暖通空调系统运行能耗的影响因素分析吴国华.docx

          暖通空调系统运行能耗的影响因素分析吴国华                    摘要：能源问题已经成为了我们需要着重注意的问题，随着能源被大量消耗，我们的生活也会随之受到严重的影响，所以在每一个方面我们都应当贯彻节能的思想而目前建筑中大多都有暖通空调系统，而其维持其运行则需要消耗大量的能源，我们虽然不能直接停止对其的使用，但是可以通过有效的措施来减小其在运行过程中需要的能源，本文笔者根据工作实践经验对暖通空调系统运行能耗的影响因素进行了分析和探讨关键词：暖通空调；系统运行；能耗；影响因素；分析前言：空调系统的节能潜力巨大，对整个社会的节能意义重大因此，减少中央空调系统的运行能耗是重中之重1暖通空调系统运行的现状空调系统能耗主要由冷源、输送系统和空调末端装置三部分组成，其中冷源的主要能耗来源为制冷机组，输送系统主要能耗来源为冷却塔与水泵，空调末端装置的主要能耗来源为风机（空调箱循环风机、新风机组风机、风机盘管循环风机等）1.1制冷机组能耗空调制冷机组的主机能耗是构成系统总能耗的组成部分之一制冷机组的制冷量在设计时余裕量过大，导致制冷机组长时间低负荷运行，甚至时开时停，造成了一定的能源浪费。

在机组运行时，运行人员不能根据空调负荷的变化，进行必要的调整通常在开机时，设定了冷却水和冷冻水的供水温度后，就不会改变其设定值但随着空调负荷的变化，若冷水出口温度降低，单位质量的能耗制冷量降低，制冷效率有所降低，能耗增加制冷机组运行时间的长短，尤其是负荷率和制冷机组的额定功率对其能耗也有一定的影响1.2输送系统能耗输送系统能耗量较大，60%～70%的大型建筑供暖电力消耗是由分配和输送冷量、热量的风机、水泵所消耗输送系统存在大流量小温差问题水系统一般采用定流量运行，且运行时间内温差很小，一般为0.5℃～1℃在小温差大流量作用下，水流速度快，而水泵效率较低，需要配置较大功率的设备，造成大量的能量损耗虽然有的水泵装有变频器，但技术手段不过关，最终导致运行失败1.3空调末端装置能耗空调末端装置的能耗与其末端形式密切相关房间内的负荷是变动的，可通过调节末端装置同步变动若室内温度始终维持在较低值，能耗会增加2空调系统运行参数分析2.1蒸发压力与蒸发温度空调房间的冷负荷是动态改变的，冷水机组通常采用自控装置进行能量调节机组在运行时可保持蒸发器内温度和压力在一个小范围内波动，使之处于相对稳定状态还可以通过调节冷冻水的出水温度保证机组经济稳定运行。

2.2冷凝温度与冷凝压力当蒸发温度值不变时，冷凝温度是影响冷水机组功率消耗的重要指标增大冷凝温度，功耗同步增大反之，降低冷凝温度，功耗同步降低2.3冷冻水的温度与压力可通过控制冷冻水经过蒸发器的压力降实现冷冻水流量调节一般采用控制蒸发器回、供水阀门的开度大小和冷冻水泵出口阀门的开度大小进行调节但是保持阀门处于全开位置会加大冷冻水流量，减少进、出水温差会提高蒸发器蒸发温度和增加冷冻水的输出冷量，也提高了水泵功耗，不利于节能2.4冷却水的压力与温度制冷机组运行时，保持室外环境条件、室内负荷和机组制冷量不变，其冷却水流量必然为一定值但空调系统冷负荷是波动的，因此冷却水流量会发生相应改变采取调节冷凝器进出水管阀门的开度和冷却水泵出口阀门开度若冷却水阀门任意过量开大，就会增加冷却水量，冷凝压力随之降低，但能耗却随之增大2.5压缩机的排气温度压缩机吸气温度与排气温度存在正比关系，还与制冷剂的种类和压缩比的高低有关排气温度越高，轴功率增加，能耗增大2.6有压差、油温和液位条件机组油系统的油压差不控制不当，会使机组运动部件润滑和冷却不充分，造成操纵能量装置调节困难同时，油温控制不当，若过低，则会引起油泵的功耗增大；过高，会造成运动部件磨损。

机油的液位不够，会造成运行故障或损坏事故2.7主电机运行电流与电压主电机的运行电流会随制冷量大小增减若运行电流大，主电机负荷就重；运行电流小，主电机负荷就小，因此可控制主电机在各种情况下功率消耗的大小2.8新风量室内空气新风含量过高，所需供给新风量过大，新风机功率大，新风机组的制冷量大，造成较大的风机和新风机组能耗3空调系统运行耗能影响因素3.1空调系统运行能效比空调系统是动态的、受干扰多、对象参数易变化且难确定同时，空调系统由于制冷机组、冷却塔、水泵等设备在运行过程中的相互耦合特性，导致控制难度很大，不能对单一设备控制而使设备节能达到最优采用科学的评价方法，显得尤为重要运行能效比将整个空调系统作为一个整体，考虑在不同部分负荷下的节能水平，确定空调运行策略它定义为空调系统在某时刻制冷量与其耗电功率（非电耗折算成电耗）的比值可以为空调系统运行提供参考依据，指导运行人员进行操作，提高节能水平3.2运行人员管理水平空调运行调节除了开关机需要按照一定的规程进行操作外，其日常运行操作缺乏规范性，甚至一些单位会外聘一些临时工来担任这项工作，这不仅使节能得不到保障，也是建筑内的人员安全以及生活质量受到了一定的影响，是一种不负责任的表现。

据统计，由本身综合素质存在缺陷的操作人员来进行系统的运行管理工作，最严重的可能会使耗能增加一倍以上所以有关单位应当注意对操作人员的培养以及任用，不能将专业知识不合格的人员安排在这种相对重要的位置上因此运行人员的专业水平影响着空调运行如运行管理人员通过提供高速大流量的冷冻水，使冷冻水在系统中快速循环起来，加速冷负荷传递，从而去除建筑物的冷负荷，提供舒适凉爽的建筑环境，实践证明，这种做法会导致耗电量大增，降低水泵的使用寿命3.3水质管理冷却系统的水质不好，垢会黏附在冷却水侧管壁表面上，一方面使制冷剂与冷却水或空气间热传导过程中的热阻增大，导致换热效率降低；另一方面使水流阻力增大、电耗增加，于节能不利同样地，冷冻水水质不好会造成冷冻水侧管壁结垢，降低蒸发器热交换效率，加大了水流阻力，使水泵的耗电量增加3.4空调系统的自动控制水平空调系统的自动控制可实现温度、风机、安全控制等它可以根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备，及时、准确、合理地控制空调装置，起到既节约能源又感觉舒适的最佳状态目前，集散型中央空调监控系统、中央空凋变频调速控制节能系统和中央空调变流量控制节能系统是空调系统的三种主要节能技术。

空调系统控制复杂且具有不确定性，其节能控制策略选取非常关键从运行情况分析，中央空调变流量控制节能系统与集散式中央空调监控系统相比节电60%～80%可优化控制中央空调系统内各个部分但变流量系统的控制方法还是目前应用的难题没有好的控制策略，变流量空调系统就达不到预期效果，影响节能效果的发挥4结语空调系统的运行能耗主要取决于运行方式和机组调节水平，要加大新技术的投入使用，采用先进的自控工艺和运行策略，实现空调系统运行的动态调节策略，最大限度节约能耗参考文献：［1］高丽颖，全巍，秦波，等.北京市办公建筑空调能耗的调查与分析［J］．建筑技术，2015，46（01）：79－82.［2］白雪莲，王洪卫，郭林文.公共建筑暖通空调系统提高能效的措施分析［J］．建筑节能，2007，（09）：1－5.［3］白雪莲，杨文辉.空调系统综合运行能效评价方法及其应用［J］．建筑科学，2010，26（12）：46－49.［4］张艺，王寒栋，唐汝宁.中央空调一机多水泵运行能效分析［J］．深圳职业技术学院学报，2014，（03）：48－54.［5］郭丹春.空调自控系统的设计［D］．上海：上海交通大学，2009  -全文完-。