黃紅斌
摘要:空調(diào)作為當(dāng)前社會中不可缺少的公共建設(shè)之一,在現(xiàn)實(shí)生活中帶來了很高的便利性。而隨著當(dāng)今社會友好型建設(shè)不斷推進(jìn),我國對節(jié)能減耗的優(yōu)化不斷加強(qiáng),對于空調(diào)來說也要進(jìn)行升級優(yōu)化,減少能源的浪費(fèi)。通過對空調(diào)進(jìn)行研究,并結(jié)合建筑進(jìn)行思考。本文對空調(diào)制冷節(jié)能優(yōu)化的方面作出了一定的分析,希望根據(jù)空調(diào)整體的運(yùn)行狀況進(jìn)行具體方案的設(shè)計(jì),以此減少能源損耗,更好地貫徹我國的發(fā)展目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:空調(diào)制冷;設(shè)備運(yùn)行狀況;節(jié)能優(yōu)化;研究
我國在經(jīng)濟(jì)與環(huán)境中一直處于發(fā)展矛盾的狀態(tài)來說,如何可以在經(jīng)濟(jì)得到快速發(fā)展的同時(shí),確保生態(tài)環(huán)境的平衡是進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展需要面對的問題。所以在對于空調(diào)的使用上來說,空調(diào)的制冷系統(tǒng)會浪費(fèi)大量的電能,同時(shí)也會將熱量散發(fā)到空氣中,升高環(huán)境中的空氣溫度。所以降低制冷系統(tǒng)中的能量損耗一直是當(dāng)前進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展的方向。
一、優(yōu)化改造的依據(jù)
我國一直在走可持續(xù)發(fā)展路線。對于資源要進(jìn)行合理利用,尤其是日常生活中,更要懂得節(jié)約資源,這更是每一個(gè)人民應(yīng)該做的。而對于空調(diào)的節(jié)能改造來進(jìn)行資源的節(jié)約也是當(dāng)前發(fā)展趨勢。當(dāng)前幾乎空調(diào)無處不在,所以對于整體能源的使用及過程中造成的浪費(fèi)更是龐大的。對于整體空調(diào)系統(tǒng)的改造是必然的。另外,當(dāng)前我國污染依然是嚴(yán)重,這也是一個(gè)長久的問題。所以對于當(dāng)前空調(diào)系統(tǒng)的改造節(jié)能,要建立以不污染環(huán)境為基礎(chǔ),同時(shí)更要確保整體的使用效果【1】。否則,如果只遵循一味地降低資源的能源利用,達(dá)不到效果,那也是不可取的。
二、運(yùn)行流程
目前在空調(diào)的使用中,空調(diào)的制冷系統(tǒng)一直是空調(diào)最主要的系統(tǒng)。對于制冷系統(tǒng)來說,會將空氣轉(zhuǎn)化為冷空氣,排出的空氣有制冷的作用。通過整體的制冷系統(tǒng),可將收集到的蒸汽壓縮到冷凝器中進(jìn)行處理,進(jìn)行氣體狀態(tài)的改變。將高壓蒸汽進(jìn)行處理,使其液化放出熱量變成小水珠。隨后往復(fù)循環(huán)進(jìn)行冷空氣的排出進(jìn)行制冷調(diào)整,空調(diào)會降低整體的空氣溫度。而隨著制冷系統(tǒng)的室外機(jī)主要用來進(jìn)行排出熱空氣液態(tài)后的水滴,利用風(fēng)扇可以將冷凝器中的熱空氣進(jìn)行運(yùn)輸,從而帶走所放出的熱量【2】。
三、制冷設(shè)備的組合以及運(yùn)行
空調(diào)主要有兩個(gè)系統(tǒng)組成,空氣和水系統(tǒng),通過兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)聯(lián)系,可以達(dá)到制冷設(shè)備的正常使用。同時(shí)如果要對能源進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化,也需要從這兩個(gè)系統(tǒng)中進(jìn)行入手。
(一)水運(yùn)行系統(tǒng)
對于空調(diào)的水系統(tǒng)來說,主要由冷凍水,冷卻水和主機(jī)系統(tǒng)之間進(jìn)行相互配合。其中對于三個(gè)系統(tǒng)來說,分工各有不同。對于冷凍水循環(huán)系統(tǒng)來說,具體的組成設(shè)備為水泵,水管等。冷卻水循環(huán)系統(tǒng)主要由冷凝器,冷凝塔,冷凝管和泵構(gòu)成。而其中主系統(tǒng)包括的設(shè)備有壓縮機(jī),制冷器以及節(jié)流器等。
空調(diào)的水系統(tǒng)利用物質(zhì)狀態(tài)的變化而產(chǎn)生的能量變化進(jìn)行空氣溫度的控制調(diào)整。在系統(tǒng)運(yùn)作過程中通過讓物體吸收能量發(fā)生汽化,隨后可以利用制冷劑進(jìn)行制冷,傳至壓縮機(jī)進(jìn)行加工處理,利用其中產(chǎn)生的壓力將所需要的物質(zhì)轉(zhuǎn)移到冷凝器中。在此流程運(yùn)行過程中冷凝器中的物質(zhì)不斷地?cái)U(kuò)大,所以壓力也在不斷地增加。而這一過程中由于出現(xiàn)的溫差會導(dǎo)致部分氣體在冷凝器上出現(xiàn)冷凝液化,導(dǎo)致大量的熱量放出,運(yùn)作到蒸發(fā)器,隨后使節(jié)流器中的壓力發(fā)生變化。換句話說使所需要的空氣變成氣液混合氣體在轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w而發(fā)生一系列狀態(tài)的改變,包括整體氣體體積的大小改變,都會使自身的熱量發(fā)生巨大的變化。通過這種系統(tǒng)降低整體的空氣溫度,使制冷劑和冷凍水運(yùn)行期間進(jìn)行循環(huán)的熱交換,使產(chǎn)生的熱量不斷被吸收,放出空氣,從而得到所需要的設(shè)定溫度。
(二)空氣系統(tǒng)
空氣系統(tǒng)包括管道及端部,空氣處理設(shè)備??諝庀到y(tǒng)主要的作用是對空氣進(jìn)行處理,使吸收的空氣變得更加干凈。整個(gè)系統(tǒng)將空氣中的有害物質(zhì)進(jìn)行凈化。
整體的流程:首先進(jìn)入空氣系統(tǒng)中的空氣需要進(jìn)行過濾,隨后通過空調(diào)中的風(fēng)管作為運(yùn)輸介質(zhì),將所吸收到的空氣進(jìn)行傳輸轉(zhuǎn)移至純凈水中【3】。再之后利用冷卻水混合熱交換進(jìn)行加工處理,將所得到的空氣變成所需要的空氣。完成之后會自動送到空調(diào)中,達(dá)到人們對環(huán)境的指標(biāo)需求后進(jìn)行排放。而在整體的運(yùn)輸流程中,空調(diào)的冷卻水功能通過熱交換使空氣從室內(nèi)轉(zhuǎn)移到室外。在整體空調(diào)運(yùn)作當(dāng)中,冷凍水與冷卻水兩個(gè)裝置進(jìn)行熱的交換,將能量不斷的轉(zhuǎn)移至外部。風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)用于室內(nèi)的冷卻和傳熱,并讓所需要的空氣與環(huán)境接觸,從而使整體的溫度保留帶所需要的溫度范圍之內(nèi)。
四、節(jié)能優(yōu)化措施
空調(diào)就是熱泵,本質(zhì)就是搬運(yùn)熱量,我們不能讓熱量憑空消失。從能量守恒的角度說,熱量被吸收必然會以其他形式存在或者轉(zhuǎn)移到其他位置,兩種情況肯定都要付出代價(jià),從現(xiàn)有的實(shí)際應(yīng)用中還是偏向轉(zhuǎn)移熱量。
(一)調(diào)整冷凍水冷卻水溫度
適當(dāng)?shù)奶岣呃鋬鏊某鏊疁囟?,降低冷卻水的出水溫度,可以有效地節(jié)約能源損耗。具體來說,如果冷凍水的水溫提高1℃,相對于可以實(shí)現(xiàn)3%的COP值【4】。通過優(yōu)化冷凍水以及消除制冷機(jī)組旁通的現(xiàn)象,可以更好地強(qiáng)化空調(diào)的換熱能力,提高COP,使整體冷凍水的效率變高。而對于冷卻水來說,通過定期進(jìn)行清洗冷凝器以此減少測壓,可以優(yōu)化節(jié)能效果。
(二)對空調(diào)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整
能源的消耗在空調(diào)運(yùn)作過程中是不可以避免的,而作為整體能源消耗的核心裝置,例如冷卻裝置風(fēng)機(jī)等,在整體進(jìn)行節(jié)約能耗過程中,可以通過對空調(diào)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整,減少能源損耗。
在空調(diào)制冷運(yùn)作中有效的調(diào)節(jié)設(shè)備的工作狀態(tài),減少不必要的浪費(fèi),例如減少啟動時(shí)間。除此之外,也可以利用當(dāng)今變頻技術(shù),根據(jù)環(huán)境要求以及客戶的要求,可以高效科學(xué)地進(jìn)行空調(diào)的風(fēng)速控制,以及對整體頻率運(yùn)作的控制,以此減少整體能源的損耗。除此之外在整體的冷卻水循環(huán)階段,由于水泵的消耗能源較大,并且風(fēng)機(jī)與水泵之間需要循環(huán)合作,促進(jìn)熱空氣的排出,所以利用風(fēng)機(jī)盤將空調(diào)中的冷風(fēng)循環(huán)壓制室內(nèi),合理地進(jìn)行風(fēng)機(jī)運(yùn)行,可以有效地降低空調(diào)能耗【5】。
(三)開發(fā)新資源,融入信息技術(shù)
當(dāng)前我國的能源主要為不可再生資源,而空調(diào)的大規(guī)模使用不可避免地會污染空氣。而隨著當(dāng)前不斷的科技的發(fā)展,也應(yīng)該研究發(fā)展可再生資源,推動可持續(xù)發(fā)展,利用太陽能進(jìn)行清潔能源的開發(fā)利用。同時(shí)加入信息自動化調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng),全面的對整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行管理監(jiān)控,例如對冷熱源溫度,濕度進(jìn)行參數(shù)設(shè)置,合理化控制,使其數(shù)字化,從而減少能源的浪費(fèi)。
結(jié)語:
總而言之,隨著當(dāng)前我國對空調(diào)的使用率的提高,目前對于整體的資源消耗巨大。所以我國在進(jìn)行城市化發(fā)展的同時(shí),也加大了對能源的節(jié)約利用。通過對空調(diào)制冷系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造,可以減少不必要的浪費(fèi)。
參考文獻(xiàn):
[1]馬明明. 公共建筑空調(diào)系統(tǒng)改造與節(jié)能潛力的研究[D].重慶大學(xué),2007.
[2]吳哲豪. 醫(yī)院建筑空調(diào)設(shè)計(jì)運(yùn)行及節(jié)能研究[D].華南理工大學(xué),2012.
[3]劉紅娟. 廣西夏熱冬暖地區(qū)既有公共建筑節(jié)能改造策略研究[D].廣西大學(xué),2016.
[4]張賀. 某大型公共建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造研究[D].華北電力大學(xué),2019.
[5]郁文紅. 建筑節(jié)能的理論分析與應(yīng)用研究[D].天津大學(xué),2004.