暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能空間應(yīng)從建筑設(shè)計(jì)，空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理等三方面綜合考慮。建筑物的形體，方位，顏色以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)等因素均能對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷需求量產(chǎn)生重要影響。
暖通空調(diào)的節(jié)能方法，最詳細(xì)的暖通空調(diào)節(jié)能教程

丨暖通空調(diào)的節(jié)能方法，最詳細(xì)的暖通空調(diào)節(jié)能教程

　　1.系統(tǒng)節(jié)能空間

　　空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)常以滿足最大負(fù)荷為依據(jù)，但是在實(shí)際運(yùn)行中最大負(fù)荷出現(xiàn)的機(jī)會(huì)很少。對(duì)某5星級(jí)酒店的抽樣調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)配置為163w/m2，而在90%的運(yùn)行時(shí)段內(nèi)實(shí)際容量僅為60~100 w/m2?，F(xiàn)代旅游飯店是集住宿、商務(wù)、會(huì)議、餐飲、娛樂、健身為一身的多功能建筑，而其多功能并不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)冷負(fù)荷服務(wù)需求高峰。合理的負(fù)荷要求設(shè)計(jì)師精益求精的設(shè)計(jì)作風(fēng)和豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，簡單地套用資料數(shù)據(jù)可以減少設(shè)計(jì)師的風(fēng)險(xiǎn)，但是可能帶來設(shè)備利用率的降低。

　　水泵的揚(yáng)程是依據(jù)系統(tǒng)最不利負(fù)荷水頭損耗再乘以一定的安全系數(shù)后，套用水泵樣本確定的，如果沒有合適的水泵型號(hào)，就采取寧大勿小的原則，因此水泵的選型常常造成額外冗余。

　　冷凍水系統(tǒng)是按設(shè)計(jì)容量配置的，而實(shí)際負(fù)荷卻是根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷冷量時(shí)變的，下圖給出了系統(tǒng)冷負(fù)荷變化示意圖。在恒速水泵系統(tǒng)中當(dāng)實(shí)際負(fù)荷低于設(shè)計(jì)容量時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)大流量小溫差的現(xiàn)象，產(chǎn)生不必要的節(jié)流損耗和水泵的能效指標(biāo)下降，不僅如此，冗余的載冷劑水量還會(huì)造成不必要的系統(tǒng)冷量損耗。

　　因此，暖通空調(diào)的節(jié)能控制就成了業(yè)內(nèi)人士的共同追求，隨著現(xiàn)代變頻控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及系統(tǒng)控制技術(shù)和理論的不斷發(fā)展，為暖通空調(diào)節(jié)能事業(yè)提供了嶄新的平臺(tái)。節(jié)能效益空間更多的是取決于低負(fù)荷維持的時(shí)間和出現(xiàn)的頻率。

　　水冷式暖通空調(diào)系統(tǒng)主要是由制冷劑循環(huán)系統(tǒng)、載冷劑循環(huán)系統(tǒng)、空氣循環(huán)系統(tǒng)共同構(gòu)成，其中載冷劑循環(huán)系統(tǒng)又由冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)和冷卻風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)組成。下圖給出TRANE? RTHB450S制冷機(jī)的能效性能和YROK? YK500TR制冷機(jī)的能耗性能，可以看出制冷主機(jī)的冷凍水出水溫度、冷卻水進(jìn)水溫度以及負(fù)荷率對(duì)能耗的影響。所謂的系統(tǒng)調(diào)節(jié)就是跟隨系統(tǒng)冷負(fù)荷的變化，通過合理調(diào)節(jié)載冷劑的揚(yáng)程、流量和冷卻空氣流量來實(shí)現(xiàn)對(duì)冷凍水出水溫度和冷卻水進(jìn)水溫度以及負(fù)荷率的合理調(diào)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)COPc以及Nw和Na的隨動(dòng)控制，達(dá)到提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，降低運(yùn)行能耗的目的。

　　如果末端用戶負(fù)荷所需冷量不變，由于冷凍水流量的減少，不僅可以降低各末端用戶在調(diào)節(jié)閥門上的節(jié)流損失和系統(tǒng)管網(wǎng)以及水泵的磨擦損失，使得冷凍水泵的功耗降低，更重要的是系統(tǒng)在管網(wǎng)、閥門和水泵上的冷量損耗Qs也跟隨降低，這就使得制冷機(jī)的冷負(fù)荷跟隨降低。通常制冷機(jī)無論采用什么樣的能量調(diào)節(jié)技術(shù)，其COPc始終跟隨負(fù)荷冷量變化，并在其最大制冷量的附近顯現(xiàn)最高COPc拐點(diǎn)，即最高效率點(diǎn)。

　　在用戶負(fù)荷冷量需求不變的前提下，因冷凍水流量的降低帶來的系統(tǒng)冷負(fù)荷的降低，使得制冷機(jī)的制冷系數(shù)COPc降低（見圖2-1b），同時(shí)也會(huì)使得冷凝器的釋冷量跟隨減少，在冷卻水量不變的前提下，冷卻水出水溫度會(huì)降低，如果冷卻水進(jìn)水溫度相應(yīng)降低的話，可以使COPc得以補(bǔ)償（見圖2-1），但是這是需要時(shí)間和冷卻系統(tǒng)的共同作用?？梢娪捎谙到y(tǒng)冷負(fù)荷的降低，對(duì)COPc產(chǎn)生的正面作用是不確定的，而造成的負(fù)面影響卻是肯定的。所以通過系統(tǒng)冷負(fù)荷的降低能夠優(yōu)化制冷主機(jī)COPc的說法是不妥的。冷凍水系統(tǒng)可以從降低水泵電耗和減少系統(tǒng)冷量損耗兩個(gè)方面獲取節(jié)能效益。

　　室外大氣環(huán)境的溫濕度是影響濕式冷卻塔運(yùn)行性能主要因素，冷卻水的進(jìn)水溫度過高直接造成主機(jī)制冷系數(shù)COPc降低，冷卻水進(jìn)水溫度過低也會(huì)導(dǎo)致冷凝溫度和壓力的降低，造成冷媒流量不足，導(dǎo)致運(yùn)行不穩(wěn)定和制冷量減少。另外，冷卻水進(jìn)水溫度過低造成的主機(jī)難以啟動(dòng)也是困擾用戶的一個(gè)難題。冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能控制主要是通過降低冗余的冷卻水流量和系統(tǒng)管網(wǎng)以及水泵的磨擦損失，且盡量保持循環(huán)水泵和電機(jī)高效運(yùn)行的途徑獲取的。
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　　1.節(jié)能系統(tǒng)控制目標(biāo)的追求

　　在電制冷暖通空調(diào)系統(tǒng)中，常用制冷機(jī)組的制冷系數(shù)COPc來衡量其制冷效果，定義是：制冷量QO與制冷機(jī)輸入電功率Nc的比值，即

　　以水輸送系數(shù)COPw來衡量水系統(tǒng)輸送效果，定義是：顯熱交換量QO與循環(huán)水泵電功率Nw的比值，即

　　暖通空調(diào)機(jī)房總電耗Ns是制冷主機(jī)電耗Nc和水系統(tǒng)（冷凍水、冷卻水）電耗Nw以及冷卻塔風(fēng)機(jī)電耗N之和，水系統(tǒng)水泵和冷卻風(fēng)機(jī)又統(tǒng)稱為輔機(jī)：

　　我們這里引入暖通空調(diào)機(jī)房系統(tǒng)的熱轉(zhuǎn)換系數(shù)COPs概念，定義為：單位系統(tǒng)電耗的制冷量，所反映的是機(jī)房系統(tǒng)二次能源能效指標(biāo)：　　相應(yīng)的二次能源能耗指標(biāo)實(shí)質(zhì)上就是系統(tǒng)能耗效率比，表示為：

　　如果用經(jīng)濟(jì)學(xué)中投入產(chǎn)出比的標(biāo)準(zhǔn)來衡量暖通空調(diào)效率，就像是一個(gè)黑匣子，投入的是系統(tǒng)總電耗Ns，產(chǎn)出的是系統(tǒng)總制冷量QO，一度電按發(fā)熱量860*4.187=3600kJ/(kw·h)計(jì)。

　　由于暖通空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)出冷負(fù)荷的時(shí)變性，使得投入的系統(tǒng)電耗存在跟隨變化的節(jié)能空間，如果在保證暖通空調(diào)系統(tǒng)安全運(yùn)行和用戶服務(wù)質(zhì)量的前提下，能夠使系統(tǒng)電耗跟隨負(fù)荷量的變化，提高系統(tǒng)的COPs，就可以實(shí)現(xiàn)降低系統(tǒng)能耗指標(biāo)ε，達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。

　　綠色節(jié)能：

　　是一種以提高舒適度和倡導(dǎo)健康的節(jié)能理念，將節(jié)能理念提高到新的境界。例如：舒適性空調(diào)允許服務(wù)溫度有較大的變化范圍，當(dāng)室外環(huán)境溫度較低時(shí)，室內(nèi)服務(wù)溫度相應(yīng)調(diào)的低一些；當(dāng)室外溫度偏高時(shí)，室內(nèi)溫度相應(yīng)調(diào)高一點(diǎn)，保持室內(nèi)外有相對(duì)恒定的溫差。當(dāng)室外溫度接近舒適溫度時(shí)，則盡可能地多用新風(fēng)，使得室內(nèi)小環(huán)境跟隨室外大環(huán)境空氣狀況變動(dòng)，既能更大限度地節(jié)省能源，又能提高室內(nèi)空氣品質(zhì)和舒適度。

　　空調(diào)系統(tǒng)中除了機(jī)房能耗外，用以處理新風(fēng)所需的能耗常被工程師忽視，某五星飯店用以處理新風(fēng)的能耗僅占了空調(diào)系統(tǒng)總能耗的40%，處理新風(fēng)的冷負(fù)荷在12w/（m3/h）。　目前大多數(shù)飯店新風(fēng)恒定不變，節(jié)能空間顯而易見?？沙掷m(xù)節(jié)能是一種以不斷努力，不斷提高和不斷改進(jìn)的節(jié)能理念。

　　隨著人類對(duì)自然科學(xué)的不斷認(rèn)識(shí)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，新的節(jié)能空間還將被人們不斷發(fā)現(xiàn)，新的節(jié)能技術(shù)和新材料會(huì)不斷出現(xiàn)，與時(shí)俱進(jìn)的科學(xué)發(fā)展觀是保持可持續(xù)節(jié)能的指導(dǎo)思想。
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　　1.節(jié)電效果評(píng)估

　　單從式15-17看，似乎只要分別通過冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)和冷卻風(fēng)機(jī)各自的能耗控制，降低輔機(jī)系統(tǒng)的能耗，就能夠提高系統(tǒng)能效指標(biāo)COPs。其實(shí)不然，暖通空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程，任何子系統(tǒng)都不能夠孤立存在，要想實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)的最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行工況，僅僅從局部去考慮問題是不夠的。任何一個(gè)不是以降低系統(tǒng)綜合能耗指標(biāo)為控制目標(biāo)的暖通空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)都可能出現(xiàn)三種情況：

　　1.減少冷卻水水量后，輔機(jī)系統(tǒng)功耗Nw下降，冷凝溫度基本維持不變。這種情況下，制冷機(jī)COPc基本不變，即系統(tǒng)制冷量不變，總能耗Ns下降，能效指標(biāo)COPs提高，能耗指標(biāo)ε降低，節(jié)能效果明顯。

　　2.減少冷卻水流量后，Nw下降，系統(tǒng)總能耗Ns下降，但是由于冷凝溫度上升使得制冷機(jī)COPc略為降低，制冷量也相應(yīng)下降，能效指標(biāo)COPs和指標(biāo)ε尚能維持基本不變，節(jié)能效果難以鮮見。

　　3.減少冷卻水流量后，Nw下降，但是冷凝溫度上升使得制冷機(jī)COPc顯著下降，導(dǎo)致系統(tǒng)能效指標(biāo)COPs下降，能耗指標(biāo)ε上升，節(jié)能效果為負(fù)值，勞命傷財(cái)。

　　系統(tǒng)節(jié)能空間的大?。òǎ鹤畲筘?fù)荷與設(shè)計(jì)負(fù)荷之間的設(shè)計(jì)余量和最大負(fù)荷與最小負(fù)荷之間的負(fù)荷變化量以及低負(fù)荷時(shí)頻的長短）；控制系統(tǒng)跟隨負(fù)荷變化的隨動(dòng)控制能力。
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