*空調(diào)系統(tǒng)的工作原理、空調(diào)木托

【資料簡(jiǎn)介】

　*空調(diào)系統(tǒng)是由一系列驅(qū)動(dòng)流體流動(dòng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)備（如水泵、風(fēng)機(jī)及壓縮機(jī)）、各種型式的熱交換器（如風(fēng)機(jī)盤管、蒸發(fā)器、冷凝器及中間熱交換器等）及連接各種裝置的管道（如風(fēng)管、水管及冷媒管）和閥件所組成。系統(tǒng)一般可分下列五個(gè)循環(huán)（1）室內(nèi)空氣循環(huán)（2）冷水循環(huán)（3）冷媒循環(huán)（4）冷卻水循環(huán)（5）室外空氣循環(huán)。
總體說(shuō)來(lái)，構(gòu)成*空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備和機(jī)械主要是熱交換器和流體機(jī)械兩種。熱交換器是作為高、低溫兩種工作流體能量交換的設(shè)備。當(dāng)任何一組熱交換器效果不好時(shí)，會(huì)增加系統(tǒng)耗電率（kW/RT），不是系統(tǒng)耗電量增加，就是冷凍能力下降。流體機(jī)械則是推動(dòng)工作流體循環(huán)的動(dòng)力裝置，其耗電量W=QHh/η。耗電量的多少?zèng)Q定于運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)數(shù)h，輸送的工作流體流量Q，工作流體循環(huán)所需要的揚(yáng)程H以及效率η，減少其中任何一項(xiàng)，都可達(dá)到節(jié)能的目的。
二、*空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的節(jié)能
　　要實(shí)現(xiàn)*空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能，首先應(yīng)設(shè)計(jì)合理。*空調(diào)系統(tǒng)是為空調(diào)建筑服務(wù)的，因此，節(jié)能設(shè)計(jì)可以分為兩方面，一方面是減少空調(diào)建筑的熱負(fù)荷，另一方面是提高*空調(diào)系統(tǒng)的效率。
　　空調(diào)建筑在夏季依靠制冷機(jī)將室內(nèi)的熱負(fù)荷移到室外。顯然，減少了室內(nèi)的熱負(fù)荷，制冷機(jī)的運(yùn)行時(shí)間就減少，*空調(diào)系統(tǒng)的能耗就減少。
　　室內(nèi)的熱負(fù)荷來(lái)自兩方面，一是由室內(nèi)外溫差而引起的熱量交換，另一方面是室內(nèi)照明和設(shè)備產(chǎn)生的熱負(fù)荷。因此，可以采取遮陽(yáng)、氣密、絕熱等措施，以減少室內(nèi)的熱負(fù)荷達(dá)到節(jié)能。
1、減少室內(nèi)的熱負(fù)荷
（1）遮陽(yáng)
　　減少陽(yáng)光直接輻射屋頂、墻、窗及透過(guò)窗戶進(jìn)入室內(nèi)，可采用挑檐、遮陽(yáng)板（篷）、鍍膜玻璃等；減輕外墻、屋面吸收陽(yáng)光幅射熱，可采用淺色外墻飾面，將絕熱層設(shè)在外墻外側(cè)和屋頂屋面，或架空屋面。增加外遮陽(yáng)對(duì)夏季冷負(fù)荷（或供冷量）減少十分明顯。據(jù)中國(guó)建筑科學(xué)研究院測(cè)定，在水泥屋面刷上石灰水，夏季屋面的表面溫度可降低16-19℃。
（2）氣密
　  提高門窗氣密性，防止縫隙進(jìn)風(fēng)。采用塑鋼門窗不僅氣密性好，而且熱阻大，并可降低噪音，減少灰塵�；虿捎瞄T窗密封條，提高門窗氣密性。房間換氣次數(shù)由 8 降到5次，建筑物的耗冷可降低8％左右。因此設(shè)計(jì)中應(yīng)采用密閉性良好的門窗。加設(shè)密閉條是提高門窗氣密性的重要手段。根據(jù)門窗的具體情況，分別采用不同的密封條．如橡膠條、塑料條或橡塑結(jié)合的密封條。
（3）絕熱
　　采用絕熱材料對(duì)墻、屋頂、門窗等進(jìn)行絕熱，如巖棉、礦渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、膨脹珍珠巖、加氣混凝土、聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料、PVC塑料門窗、中空玻璃等，以減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)。采用空心砌塊、二層窗等，利用空氣隔熱，也可起到絕熱作用。增設(shè)外墻及屋頂?shù)谋貙訉?duì)冬、夏兩季節(jié)能有利.
（4）控制窗墻比
　　窗墻比是窗洞口與墻的面積比值，增大這個(gè)比值不利于空調(diào)建筑節(jié)能。通過(guò)外窗的耗熱量占建筑物總耗熱量的35%～45%。一般規(guī)定各朝向的窗墻比不得大于下列數(shù)字：北向25%；東、 西面向30%；南向35%。減少窗、墻面積比，對(duì)減少夏季冷負(fù)荷有較好的效果。窗的設(shè)計(jì)和發(fā)展經(jīng)歷了單層窗時(shí)期、雙層玻璃階段和鍍膜玻璃階段。目前的節(jié)能窗是超級(jí)節(jié)能窗，雖然超級(jí)節(jié)能窗比普通窗的價(jià)格高（20～50）%，但以節(jié)能計(jì)算，它的回收期只有2～4年。
（5）照明
1）、在我國(guó)，照明用電量已占總用量的10%以上，照明用電往往直接轉(zhuǎn)化為空調(diào)冷負(fù)荷。 對(duì)于空調(diào)面積大、照明容量大的地方，應(yīng)采用照明與空調(diào)的組合系統(tǒng)。注意采用節(jié)能燈，節(jié)能燈發(fā)光效率高，是白熾燈的5倍左右。即同樣亮度時(shí)，節(jié)能燈耗電只有白熾燈的1/5。采用節(jié)能燈不僅減少照明電耗 ，而且可以減少空調(diào)負(fù)荷。
2）、提高*空調(diào)系統(tǒng)的效率
（1）、合理選擇制冷裝置（冷源）
　　配置多臺(tái)壓縮機(jī)的冷水機(jī)組具有明顯節(jié)能效果。因?yàn)檫@樣的機(jī)組在部分負(fù)荷時(shí)仍有較高的效率，而且，機(jī)組起動(dòng)時(shí)可以實(shí)現(xiàn)順序起動(dòng)各臺(tái)壓縮機(jī)，對(duì)電網(wǎng)的沖擊小，能量損失小。此外，可以任意改變各臺(tái)壓縮機(jī)的起動(dòng)順序， 使各臺(tái)壓縮機(jī)的磨損均衡，延長(zhǎng)使用壽命。但臺(tái)數(shù)不宜過(guò)多，冷水機(jī)組臺(tái)數(shù)宜選用2～3臺(tái)，制冷量較大時(shí)亦不應(yīng)超過(guò)4臺(tái)，單機(jī)制冷量的大小應(yīng)合理搭配。
（2）、合理選擇主機(jī)容量
　　為了安全起見，絕大部分的冷水主機(jī)容量要比實(shí)際尖峰熱負(fù)載大20%以上。但是，實(shí)際尖峰熱負(fù)載在全年出現(xiàn)的頻率相當(dāng)?shù)�，全年平均的熱�?fù)載大約是尖峰熱負(fù)載的（60～70）%，使得全年平均的熱負(fù)載只有冷水主機(jī)容量的（50～60）%。由此，造成冷水主機(jī)大部分時(shí)間都在低負(fù)載下運(yùn)轉(zhuǎn)。冷水主機(jī)負(fù)載率在60%以下運(yùn)轉(zhuǎn)效率不佳。因此，主機(jī)容量不應(yīng)選擇過(guò)大。
（3）、合理選擇制冷方式
    有余熱（如蒸汽、熱水和窯爐排放熱等）可供利用的地方，應(yīng)優(yōu)先選用溴化鋰吸收式冷水機(jī)組作為空調(diào)系統(tǒng)的冷源。
（4） 配置的節(jié)能設(shè)備
　　 由于設(shè)計(jì)制造技術(shù)的提高，近年來(lái)新上市的冷水主機(jī)的耗電率比20年前所生產(chǎn)的冷水主機(jī)降低約35%左右。因此在適當(dāng)時(shí)候?qū)⑴f主機(jī)換成率的冷水主機(jī)是非常可行的。根據(jù)實(shí)例，某用戶為了解決CFC冷媒的問(wèn)題，將一臺(tái)已經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)約15年的350RT的冷水主機(jī)，換成可滿足尖峰需求的300RT三、運(yùn)行調(diào)節(jié)和維護(hù)中的節(jié)能
1、空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和技術(shù)管理
（1）、定期檢查和改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)、設(shè)備、水和空氣輸送系統(tǒng)的保溫性能，參照GB4272執(zhí)行。
（2）、在滿足生產(chǎn)工藝和舒適性的條件下，合理降低建筑物空調(diào)的溫、濕度標(biāo)準(zhǔn)，適當(dāng)增大送回風(fēng)溫差和供回水溫差。
（3）、在保證zui小新風(fēng)量的前提下，合理控制和正確利用室外新風(fēng)量。
（4）、定期檢查和維修水、空氣輸送系統(tǒng)，減少系統(tǒng)的泄漏。
（5）、定期維修、校核自動(dòng)控制裝置及監(jiān)測(cè)計(jì)旱儀表。
（6）、加強(qiáng)對(duì)空調(diào)水系統(tǒng)的水質(zhì)管理。
（7）、建立運(yùn)行管理、維護(hù)、檢修等規(guī)章制度。
（8）、建立運(yùn)行日志和設(shè)備的技術(shù)檔案。
（9）、管理和操作人員要經(jīng)過(guò)培訓(xùn)，考核合格后才能上崗。
（10）、主管部門定期派專人檢查有關(guān)規(guī)章制度的執(zhí)行情況。
2、控制合理的運(yùn)行參數(shù)
（1）、室內(nèi)溫、濕度
　　從節(jié)能角度出發(fā)來(lái)確定室內(nèi)溫、濕度標(biāo)準(zhǔn)是節(jié)能的重要因素。在保證生產(chǎn)工藝與人體健康的條件下，夏季室溫每提高1℃，約可減少熱負(fù)荷11.2%。在夏季如將室內(nèi)空氣濕度由60%提高到70%，則可節(jié)約能量17%左右。據(jù)資料測(cè)算，僅僅將夏季室溫提高1℃，就可使空調(diào)工程投資總額降低約6%，運(yùn)行費(fèi)用減小8%左右。美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局認(rèn)為將夏季室溫從24℃提高26.7℃，可節(jié)能15%。
（2）、新風(fēng)量
　　新風(fēng)負(fù)荷占空調(diào)總負(fù)荷的20%～40%，對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)值高低的取舍，與節(jié)能關(guān)系重大，不可忽視。引進(jìn)新風(fēng)主要是為了滿足人員的衛(wèi)生需求及部分工藝空調(diào)所需維持的室內(nèi)外壓差。而新風(fēng)量的多少直接影響空調(diào)的負(fù)載，從而影響空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)、冷水泵、壓縮機(jī)、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)扇的耗電。一般設(shè)計(jì)是以人員zui多及活動(dòng)zui激烈的情況來(lái)決定新風(fēng)量。但實(shí)際使用時(shí)卻幾乎不需要使用這么大的新風(fēng)量，從而造成在絕大部分的空調(diào)時(shí)段都在耗能的狀況下運(yùn)轉(zhuǎn)。較有效的方法是以室內(nèi)空氣中二氧化碳含量來(lái)控制新風(fēng)量。大型酒店、賓館的公共場(chǎng)所，商場(chǎng)、餐廳、多功能廳及大型會(huì)議廳等，需要送入的新風(fēng)量較大。在整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行中室外空氣溫、濕度隨季節(jié)而變化。因此，及時(shí)調(diào)節(jié)好新風(fēng)與回風(fēng)的比例就可以節(jié)能。例如，日本某商場(chǎng)在周一到周五將新風(fēng)減少50%，總冷負(fù)荷減少了30%。
（3）、冷凍水的供、回水溫差
　　一般空調(diào)水系統(tǒng)的輸配用電，在夏季供冷期間約占整個(gè)建筑動(dòng)力用電的12％－24％，因此水系統(tǒng)節(jié)能具有重要意義。目前，大流量、小溫差現(xiàn)象普遍存在，設(shè)計(jì)中供、回水溫差一般均取5℃。調(diào)查測(cè)試一些高層賓館、飯店空調(diào)水系統(tǒng)的資料數(shù)據(jù)表明，夏季冷凍水系統(tǒng)供回水溫差較好的為3-4℃，較差的只有 1－1.5℃，造成實(shí)際水流量比需要的水量大，使水系統(tǒng)電耗大大增加。
（4）、冷卻水入口溫度
　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，冷卻水入口溫度每降低1℃可節(jié)電1.5～2.0%。冷卻水入口溫度應(yīng)在符合冷水主機(jī)特性及室外氣溫、濕球溫度的限制下盡可能地降低，以節(jié)約冷水主機(jī)的耗電。在較低的冷卻水溫時(shí)冷水主機(jī)耗電降低，但冷卻水塔耗電升高，兩者耗電之和存在一*運(yùn)轉(zhuǎn)效率點(diǎn)。冷卻水塔應(yīng)與冷水主機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)一起考慮，才能使系統(tǒng)整個(gè)效率提高。要達(dá)到*化控制，冷卻水設(shè)定溫度應(yīng)隨室外氣溫、濕球溫度而變。
（5）、冷卻水循環(huán)量
　　減少冷卻水循環(huán)量，可以降低冷卻水泵耗電量。若能配合冷水主機(jī)與冷卻水塔選擇較大溫差的設(shè)計(jì)時(shí)，水流量即可降低，從而減少冷卻水泵的初裝費(fèi)用和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。
（6）、冷卻塔風(fēng)機(jī)控制
　　在大多數(shù)的設(shè)計(jì)中，一臺(tái)冷水主機(jī)會(huì)搭配一臺(tái)冷卻水塔，且水塔的起停與冷水主機(jī)聯(lián)動(dòng)。由于中、大系統(tǒng)冷水主機(jī)臺(tái)數(shù)偏多，使得冷卻水塔臺(tái)數(shù)也多，不易管理及維護(hù)，且無(wú)法隨著空調(diào)負(fù)載及室外氣溫條件變動(dòng)而調(diào)整風(fēng)扇耗電量。當(dāng)水處理量大于300 m3/h以上時(shí)，方形冷卻塔可實(shí)現(xiàn)多風(fēng)機(jī)控制。風(fēng)機(jī)的數(shù)量可隨著處理水量的增大而增加。方形多風(fēng)機(jī)型冷卻塔，可隨著夏季室外濕球溫度的變化隨意增減風(fēng)機(jī)數(shù)量，用于晝夜溫差較大的地區(qū)更有利于節(jié)能。
（7）、運(yùn)行時(shí)間的調(diào)節(jié)
　　歌舞廳、酒吧等消夏娛樂(lè)場(chǎng)所的經(jīng)營(yíng)時(shí)間通常僅為晚場(chǎng)營(yíng)業(yè)，時(shí)間約19～22時(shí)。營(yíng)業(yè)前2～4h將空調(diào)系統(tǒng)投入運(yùn)轉(zhuǎn)，利用圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蓄冷能力使廳內(nèi)的溫度慢慢下降至設(shè)計(jì)溫度的下限值或略低于該值。這樣當(dāng)營(yíng)業(yè)后室內(nèi)熱負(fù)荷逐漸增加形成峰值時(shí)，空調(diào)設(shè)備仍能在低于峰值負(fù)荷下正常運(yùn)行，達(dá)到了“預(yù)冷”降低空調(diào)設(shè)備容量的目的，大約相當(dāng)于減少了設(shè)計(jì)冷負(fù)荷的25%。
（8）、適當(dāng)?shù)卣{(diào)整冷水主機(jī)的設(shè)定溫度
　　在夏季*空調(diào)主機(jī)用電量可達(dá)酒店用電總量55%以上。適當(dāng)?shù)卣{(diào)整冷水主機(jī)的設(shè)定溫度可收到較好的節(jié)能效果。冷水溫度越高，則主機(jī)耗電率越低。每提高1℃，節(jié)電約3%。在調(diào)高冷水設(shè)定溫度時(shí)，需符合負(fù)荷端的溫度要求。調(diào)高冷水的設(shè)定溫度有兩種方法：一是冷水溫度隨室外氣溫設(shè)置；二是冷水溫度隨熱負(fù)載設(shè)置。
3、*空調(diào)系統(tǒng)的維護(hù)與節(jié)能
（1）、空調(diào)系統(tǒng)的常規(guī)維護(hù)管理
①、每年運(yùn)行前要對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行打壓試驗(yàn)、沖洗檢查。
②系統(tǒng)的除污器要定期清理。
③風(fēng)機(jī)盤管的滴水盤定期檢查清洗。
（2）、制冷機(jī)組開機(jī)前的維護(hù)管理
①、檢查冷凍水、冷卻水閥門開關(guān)是否正確。
②檢查主機(jī)、油系統(tǒng)、制冷劑系統(tǒng)開關(guān)是否正確，液位是否正常。
③在檢查的同時(shí)記錄冷凍（冷卻）水的溫度和壓力差，主機(jī)油位，制冷劑的液位，機(jī)內(nèi)壓力、油溫。
④以上檢查結(jié)果記錄在案。
（3）、主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的維護(hù)管理
①、在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中定時(shí)檢查制冷系統(tǒng)有無(wú)泄漏現(xiàn)象。
②做好運(yùn)轉(zhuǎn)記錄，每小時(shí)記錄一次。需要記錄的有油溫、油壓、油位，吸氣壓力、蒸發(fā)壓力、蒸發(fā)溫度、排氣壓力、排氣溫度、制冷劑的液面變化，冷凍水進(jìn)出水壓差、溫差，冷卻水壓差、溫差，電流、電壓。
③檢查有無(wú)異�，F(xiàn)象。