周海平
【摘 要】筆者將在下文中首先對本文的研究對象空調(diào)進(jìn)行簡要的介紹,并對其工作原理進(jìn)行必要的闡述,從而使讀者能夠?qū)τ诒疚牡难芯繂栴}有一個(gè)宏觀上的把握,最后則結(jié)合相關(guān)的理論知識,從空調(diào)自身和其與建筑物之間的關(guān)系兩方面著手,提出空調(diào)節(jié)能的控制策略,希望能有所裨益。
【關(guān)鍵詞】空調(diào)節(jié)能 ;控制策略;工作原理
0 前言
隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高,空調(diào)現(xiàn)在已經(jīng)走入了千家萬戶,成為了人們?nèi)粘I钪胁豢苫蛉钡囊粋€(gè)重要部分,其能夠?yàn)槿藗兲峁┦孢m的生活環(huán)境。可是與此同時(shí),在空調(diào)使用過程中的能源浪費(fèi)問題也暴露了出來。在這種情況下,研究空調(diào)的運(yùn)行原理以及其與建筑物之間的作用關(guān)系,從而找出空調(diào)節(jié)能的控制策略就顯得十分必要了。
1 空調(diào)的運(yùn)行機(jī)理與耗能原因
1.1 空調(diào)的運(yùn)行機(jī)理
舊時(shí)的空調(diào)所用的制冷劑是氟利昂。氟利昂的特點(diǎn)是:從氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)時(shí),會放熱;由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)時(shí),會吸熱。其實(shí),如今的空調(diào)的運(yùn)行機(jī)理的核心也是此特點(diǎn)。
首先,壓縮機(jī)將普通的氣態(tài)制冷劑轉(zhuǎn)化為具有較高溫度、較高氣壓的氣態(tài)制冷劑,然后,這種氣態(tài)制冷劑將會通過輸送管進(jìn)入到室外機(jī),在一段時(shí)間后,氣態(tài)制冷劑會釋放出部分熱量,變?yōu)榫哂谐R?guī)溫度的高壓液態(tài)制冷劑,這也是從室外機(jī)中流動(dòng)出來的風(fēng)是較熱的具體原因。
液態(tài)制冷劑會通過毛細(xì)管流入到室內(nèi)機(jī),室內(nèi)機(jī)的容積較大,液態(tài)制冷劑在大容積的室內(nèi)機(jī)內(nèi)會出現(xiàn)汽化現(xiàn)象,由液態(tài)制冷劑變成氣態(tài)形式的制冷劑,在這一過程中,制冷劑會吸熱,這樣一來,室內(nèi)機(jī)的溫度就會降低,而室內(nèi)機(jī)的氣流就會在風(fēng)扇的作用下從室內(nèi)機(jī)中流動(dòng)出來,這也就意味著從室內(nèi)機(jī)內(nèi)吹出來的風(fēng)是涼風(fēng)。
我們常常會看到空調(diào)出水的現(xiàn)象,這是由于室內(nèi)機(jī)的溫度降低,空氣中的水蒸氣會變成水滴,這些水滴就會順著水管,從空調(diào)中流出來。
空調(diào)不單單擁有制冷功能,還有制熱功能??照{(diào)在提升室內(nèi)溫度的時(shí)候與“四通閥”這個(gè)部件有著密切的關(guān)系。四通閥的作用是讓制冷劑在室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)的流動(dòng)方向與空調(diào)在制冷的時(shí)候的流通方向不同,這樣一來,空調(diào)便有制熱的功用了。
1.2 空調(diào)耗能的原因
在空調(diào)系統(tǒng)能耗中,冷負(fù)荷是主要原因。冷負(fù)荷的大小與空調(diào)能耗的大小有著密切的關(guān)系。而影響空調(diào)冷負(fù)荷數(shù)值的大小主要有以下幾個(gè)原因:(1)室內(nèi)室外溫度的差值。在建筑物的整體結(jié)構(gòu)無法更改的條件下,室內(nèi)室外的溫度差值相差的越多,建筑的冷負(fù)荷的數(shù)值就會越大。而室外的溫度又是由天氣決定的,不是我們能夠改變的。而且,近幾年,由于工業(yè)的快速發(fā)展,大氣環(huán)境多多少少受到了影響,室外溫度變得越來越高,自然而然,冷負(fù)荷也在不斷增長。但是,我們是可以控制室內(nèi)溫度的,要知道,室內(nèi)的溫度降低一度,空調(diào)所需要消耗的能量就要上升8個(gè)百分點(diǎn)。由此可以看出,合理的降低室內(nèi)溫度是非常有必要的。(2)建筑結(jié)構(gòu)。建筑結(jié)構(gòu)之房屋面積:房屋的面積過大,不單單會使房間看起來比較空曠,還會增加空調(diào)的能耗。其實(shí),對于大多數(shù)民眾來講,90多平米的房子就完全夠用,這樣,空調(diào)的能耗也可以控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi);建筑結(jié)構(gòu)之層高,很多居民為了使房屋更具欣賞感,都希望自己的房屋有較高的層高。其實(shí),層高過高有一個(gè)很大的弊端,就是增加了空調(diào)的能耗。因?yàn)閷痈叩脑黾泳鸵馕吨鴫Ρ诿娣e的增加,自然而然,空調(diào)需要消耗更多的能量;建筑結(jié)構(gòu)之房屋的朝向:冷負(fù)荷與建筑的朝向有著密切的關(guān)系,朝向?yàn)槟希湄?fù)荷最低,朝向?yàn)楸?,冷?fù)荷稍高一些,朝向?yàn)槲?,冷?fù)荷最高。
制冷設(shè)備對空調(diào)能耗的影響:(1)主機(jī)耗能。主機(jī)耗能在空調(diào)系統(tǒng)耗能中占有非常大的比重,大約為1/2。現(xiàn)在,一些空調(diào)主機(jī)的配備容量較大,運(yùn)轉(zhuǎn)速度較慢,能量輸送時(shí)間較長,致使空調(diào)的能耗增加。而且,空調(diào)的工作效果是參差不齊的,有高有低,自然而然,空調(diào)的耗能情況也有好有壞;(2)水泵與風(fēng)機(jī)的電耗較多。水力平衡計(jì)算的不準(zhǔn)確的話,現(xiàn)實(shí)生活中的溫度差大大的低于設(shè)計(jì)方案的溫度差,都會致使電能的消耗增加。
影響空調(diào)能耗的其它因素;系統(tǒng)的運(yùn)行管理。系統(tǒng)的運(yùn)行管理與空調(diào)節(jié)能效果的好壞密不可分,它是實(shí)現(xiàn)空調(diào)節(jié)能的前提條件。但是,大多數(shù)的空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行管理多多少少都會存在一些問題,運(yùn)行效率也不是很高,很多地方只注重空調(diào)的制造情況和使用效果,并不注重空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行情況以及節(jié)能效果。而且,現(xiàn)在有很多民眾對空調(diào)的運(yùn)行管理水平非常的不滿意。
2 空調(diào)節(jié)能的控制策略
2.1 改進(jìn)空調(diào)性能的節(jié)能控制策略
改進(jìn)空調(diào)性能的節(jié)能控制策略具體如下:(1)夏季室內(nèi)空調(diào)溫度的設(shè)置。在合理的條件下,應(yīng)該盡可能提高空調(diào)室內(nèi)的設(shè)置溫度,要盡量高于26攝氏度。關(guān)于這項(xiàng)控制策略,需要廣大民眾的配合,將自家的空調(diào)的溫度設(shè)置在這個(gè)范圍內(nèi)。這樣,便可以有效的降低冷負(fù)荷的數(shù)值;(2)減少主機(jī)能耗。減少主機(jī)能耗的具體措施:第一個(gè)措施,將冷凍水的溫度控制在一個(gè)合理的范圍之內(nèi);第二個(gè)措施,使冷卻塔的出水溫度較低;(3)降低水泵和風(fēng)機(jī)的電耗。具體措施如下:①使用二級泵系統(tǒng),在冷負(fù)荷較小的情況下,可以斷開制冷機(jī)開關(guān),利用二級泵系統(tǒng)給空調(diào)提供制冷的能量;②增加送回水溫度的差值;③盡量提升水泵的工作效率;④在不影響空調(diào)的工作效果的前提下,改變水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率、運(yùn)轉(zhuǎn)速度;(4)改進(jìn)空調(diào)的控制系統(tǒng),在空調(diào)運(yùn)行時(shí),空調(diào)可以自行根據(jù)房間的溫度進(jìn)行合理的調(diào)整,盡可能的降低空調(diào)的負(fù)荷,從而降低空調(diào)的能耗;(5)冷卻塔和主機(jī)等設(shè)備也應(yīng)該設(shè)有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能,這樣,它們便可以根據(jù)空調(diào)的負(fù)荷情況,調(diào)正自身的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率。
2.2 改善空調(diào)與建筑環(huán)境關(guān)系的節(jié)能控制策略
改善空調(diào)與建筑環(huán)境關(guān)系的節(jié)能控制策略:(1)增加面積為90平米左右的房屋數(shù)量,這樣,既可以降低民眾在房價(jià)上的壓力,又有效的降低了空調(diào)的能耗,符合我國的節(jié)能發(fā)展戰(zhàn)略;(2)民眾住房的層高應(yīng)該控制在2.8米以內(nèi),但是很多商家為了追逐利益,使自己的房子更好賣,都有意增加層高,對于這種現(xiàn)象,相關(guān)部門應(yīng)該及時(shí)采取手段,對這種商家進(jìn)行合理懲罰,并督促他們應(yīng)該將房屋層高控制在合理的范圍之內(nèi);(3)南北向的窗戶面積盡量大一些,東西向的窗戶面積盡量小一些,這種建設(shè)方案,可以使房屋冬暖夏涼,減少空調(diào)的能耗;(4)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中增加外窗遮陽設(shè)計(jì),降低太陽對窗戶的輻射,從而降低室內(nèi)溫度,減少空調(diào)的能耗。
3 結(jié)語
只有空調(diào)的節(jié)能控制措施不斷完善,空調(diào)的能耗問題才能夠得到徹底的解決。為此,相關(guān)工作人員需要對空調(diào)的運(yùn)行原理、空調(diào)的耗能因素、建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都有所了解,只有這樣,工作人員才能夠找到空調(diào)節(jié)能措施,高效、合理的解決空調(diào)能耗問題。總而言之,為了使空調(diào)行業(yè)在節(jié)能、環(huán)保的前提下,更快、更好的發(fā)展,相關(guān)工作人員需要做的還有很多。
【參考文獻(xiàn)】
[1]吳學(xué).淺論中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào),2010(3):62-63.
[2]聶玉強(qiáng),冀兆良.空調(diào)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建筑節(jié)能[J].安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2011,10(1):13-16.
[3]陳紅兵,李德英,邵宗義,等.窗戶對建筑能耗的影響研究[J].北京建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào),2010,20(4):9-12.
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