《空调节电技术》PPT课件.ppt

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1、现代节电技术 与节电工程,王敏青岛市节能监察中心,第七章 空调设备的节电技术,第一节、空调设备的基本知识一、空调系统的分类,第七章 空调设备的节电技术,第七章 空调设备的节电技术,第七章 空调设备的节电技术,二、各种空调系统简介、集中式空调系统组成：空气处理装置、空气输送设备、空气分配设备、冷热源、控制调节装置,第七章 空调设备的节电技术,第七章 空调设备的节电技术,、变制冷剂流量多联分体式空调系统（Varied Refrigerant Volume Air Conditioning Systems,VRV）是制冷剂式空调系统，属于压缩式制冷范畴。以制冷剂为输送介质。由制冷压缩机、电子膨胀阀、

2、其他阀件和一系列管路构成的环状管网系统。由制冷剂管路连接室外机和室内机。,VRV空调系统组成,室外机,天花板嵌入式室内机,新风处理机,第七章 空调设备的节电技术,第七章 空调设备的节电技术,特点：1、每台室内机可自由开停，运行中根据负荷量室外机自动适应应输出相应的能力，将功率消耗将至最低限度，较一般中央空调节能15%25%；,第七章 空调设备的节电技术,2、通过较细的制冷剂管路，可以连接各种款式和规格的室内机；3、机组工作范围宽广；4、智能控制系统可进行单独、分区独立或集中控制。,VRV空调系统的压缩机技术VRV空调系统通过改变压缩机的制冷剂循环量和进入室内各换热器的制冷剂流量,适时满足室内冷

3、热负荷要求,是一种可以根据室内负荷大小自动调节系统容量的节能、高效、舒适的空调。在对制冷压缩机的控制上有变频VRV系统和数码蜗旋VRV系统之分。,（1）变频压缩机技术：包括由变频器驱动提供的可变速压缩机、带旁路(热气和液体)的多级压缩机、双速压缩机和二级容量控制压缩机等。（）数码涡旋技术：数码涡旋技术是实现容量调节的一种全新的技术，使用的是涡旋压缩机，它有一独特固有性能,称为“轴向柔性”，该技术为谷轮公司专利。,VRV空调系统的节能VRV空调系统的节能性表现在以下几个方面：（1）空调系统在全年的绝大部分时间里是处于部分负荷运行状态，常规空调在设计时是按照设计负荷选定的制冷设备，在非额定工况下，

4、制冷机COP值较低，而VRV空调产品在部分负荷下运行时也有较高的COP值；,（2）VRV空调系统中，不同的房间可以设定不同的温度,以满足不同使用者的要求,避免了集中控制造成的无效能源消耗,也提高了舒适水平；,（3）空调系统直接以制冷剂作为传热介质,传送的热量约为水的10倍、空气的20倍,且不需用庞大的水管和风管系统,不但减少了耗材,节省了空间，还减小了输送耗能及冷媒输送中的能量损失。,第七章 空调设备的节电技术,、变风量空调系统（Varied Air Volume Air Conditioning Systems,VAV）属于全空气空调系统，向房间输送足够数量的、经过一定处理的空气，消除室内的

5、余热和余湿负荷，当负荷变化时，用改变送风量的方法维持室内所需的温度和湿度。,第七章 空调设备的节电技术,特点：房间温度能够单独控制的全空气系统。风量自动变化(应对负荷变化)，系统风量分配自动平衡。空调房间没有冷水系统，同时也没有冷凝水产生的相关问题。,第七章 空调设备的节电技术,对于负荷变化较大，同时使用系数较低的场所，节能效果尤为显著。空气品质好，温控准确快速，舒适性提高。运行节能（比CAV或FCU系统节能20-30%）。,第七章 空调设备的节电技术,维修成本低，便于装修重新分隔。需要的机电安装高度较多，方案及扩初阶段需要和建筑协调确定。造价较高，需要较高的安装调试水平，系统的控制调试较为复

6、杂。,第七章 空调设备的节电技术,VAV空调系统的组成：末端装置：末端装置是变风量系统的关键设备，通过它来调节风量，补偿变化着的室内负荷，维持室温。一个边风量系统运行成功与否，在很大程度上取决于所选用的末端装置是否合适，性能是否良好。,第七章 空调设备的节电技术,系统控制器：系统控制的主要功能是根据系统中各VAV装置的动作状态或风管的静压值（设定点），分析计算系统的最佳控制量，指示变频器动作。,第七章 空调设备的节电技术,变频风机：VAV空调系统常采用在送风机的输入电源线路上加装变频器，根据控制系统的指示改变风机的转速，满足空调系统的设计。,第七章 空调设备的节电技术,定风量:末端系统,第七章

7、 空调设备的节电技术,变风量:末端系统,第七章 空调设备的节电技术,、采用低温送风技术的空调系统,第七章 空调设备的节电技术,第七章 空调设备的节电技术,第七章 空调设备的节电技术,热泵 热泵是一种利用高位能使热量从低位热源流向高位热源的节能装置。顾名思义，热泵也就是像泵那样，可以把不能直接利用的低位热能（如空气、土壤、水中所含的热能、太阳能、工业废热等）转换为可以利用的高位热能，从而达到节约部分高位能（如煤、燃气、油、电能等）的目的。,热泵空调系统是热泵系统中应用最为广泛的一种系统。在空调工程实践中，常在空调系统的部分设备或全部设备中选用热泵装置。空调系统中选用热泵时，称其系统为热泵空调系统

8、，或简称热泵系统。,与常规的空调系统相比，具有如下特点：热泵空调系统用能遵循了能级提升的用能原则，而避免了常规空调系统用能的单向性。所谓的用能单向性是指“热源消耗高位能,（电、燃气、油、和煤等）向建筑物提供低温的热量向环境排放废物（废热、废气、废渣等）”的用能模式。热泵空调系统用大量的低温再生能替代常规空调系统中的高位能。,常规暖通空调系统除了采用直燃机的系统外，基本上分别设置热源和冷源，而热泵空调系统是冷源与热源合二为一，用一套热泵设备实现夏季供冷，冬季供暖，冷热源一体化，节省设备投资。一般来说，热泵空调系统比常规空调系统更具有节能效果和环保效益。,热泵系统分类 热泵系统按低位热源的种类分类

9、可以分为：空气源的热泵系统；水源的热泵系统；土壤源的热泵系统；太阳能热源的热泵系统；废热源的热泵系统；多热源的热泵系统。,按驱动能源的种类分类可以分为：电动热泵系统，其驱动能源为电能，驱动装置为电动机；燃气热泵系统，其驱动装置是燃气发动机。,空气源热泵 空气源热泵系统通过自然能(空气蓄热)获取低温热源，经系统高效集热整合后成为高温热源，用来取(供)暖或供应热水。空气源热泵产品与锅炉相比的优点在于：热效率高：产品热效率全年平均在300%以上，而锅炉的热效率不会超过100%；,运行费用低：与燃油，燃气锅炉比，全年平均可节70%的能源；环保：热泵产品无任何燃烧排放物，制冷剂选用了环保制冷剂R417A

10、，对臭氧层零污染，是较好的环保型产品；运行安全，无需值守；模块式安装，便于增添设备。,地源热泵空调系统 地源热泵空调系统是一种通过输入少量的高位能，实现从浅层地能（土壤热能、地下水或地表水中的低位热能）向高位热能转移的空调系统，它包括了使用土壤、地下水和地表水作为低位热源（或热汇）的热泵空调系统。,以土壤为热源和热汇的热泵系统称之为土壤耦合热泵系统，也称地下埋管换热器地源热泵系统；以地下水为热源和热汇的热泵系统称之为地下水热泵系统；以地表水为热源和热汇的热泵系统称之为地表水热泵系统。,第七章 空调设备的节电技术,第二节 空调设备的节电因素对于空调来说，首先决定需要的空调负荷，再根据负荷选用适当

11、的空调器。空调器节电，第一步是减轻冷负荷，第二步是根据负荷选用省电的空调器和空调系统，或者对已有的设备进行改造。,第七章 空调设备的节电技术,一、冷暖气设备负荷冷、热负荷：引起室内温度升降变化的热量转移。单位：kcal/h。冷、热负荷决定制冷量或供热量。影响建筑物内空调节电的因素：,第七章 空调设备的节电技术,1、室内温度 由墙壁热传导的负荷（与内外温差成正比）由窗玻璃对流、热传导的负荷（与内外温差成正比）,第七章 空调设备的节电技术,缝隙负荷（与内外温差成正比）新风负荷（与内外温差成正比）人体发热量2、窗户的遮阳系数 见书P189190,第七章 空调设备的节电技术,3、缝隙风和换气缝隙风量和

12、换气量与缝隙负荷和新风负荷有关。缝隙风就是由于门、窗等缝隙和开关门、窗时进入的风。室外风越大或室内外温差越大，缝隙风就越大。,第七章 空调设备的节电技术,4、室内器具的发热 照明器 电动机 电动机与机械设备都在空调室内时，为电动机的输入功率；,第七章 空调设备的节电技术,电动机在空调室外，机械设备在空调室内时，为电动机的输出功率；电动机在空调室内，机械设备在空调室外时，为电动机的损耗。,第七章 空调设备的节电技术,其它电器设备 见书P192表7-6 其他,第七章 空调设备的节电技术,二、空调系统空调系统包括机器和控制两部分，其节电因素见书P192表7-7。,第七章 空调设备的节电技术,第七章

13、空调设备的节电技术,第七章 空调设备的节电技术,第三节 空调设备的实用节电技术,第七章 空调设备的节电技术,二、冷水机的节能采用水冷冷凝器制造冷水的专用制冷机。部分负荷时的能力和能耗的关系采用变流量方式部分负荷特性下降，但能减少泵的动力消耗，应通过空调全系统比较后，选择有利的方式。,第七章 空调设备的节电技术,主机和辅机的能耗从大型公共建筑空调用电力消耗的比例看，冷水机的制冷机约37%66%，泵约12%22%，风机约11%37%。可对风机和泵采取节电措施。,第七章 空调设备的节电技术,三、吸收式冷热水机的节能外部条件和能力、能耗的关系吸收式冷热水机由吸收器、蒸发器、冷凝器、低压发生器、高压发生

14、器和高温、低温热交换器等组成。其运行特性与热交换器的特性和它的变化有关。,第七章 空调设备的节电技术,1、与冷水出口温度的关系：冷水出口温度越高，燃料消耗量越小，节能效果越好。不降低冷水出口温度的控制方式：冷水入口控制方式和室外气温补偿控制方式2、与冷却水入口温度的关系：吸收式冷热水机的冷却水入口标准温度是,第七章 空调设备的节电技术,32。冷却水入口温度越低，燃料消耗量越小。3、冷水变流量控制4、冷却水变流量控制5、部分负荷效率：当负荷效率为50%60%时燃料消耗率最低。,第七章 空调设备的节电技术,附属机器的能耗1、冷水和冷却水定流量运行时2、冷水和冷却水变流量时改变冷水泵和冷却水泵的台数

15、和变频控制可节约电能。,第七章 空调设备的节电技术,四、其他设备的节电技术：风机、水泵、电动机等节电技术参见相关书籍。五、空调器容量的计算空调器应用时室内温度控制范围：制冷运行：2030 制热运行：1623,第七章 空调设备的节电技术,1、家庭用空调器容量的选择墙厚24cm以上，层高3.2m以下，室外环境温度不超过43 时，每平方米选用120140W为宜。,第七章 空调设备的节电技术,2、较大场所用空调器容量的选择房间容积1500m3以下，层高不大于6m，隔热条件较好的房间，空调器的容量可按下式估算：,第七章 空调设备的节电技术,空调节能的措施可归纳为八个方面：1、减少冷负荷改善建筑的隔热性能

16、选择合理的室内参数局部热源就地排除合理使用室外新风量防止冷量的流失,第七章 空调设备的节电技术,2、提高制冷机组效率降低冷凝温度提高蒸发温度 优选制冷设备,第七章 空调设备的节电技术,3、利用自然冷源地下水源及土壤源，可以在夏季作为冷却水为空调系统提供冷量。春、秋季可以直接将室外低温空气送至室内，为室内降温。,第七章 空调设备的节电技术,4、减少水系统泵机的电耗减小阀门、过滤网阻力提高水泵效率设定合适的空调系统水流量,第七章 空调设备的节电技术,5、减少风机电耗定期清洗过滤网、定期检修、检查皮带是否太松、工作点是否偏移、送风状态是否合适。使用变频风机将定风量控制改为变风量控制，降低送风的风速，

17、减小噪音。末端风机改为变风量控制系统,第七章 空调设备的节电技术,6、采用自然通风采用双向换气装置，送入的新风温度基本相近于室内温度，节约制冷供暖能源，同时提高室内空气品质。,第七章 空调设备的节电技术,7、使用智能控制系统适时调整空调系统的运行参数，使其节能运行，同时容易实现末端温度的灵活设置。8、中央空调余热回收利用压缩机工作过程中会排放大量的废热来获取热水，实现废热利用的目的。,GB50365-2005空调通风系统运行管理规范1、空调系统经济运行和技术管理 定期检查和改善围护结构、设备、水和空气输送系统的保温性能，参照GB/T 4272-2008设备及管道保温技术通则执行。,中央空调运行

18、调节和维护中的节能,在满足生产工艺和舒适性的条件下，合理降低建筑物空调的温、湿度标准，适当增大送回风温差和供回水温差。在保证最小新风量的前提下，合理控制和正确利用室外新风量。,中央空调运行调节和维护中的节能,定期检查和维修水、空气输送系统，减少系统的泄漏。定期维修、校核自动控制装置及监测计量仪表。加强对空调水系统的水质管理。,中央空调运行调节和维护中的节能,建立运行管理、维护、检修等规章制度。建立运行日志和设备的技术档案。管理和操作人员要经过培训，考核合格后才能上岗。,中央空调运行调节和维护中的节能,主管部门定期派专人检查有关规章制度的执行情况。2、控制合理的运行参数 室内温、湿度从节能角度出

19、发来确定室内温、湿度标准是节能的重要因素。在保证生产工艺与人体,中央空调运行调节和维护中的节能,健康的条件下，夏季室温每提高1，约可减少热负荷11.2%。在夏季如将室内空气湿度由60%提高到70%，则可节约能量17%左右。据资料测算，仅仅将夏季室温提高1，就可使空调工程投资总额降低约6%，运行费用减小8%左右。,中央空调运行调节和维护中的节能,美国国家标准局认为将夏季室温从24提高26.7，可节能15%。新风量新风负荷占空调总负荷的20%40%，对其标准值高低的取舍，与节能关系重大，不可忽视。,中央空调运行调节和维护中的节能,引进新风主要是为了满足人员的卫生需求及部分工艺空调所需维持的室内外压

20、差。而新风量的多少直接影响空调的负载，从而影响空调系统的风机、冷水泵、压缩机、冷却水泵、冷却塔风扇的耗电。,中央空调运行调节和维护中的节能,一般设计是以人员最多及活动最激烈的情况来决定新风量。但实际使用时却几乎不需要使用这么大的新风量，从而造成在绝大部分的空调时段都在耗能的状况下运转。较有效的方法是以室内空气中二氧化碳含量来控制新风量。,中央空调运行调节和维护中的节能,大型酒店、宾馆的公共场所，商场、餐厅、多功能厅及大型会议厅等，需要送入的新风量较大。在整个系统的实际运行中室外空气温、湿度随季节而变化。因此，及时调节好新风与回风的比例就可以节能。如：日本某商场在周一到周五将新风减少50%，总冷

21、负荷减少了30%。,中央空调运行调节和维护中的节能,冷冻水的供、回水温差一般空调水系统的输配用电，在夏季供冷期间约占整个建筑动力用电的1224，因此水系统节能具有重要意义。目前，大流量、小温差现象普遍存在，设计中供、回水温差一般均取5。,中央空调运行调节和维护中的节能,调查测试一些高层宾馆、饭店空调水系统的资料数据表明，夏季冷冻水系统供回水温差较好的为3-4，较差的只有 11.5，造成实际水流量比需要的水量大，使水系统电耗大大增加。,中央空调运行调节和维护中的节能,冷却水入口温度根据经验，冷却水入口温度每降低1可节电1.52.0%。冷却水入口温度应在符合冷水主机特性及室外气温、湿球温度的限制下

22、尽可能地降低，以节约冷水主机的耗电。,中央空调运行调节和维护中的节能,在较低的冷却水温时冷水主机耗电降低，但冷却水塔耗电升高，两者耗电之和存在一最佳运转效率点。冷却水塔应与冷水主机的运转一起考虑，才能使系统整个效率提高。要达到最佳化控制，冷却水设定温度应随室外气温、湿度而变。,中央空调运行调节和维护中的节能,冷却水循环量减少冷却水循环量，可以降低冷却水泵耗电量。若能配合冷水主机与冷却水塔选择较大温差的设计时，水流量即可降低，从而减少冷却水泵的初装费用和运转费用。,中央空调运行调节和维护中的节能,冷却塔风机控制在大多数的设计中，一台冷水主机会搭配一台冷却水塔，且水塔的起停与冷水主机联动。由于中、

23、大系统冷水主机台数偏多，使得冷却水塔台数也多，不易管理及维护，且无法随着空调负载及室外气温条件变动而调整风扇,中央空调运行调节和维护中的节能,耗电量。当水处理量大于300 m3/h以上时，方形冷却塔可实现多风机控制。风机的数量可随着处理水量的增大而增加。方形多风机型冷却塔，可随着夏季室外湿球温度的变化随意增减风机数量，用于昼夜温差较大的地区更有利于节能。,中央空调运行调节和维护中的节能,适当地调整冷水主机的设定温度在夏季中央空调主机用电量可达酒店用电总量55%以上。适当地调整冷水主机的设定温度可收到较好的节能效果。冷水温度越高，则主机耗电率越低。每提高1，节电约3%。,中央空调运行调节和维护中的节能,节约能源靠大家,谢谢！,