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無論是制訂中央空調(diào)節(jié)能標準,還是從事具體工程項目的設(shè)計,都應把提高能量效率作為建筑節(jié)能的重點。

一、圍護結(jié)構(gòu)

1.控制窗墻比。通過外窗的耗熱量占建筑物總耗熱量的35%～45%,在保證室內(nèi)采光的前提下,合理確定窗墻比十分重要。一般規(guī)定各朝向的窗墻比不得大于下列數(shù)字:北向25%,東向30%,南向35%。

2.提高門窗氣密性。房間換氣次數(shù)由0.8h換1次降到0.5換1次,建筑物的耗冷量可降低8%左右,因此設(shè)計中應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。密閉條應采用彈性良好、鑲接牢固嚴密、經(jīng)久耐用的產(chǎn)品。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,其形狀可為條形或沖形。

二、空調(diào)冷熱源

中央空調(diào)能耗一般包括三部分,即:①空調(diào)冷熱源;②空調(diào)機組及末端設(shè)備;③水或空氣輸送系統(tǒng)。這三部分能耗中,冷熱源能耗約占總能耗的1/2左右,是空調(diào)節(jié)能的主要內(nèi)容。下面就冰蓄冷系統(tǒng)談?wù)勚鳈C的節(jié)能。

冰蓄冷系統(tǒng):即建筑物使用空調(diào)時所需冷負荷的全部或者一部分在非使用空調(diào)時間內(nèi),將其能量蓄存起來供空調(diào)使用。該系統(tǒng)主機所耗的總能量變化不大,但是可以在用電低峰時用電,而在高峰時少用或不用電能來平衡電網(wǎng)峰谷荷,減緩電廠和供配電設(shè)施的建設(shè),是一種值得推薦的節(jié)能方法。這種方式常常用于改建工程中利用原有的冷水機組,只需加設(shè)蓄冷設(shè)備和有關(guān)的輔助裝置,但需注意原有冷水機組是否適用于冰蓄冷系統(tǒng)。

這種方式也適用于特殊建筑物,需要瞬時大量釋冷,如體育館建筑物。在新建的建筑中,部分蓄冷系統(tǒng)是最實用的,也是一種投資有效的負荷管理策略。在這種負荷均衡的方法中,冷水機組連續(xù)運行,它在夜間用來制冷蓄存,在白天利用蓄存的制冷量為建筑物提供制冷。將運行時數(shù)從14h擴展到24h,可以得到最低的平均負荷。

三、空調(diào)機組和末端設(shè)備

國產(chǎn)風機盤管從總體水平看,與國外同類產(chǎn)品相比差不多,但與國外先進水平比較,主要差距是耗電量、盤管重量和噪聲方面。因此設(shè)計中一定要注意選用重量輕、單位風機功率供冷(熱)量大的機組?？照{(diào)機組應該選用機組風機風量、風壓匹配合理,漏風量少,空氣輸送系數(shù)大的機組。

以下是空調(diào)機組變風量系統(tǒng)的節(jié)能全空氣空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的基本要求,是決定向空調(diào)房間輸送足夠數(shù)量的、經(jīng)過一定處理的空氣,用以吸收室內(nèi)的余熱和余濕,從而維持室內(nèi)所需要的溫度和濕度。

基本計算公式:L=Qq/C（tn-ts）=Qx /(in-is);

式中:

L(送風量,m3/h);

Qq,Qx(空調(diào)送風所要吸收的全熱余熱和顯熱余熱,W);

C(空氣定壓比熱,kJ/kg℃,可取C=1.01);

in,is(室內(nèi)空氣焓值和送風狀態(tài)空氣焓值,KJ/kg);

tn,ts(室內(nèi)空氣溫度和送風溫度,℃)。

從公式中可以看出,當室內(nèi)余熱Q值發(fā)生變化而又需要使室內(nèi)溫度tn保持不變時,可將送風量L固定,改變送風溫度,也可將送風濕度固定,改變進風量,那種固定送風量而改變送風溫度的空調(diào)系統(tǒng),一般稱其為定風量系統(tǒng),而固定進風溫度,改變送風量的空調(diào)系統(tǒng),則稱其為變風量系統(tǒng)。

對服務(wù)于多個房間(或區(qū)域)的定風量空調(diào)系統(tǒng)來說,由于經(jīng)過空調(diào)設(shè)備處理過的空氣其送風溫度一定,為了適應某個房問(或區(qū)域)的負荷變化,往往需要設(shè)立再熱裝置,才能維持該房間(或區(qū)域)的溫濕度在所要求的范圍內(nèi),否則,在這些房間(或區(qū)域)出現(xiàn)部分負荷時,勢必產(chǎn)生過冷現(xiàn)象。迫使經(jīng)過冷卻去濕處理過的空氣又需進行再熱處理,這種冷熱抵消的處理過程,顯然是一種能量的浪費。

四、冷凍水系統(tǒng)

一般空調(diào)水系統(tǒng)的輸配用電,在冬季供暖期間約占整個建筑動力用電的20%～25%;夏季供冷期間約占12%～24%,因此,水系統(tǒng)節(jié)能也具有重要意義。目前,空調(diào)水系統(tǒng)存在許多問題,如:①選擇水泵是按設(shè)計值查找水泵樣本的銘牌參數(shù)確定,而不是按水泵的特性曲線選定水泵號。②未對每個水環(huán)路進行水力平衡計算。對壓差相差懸殊的回路也未采取有效措施,因此水力、熱力失調(diào)現(xiàn)象導致大流量、小溫差現(xiàn)象普遍存在,設(shè)計中供、回水溫差一般均取5℃,但經(jīng)實測夏季冷凍水系統(tǒng)供回水溫差較好的為4℃,較差的只有2℃～2.5℃,造成實際水流量比設(shè)計水量大1.5倍以上,使水系電耗大大增加。

水系統(tǒng)節(jié)能應注意以下幾方面:設(shè)計人員應重視水系統(tǒng)設(shè)計,認真進行水系統(tǒng)各環(huán)路的設(shè)計計算,并采取相應措施保證各環(huán)路水力平衡。認真核對和計算空調(diào)水系統(tǒng)相關(guān)系數(shù),切實落實節(jié)能設(shè)計標準的要求值,積極推廣變頻調(diào)速水泵,冬、夏兩用雙速水泵等節(jié)能措施。

五、積極利用土壤熱源

目前我國南方地區(qū)空調(diào)系統(tǒng)主要用空氣源熱泵作為冷熱源,由于其“室外機”受環(huán)境空氣季節(jié)性溫度變化規(guī)律的制約,夏季供冷負荷越大時對應的冷凝溫度越高;眾所周知,制冷系統(tǒng)冷卻水進水溫度的高低對主機耗電量有著重要影響;一般推算,在水量一定情況下,進水溫度提高1℃,壓縮機主機電耗約增加2%,溴化鋰主機能耗提高約6%。為此若能尋找到更理想的新熱源形式取代或部分取代目前多采用的空氣熱源,無疑將有廣泛的應用前景和明顯的節(jié)能效果。

與地面上環(huán)境空氣相比,地下5m以下全年土壤溫度穩(wěn)定且約等于年平均溫度,可以分別在夏、冬兩季提供相對較低的冷凝溫度和較高的蒸發(fā)溫度。所以從原理上講,土壤是一種比環(huán)境空氣更好的熱泵系統(tǒng)的冷熱源。

除上述幾點外,還應根據(jù)具體工程情況,積極推廣水環(huán)路熱泵,采用熱回收、變風量、變水量系統(tǒng)等節(jié)能技術(shù)。