能源利用率的最佳途径之一。通过能耗统计与分析表明,中央空调系统中的实际能耗,第一位的是空调机组,其次才是制冷机,其输配系统(包括空调机组、风机盘管、水泵和冷却塔等)的能耗占中央空调系统总能耗的60%~70%以上。设计人员往往重视制冷机的设计、选型,而忽视输配系统方面的设计,造成输配系统上的不合理和浪费能源的隐患。可见中央空调节能,重视输配系统的设计和管理是提高能源利用率的最佳途径之一。
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tuanjie1980
2007年04月22日 12:55:56
3楼
没有人愿意帮忙啊!!
输配系统在部分负荷下的运行是一个主要问题,有人能多说说吗
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tuanjie1980
2007年05月23日 10:29:52
4楼
龚明启(2005)先生这样分析过:在空调水系统中,使用变流量技术可产生很好的节能效果.目前,空调水系统存在许多的问题,1)有些设计者选择水泵的时候是按设计值查找水泵样本的铭牌参数确定,而不是按水泵的特性曲线选定水泵型号2)有些设计者不对每个水环路进行水力平衡.对压差相差悬殊的回路也未采取有效措施.因此水力、热力失调现象严重;大流量、小温差普遍存在。设计中的供回水温差5度,在实际中往往仅有4度,甚至2~2.5度。造成实际水流量大了1.5倍以上,水系统电耗大大增加。设计者应该认真对待上述问题,认真核对和计算空调水系统相关参数,切实落实节能设计标准的要求值,积极推广变频调速水泵和冬夏两用双速水泵等节能措施。
真正意义上的变流量系统,应该不改变管路特性,而靠移动水泵工作点使之沿管路特性曲线移动,保持水泵在最高效率点运行。达到最大节能效果。现代变频技术的发展使得变频技术可以在许多需要电机调速的场合应用。对于闭式系统,水泵只能是变压、变流量运行,当流量减少时,耗功率相应按三次方比例降低。
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tuanjie1980
2007年05月23日 10:43:43
5楼
 李彬(2006)等认为从系统形式上讲,一次泵变流量系统由于取消了旁通管,因而比传统的一次泵定流量、二次泵变流量系统更加节能,控制形式也更加简单。变流量系统设计时应重点考虑选用变负荷性能好的机组,并选用合理的设备组合。对于受频率下限限制的空调系统,在运行过程中可通过采取调节冷水出水温度、控制机组启停时间以及适当提高室内温度等措施,达到运行节能的目的。
造成变流量系统不能推广的主要原因在于设计时没有对系统整体的运行特性进行分析,没有按照变流量的思路进行设备选型,只是想当然地在定流量系统的基础上加上控制技术的进步改变了一次泵定流量、二次泵变流量水系统的设计前提,现今很多冷水机组都有较完善的自动控制调节装置,能随负荷变化自动调节运行状况,保持高效率运行。如溴化锂吸收式冷
水机组可以根据负荷变化自动调节蒸汽供给量(或燃油量) ,同时溶液泵采用变频控制,自动调节溶液循环量;离心式冷水机组可以通过调节进口导叶或变频调节转速,改变吸入的气体量,从而实现在一定范围内无级调节制冷量;螺杆式冷水机组可以通过滑阀在机体内的轴向移动来改变螺杆有效长度,从而改变吸入的气体量,使制冷量在30 %~100 %范围内连续可调;活塞压缩式冷水机组可通过调节运行的压缩机气缸数或台数来适应负荷的变化 。除此之外,现今的制冷机对低温保护的控制也考虑得更加周到,不再是蒸发温度一到设定的低温保护温度就马上停机,比如某公司生产的制冷机当蒸发温度低于低温保护温度时会对温差和时间的乘积进行累加,累计值在50 ℃·s 以下制冷机就不会停机。这意味着制冷机在蒸发温度低于低温保护温度时仍能够运行一小段时间,即制冷机的冷量控制可以跟上冷水侧负荷的变化,而且制冷机控
制技术的进步也使得制冷机的制冷量能够控制在比以前更低的程度,可见目前制冷机控制技术的进步已经使制冷机能在冷水量变化较大的条件下正常稳定运行。在这种前提下, 一种更加节能和有效的方式———一次泵变流量系统得以应用和发展,该方式有许多优点,如设备初投资和占地面积少,对运行调节和自控系统要求低等。自动控制,这也是一些自控
系统失败的原因所在。
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tuanjie1980
2007年05月23日 10:57:07
6楼
孟彬彬教授(2002)等认为在变流量节能措施中,一次泵变频却始终得不到推广的原因,不外乎有以下几点担心,其中以第一点和第二点最为关键:1变流量会对制冷机运行产生不利影响。因为制冷机厂商对制冷机是否可以变流量运行一直没有给出明确的答复,因此水侧流量变化会导致蒸发器(或冷凝器)的换热效率降低,并产生结冻危险。2"制冷机水侧变流量后COP 会明显下降,导致制冷机的能耗增大,结果会抵消水泵所节省的能量,使整个系统节能效果不突出,甚至不节能。3变频会对整个大楼电网带来冲击。4初设计的问题。现有的一次泵变频绝大多数都用于系统改造中,常见于原设计过于保守造成的水泵扬程选择过大的改造工程中。如果初设计中就使用一次泵变流量系统,末端、阀门以及水泵的控制与协调都比较复杂。
针对工程界对一次泵水系统中应用变频水泵所担心的问题,在调研和计算的基础上得出了以下结论:1目前有许多制冷机可以在变流量的情况下工作,且对制冷机的COP 影响不大。根据厂家产品样本提供的数据,变化幅度不超过10%。2" 用热力学分析的方法得出,冷水流量变化为原流量的60%,蒸发温度下降只有1度,COP下降幅度小于10%,与产品样本数据相符。3 虽然制冷机本身的COP 随冷水流量降低而略有减少,但由于泵耗的大幅度降低,对整个系统而言,总体能耗减少。并且泵耗所占比例越大,节能效果越明显。泵耗在20%以上,变流量都会带来系统的能量节省。总之,一次泵水系统变流量运行在实际工程中的应用完全是切实可行的,它不会对制冷机性能带来明显的不利影响,而从整个水系统的角度出发,可以实现节能的目的。
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tuanjie1980
2007年05月24日 11:13:00
7楼
把定流量系统改为变流量系统的控制方案主要有利条件如下:(1) 改造费用少。首先是可以利用原有的普通阀门,节省了电动二通调节阀的费用;在经过校核计算冷冻机最小流量的前提下,设定泵的转速的最小频率,不需要增加二次泵。(2) 施工难度低。不需要对系统进行大的改造,所有的改造系统部分只需要在冷冻站进行。(3) 运行管理和维修保养费用低。由于改造只在冷冻站进行,而且所改动的只是加设变频器、控制器和温差传感器,运行管理人员的工作量没有显著的增加。综上所述,建议对定流量系统改造时,采用温差控制方式.
主要根据如下:
(1) 在设计中,设计人员留有余地过大,导致计算负荷过大.
2.末端设备选型过大。设备型号规格是有限的,不连续的;根据负荷选取设备时,与设备样本完全吻合的可能性很小。当两者存在差异时,选择的设备都是往大的靠近,这样无形中增大了末端设备型号.
(3) 在末端设备型号选择完毕后,根据末端设备要求的流量总和选取冷冻水泵的型号时,设计规范往往要求增加1. 1~1. 2 的安全系数,这就增加了系统运行中水的流量,相应的水泵耗能也会增加。
(4) 末端设备的热力特性原因。盘管通过的流量和提供的冷负荷的关系如图3 所示。流量和盘管的负荷不是成比例关系,50 %的设计流量至少能提供75 %以上的设计负荷,同时末端设备例如风机盘管风机调试一般有三速档,增加风速也可以弥补由于流量减少带来的负荷变化。由于盘管的热力特性和设备选型过大,当流量减少时,盘管所能提供的冷负荷还可以满足实际需要。
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tuanjie1980
2007年05月25日 19:07:19
8楼
空调制冷系统运行时, 是通过制冷主机蒸发器进、出口两端的水压差或温度差来监控设备运行工况的, 因此压差和温度差数值直接反映了该冷冻水循环系统实际裕量的大小。在冷冻水流量一定的条件下, 蒸发器两端压差越大, 表示水泵转速可以适当降低; 蒸发器两端温差越小, 表明系统温度裕量越大, 预示流速可以减低一些。此外, 在装有截流阀的
水系统, 截流阀开得越小, 也说明水压裕量越大, 扬程可以适当降低一些。因此, 对裕量较大的冷冻水系统进行流量调节, 便可使冷冻水压差、温差降到合理数值, 并使截流阀门全开, 减少水网阻力造成的损耗, 从而达到节能降耗的目的。一般来说, 主机蒸发器进、出口两端冷冻水温差以5~ 7℃为宜, 其压差以011~ 0125M Pa 为宜, 参照管道系统最末端装置(如风机盘管机组) 的压差不少于0108M Pa。
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tuanjie1980
2007年05月25日 19:16:14
9楼
使用减阻剂.减少流动阻力,减小水泵能耗,在不减低舒适程度的情况下,达到节能的效果.
在现有的实验装置及流道中,使用C060120流体的减阻率为67 % ,该减阻流体具有明显的节能效果。从经济性方面分析,纯度为99 %~99. 9 %的CTAC 市场价格是380 元/ kg ,假设有一集中空调水系统的水容量为10 m3 ,需加入的CTAC 为0. 6kg ,约230 元,则其投资可在较短时间回收。常规集中空调水系统中水的流速为0. 5 ~3 m/ s ,加入CTAC 后,使产生湍流的雷诺数增大,也就是说,可以使用较大流速而管道阻力损失与原来相同,那么水管的管径可以减小,可减少管材和管道的保温材料及管道所占的空间,节省投资。经过不断的试验研究,若减阻流体作为一种添加剂用于集中水系统中,使水泵的能耗降低,那么我们既能享受空调所提供的舒适,又能减少电力消耗;既有利于国民经济持续稳定发展,又有利于减轻大气污染,其意义不言而喻。当然,要真正运用于实际工程中,仍有许多工作要做,包括减阻剂是否有腐蚀性,系统运行一定时间后的减阻效果等,低浓度表面活性剂减阻流体性能研究将朝着这个方向努力。
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tuanjie1980
2007年05月25日 19:24:12
10楼
 董哲生(2006)认为,水泵在选型时就应该考虑降低能耗.
1.在设计空调水系统时应进行认真细致的水力计算,只有这样才可为系统水泵选型提供较为准确的依据。不宜采用前人推荐的经验值估算系统管道阻力。
2空调水系统所选用的水泵,其额定流量和额定扬程值并非越大就越可靠,选型时应尽可能接近所对应的设计流量值和设计扬程值,不用另乘放大系数。
3.对于并联水泵的选型,采用乘安全系数的方法来选配水泵的额定流量时,将增加系统能耗,并对水泵运行的可靠性带来不利影响。
4.水泵选型应选用特性曲线为陡降型的水泵,尤其是对于并联水泵的选型,更应强调选用具有陡降型曲线的水泵。
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