文档介绍：公共建筑空调能耗分析和节能
上海大学  赵哲身
节能是一个大系统的概念,在空间上关系到多学科、多专业领域,包括建筑材料、围护结构、空调和照明系统的设计、空调和照明设备的控制和优化,还包括物业管理等等;在时间坐标上,横跨建筑物的整个生命周期。本文只涉及公共建筑空调系统能耗分析和节能。
冷热源设备的能耗分析和运行效率的提高
冷热源系统的能耗占空调系统总能耗的55%-65%。在上海将近500幢智能建筑中采取冷源群控策略的不到1%,调查表明其中成功应用冷源群控的更是微乎其微。
1、冷热源宜选取在额定负荷和部分负荷下效率高的冷热源设备
制冷机组选型时应根据容量大小尽量选择能效比高的机组。根据计算的负荷大小选择容量相搭配的机组,而不选用容量过大的主机。容量过大的主机不能全负荷运转,会增加设备投资、浪费运转能耗。水系统应选择高效的水泵。设计时避免采用太大的水量安全系数;水泵扬程避免选配过高或采用过于保守的附加系数,当水送系统实际水阻较小时,导致流量变大,严重时甚至会烧毁电机。
2、尽量缩短启动预热时间和提早停机时间
调查表明所有标书中阐述的最佳启停程序都没有得到运用。实际上物业管理凭经验的方法启动冷热源不可能优化预热能耗。
3、冷源的群控
(1)建筑物配有多台冷水机组的场合,冷水机组的群控不仅可以获得非常客观的节能效果,而且可以极大的改善空调末端装置的自动调节性能。一般来说,机组效率较高的负荷区段在其额定负荷的40-90%之间,其最有效的负荷段在40-80%之间,随机组的不同而有所改变。群控可以使冷水机组工作在效率较高的工作点。
目前冷水机组的群控有两种方式:一种是由BA集成商根据负荷和流量的大小、通过干接点控制机组的运行台数,或在机组供应商开放通讯协议的条件下由BA通过通信控制机组的运行;另一种是由冷水机组供应商实施机组的群控。
(2)应研究、选择适当、合理的控制策略实现多台制冷机组的群控。
在群控分配冷冻机负荷时必须考虑到多启动一台机组会增加一套冷冻泵和冷却泵,这些辅助设备的能耗大约占制冷机额定负荷的10-15%。所以主机的节能要结合辅助设备的运行来综合考虑,要寻求所有设备的最佳节能配置,不能只考虑单台设备的能耗。
(3)群控应综合考虑包括冷却塔系统在内的综合能耗
将冷却塔并联分组运行可以获得低温冷却水。对离心式和螺杆式机组而言,冷却水温度越低,冷冻机的COP值越高。制冷系统冷却水进水温度的高低对主机耗电量有着重要影响,一般推算,在水量一定情况下,进水温度高1℃,电压缩主机电耗约增加2%,溴化锂冷水机组能耗高6%。为了保护冷水机组安全运行,冷却水的温度设有底限。冷却水温度偏低虽然造成冷却塔系统能耗增加,但从综合能耗看,却是节能的。
4、合理控制夏天冷却水或冬天热水的流量,以尽量增大供回水温差
调查表明,目前很多大楼存在供回水温差没有达到设计标准的现象。盛夏供回水温差只有3℃,冬天热水二次侧的供回水温度远远小于10℃。原因之一是多开了循环水泵,导致能耗的浪费。
5、锅炉的选择及其额定热效率
锅炉的选择及其额定热效率应符合公共建筑节能设计标准GB50189-,实际上大量正在使用的旧锅炉的低效率导致能耗过大的问题。锅炉的年总效率可以通过正确匹配锅炉和加热装置(散热器)来实现。根据建筑物规