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浅谈中央空调系统节能及措施

发表时间:2012-08-28 17:27 点击:

在各类建筑物中,大量采用先进设备和相应配套设备而成的中央空调系统已成为化建筑技术的重要标志之一,是现代建筑创造舒适高效的工作和生活环境所不可缺少的重要基础设施。

众所周知,能源是人类生存和社会发展必需的物质基础,节约能源是人类共同的使命。“节约能源”一直是我国的一项基本国策,坚持“节约和开发并举,把节约放在首位”一直是我国节能工作的长期方针。大力推进节能技术进步,大幅度提高能源利用率,提高社会经济效益,是我们面临的促进国民经济向节能型转变的一项重要任务,2009年的两会就是以节能为主题开展的,同时政府机构等相关部门已经制订了相关节能政策,例如空调、热水器的能效提升,热泵技术的提升都体现了节能已经成为我国甚至全球关注的一个问题。

具体到我们暖通制冷行业来说,空调、热水器、热泵技术等产品的节能效果如何是离不开原材料的节能的。再者,在我国建筑物的能耗约占全国能耗的1/3,中央空调系统的能耗占了我国建筑物能耗的65%,这是一个非常惊人的数字。空调系统的节能对于降低整幢建筑的能耗是非常关键的。为此,中央空调节能控制产品的研发成了每一个中央空调企业的重要任务,也只有这样不断适应市场的需求,企业才能做强做大。

一、如何理解节能

节能,顾名思义就是节能能源,就是合理使用能源,不断提高能源利用率。所谓建筑节能,就是在满足居住舒适性要求的前提下,在建筑中使用隔热保温的新型墙体材料和高能效比的采暖空调设备,达到节约能源、减少能耗、提高能源利用效率之目的。显然中央空调的节能效果直接影响建筑物的节能效果。对于中央空调系统节能而言,一方面是要从系统本身的设计上,考虑整体的能耗;另一方面,在使用和维护过程中,要尽量按要求进行管理,这样,既可延长系统的使用寿命,也可减少不必要的物资、能源浪费。那么中央空调如何实现最大化节能,除了它本身外,其末端产品即风机盘管、风机、压缩机等中央空调末端产品都要求最大化节能。

二、分别从空调、风机入手探讨节能

1、当前空调系统设计中的节能措施

(1)采用楼宇设备自动控制技术对空调末端装置进行控制

在智能建筑中通常采用楼宇设备自控系统,对中央空调系统末端的新风机、回风机、变风量风机、风机盘管等装置进行状态监视和使用的“精细化”控制,以实现节能的目的。它通过DDC(直接数字控制器)控制器,将检测的相关量值进行PID(比例、积分、微分)运算,实现对上述设备的PID控制,达到一定的节能效果。这种对空调末端设备的控制可节能10%-15%,因为不能实现对空调制冷站及空调水系统的智能控制,因此,节能效果不显著。这种节能控制技术的典型代表产品和生产厂商有:

A、美国霍尼韦尔公司EXCEL5000楼宇设备自控系统;

B、美国Johnson公司的楼宇自动化系统;

C、德国西门子公司S600顶峰系统等。

空调末端设备的控制采用楼宇自动化系统(BAS),这些设备的主要特性均实现了对空调末端设备的节能自动控制,并为动态变流量空调节能控制系统的运行创造了更为良好的外部条件。

(2)采用通用变频器对中央空调系统中的水泵和风机进行控制

为降低中央空调系统的能源浪费,宜采用通用变频器来控制空调系统的水泵和风机,通过对供、回水压差或温差的采集,对水泵和风机进行PID调节,以达到节能效果。这种控制方法通常可以节约水泵和风机等电机拖动系统的电能约20%,最高可达30%。这种节能控制技术的生产厂商和典型代表产品有:

A、法国施耐德电气(SchneiderElectric)公司,代表产品有Ahivar38系列异步电动机变频器;

B、德国西门子(SIEMENS)公司,代表产品有通用变频器MICROMASTER440系列产品。

2、空调机组和末端设备

国产风机盘管从总体水平看与国外同类产品相比差不多,但与国外先进水平比较,主要差距是耗电量、盘管重量和噪声方面。因此设计中一定注意选用重量轻、单位风机功率供拎(热)量太的机组。空调机组应该选用机组风机风量与风压匹配合理、漏风量少、空气输送系数太的机组。陈上述几点外,还应根据具体工程情况,积极推广水环路热泵,采用热回收、变风量、变水量系统等节能技术。

三、行业内各企业发展如何

中央空调系统节能的潜力巨大,具有广阔的应用前景,值得大力推广。提到中央空调领域,空调界的都知道四大巨头,大金、约克、开利、特灵,然而随着看他技术的不断提升,国内空调技术也开始超越国际水平。另一方面由于2008年的全球金融危机,国际品牌的空调巨头不再那么亮眼,取而代之的即将是我们国内企业,例如格力,海尔,美的等企业。以下我们来看各企业对节能空调作出的贡献。

大金集团以欧洲、亚洲、中国、日本、美国为中心,积极有力展开全球化事业。现已在世界各地拥有92个子公司及相关公司。上海大金空调有限公司是集空调机制造、销售和服务为一体的大型合资企业。作为空调专业制造厂家,大金在不断推出新产品的同时,还推出先进空调管理系统,为空调维护给出全新理念,今年大金有携手格力共同创建公司开发节能新产品。

江森自控为市场推出多项节能产品和技术,曾屡获国际大奖,其中约克中央空调机组变频驱动技术(VSD)采用独特控制逻辑,优化部分负荷性能,提高机组功率因数至0.95以上,若安装在2级能效的节能产品上,其节能效果在比5级能效产品节能约20%的基础上再增加节能达15-25%。据统计,目前国内已经装有VSD的6000台装冷水机组平均每年可节能40%,可降低二氧化碳排放量800,000吨。2005年约克变频驱动技术VSD因其巨大的节能效果获得美国环保署EPA颁发的气候保护奖。这是空调制冷行业中唯一获得由美国环境保护组织(EPA)颁发的2005年度气候保护奖的品牌。

开利在中国已有20年历史。目前开利在华企业已从1984年的1家成长为9家,分别从事冷冻和空调类产品生产、销售及服务业务,在中国建立了广泛的销售和服务网络。针对中国空调市场发展趋势,开利已经开始进军轻型和家用中央空调领域。

特灵在09制冷展上展出了其核心技术优势,即通过降低能耗,提高室内空气质量和舒适度来赋予中国建筑以生命力。这些特灵全球领先的节能系统和技术包括:离心式冷水机组(CVHG–cenTraVac),螺杆式冷水机组(RTHD),Voyager屋顶空调机组,HFCF直流无刷的风机盘管,D-Koolman数码风冷冷水(热泵)机组,Scenic变频多联机组和VAVbox变风量空调末端等。

海尔1996年开始涉足中央空调领域。这也是国内第一家进军中央空调领域的企业,不仅在2004年奥运会主办地雅典的空调招标会上中标入驻奥运村。而且在全国的楼市销售中也获得大丰收,北京、广州、大连、上海等一些楼区均使用海尔商用空调。

美的2002年开始进军小型中央空调领域,并借商用空调生产基地落成之势也正大力推广其“MDV”。2002年美的中央空调销售达到2.7亿元。

格力二三期空调基地,重点用于中央空调项目;并且在机构设置上已经将商用空调的营销和研发与家用空调业务分开,并兴建总投资超过5亿元,建筑面积近10万元平方米,国内规模最大中央空调生产基地,显示出进军中央空调市场决心。

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