在建筑機電設備中,中央空調系統能耗一般占建筑總能耗的40%—60%(資料來源:清華大學建筑節能研究中心《中國建筑節能年度發展研究報告》2007年)。中央空調系統包括生產冷水的主機系統、輸送冷凍水和冷卻水的水系統以及通過與冷凍水熱交換產生冷風的末端風系統,三大子系統分別占中央空調系統能耗的40%、35%和25%。
導致中央空調能耗高的原因主要有三點:一是不合理的建筑設計與建筑通風導致空調冷負荷過高;二是不合理的系統和設備選型以及運行方式,導致空調系統效率過低,即絕大部分大型公共建筑中的中央空調系統在系統設計和設備選型過程中通常按極端工況(最熱的氣候、最大人流量)設計,并留有10%左右的余量,而實際運行時極端工況時間僅占5-10%,導致長期存在“大馬拉小車”的現象;三是不合理的運行制度導致空調系統各耗能設備的運行時間過長、不完善的設備保養措施導致系統效率降低。
中央空調節能一般從以下幾個方面進行:
1、利用仿真軟件優化設備選型,采用技術先進、高效匹配的設備,更換運行效率低的設備如主機、水泵等;
2、利用先進的在線檢測、控制和信息化技術,強化能耗管理考核、優化設備運行管理,避免人為管理的弊端;
3、利用自動控制和變頻調速技術,通過改變主機運行設定參數和風機水泵轉速等,保證能耗設備始終工作在高能效區間。
公司采用自主研發的“中央空調節能控制系統”,實現了對占空調總能耗35%的水系統的節能控制。該系統以變溫差模糊控制專利技術為核心,集成數據采集、控制策略優化、自動控制等技術,提高中央空調水系統的運行效率,達到節能的目的。
實踐表明,中央空調系統整體能耗可在目前的基礎上降低10-20%。
中央空調節能控制系統全面采集影響建筑內中央空調系統運行的各種參數,計算出建筑物實時空調負荷,然后由計算機專家系統計算得到與實時空調負荷相匹配的各種控制參數,通過改變中央空調水系統中冷凍水泵和冷卻水泵的轉速以及相關閥門的開度等,調整水系統的流量、壓力和溫度。這樣就保證了各個能耗設備在各種負荷條件下始終以最優匹配的工作狀態做到“按需供冷”,不僅確保主機始終工作在最佳能效區間,水泵通過變頻措施也可以有效降低能耗,最終實現中央空調水系統的綜合節能和安全、持續節能。
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