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風冷空調噴霧冷卻系統的節能效果

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  寶華大廈位于上海常德路長壽路,是甲級辦公樓,大廈內使用的風冷中央空調機組安裝于大廈屋面。該屋面四周分別為女兒墻(屋頂裝飾墻)3.4M、電梯機房以及設備房、裝飾鋁合金百葉等,四周的遮擋面約達到76%。

  空調機組效率降低:由于空調機組安裝位置及其周圍的遮擋物,形成了空調冷卻通風不暢通,直接導致了空調機組的效率降低,能源耗量增大。

  理論依據:據IPCC報告指出,特別是過去的50年全球氣候變暖很可能主要是由大氣中CO2等溫室氣體濃度增加引起的。影響20世紀氣候變化的主要因素之 一,是人類活動,而人類活動排放的溫室氣體在近50多年的全球變暖中起到主導作用。近年來夏季的氣溫越來越高,而一般空調的設計溫度夏季為35℃, 但是近兩年的夏季溫度已經達到50℃(干球溫度),風冷空調機組原有設計的冷凝器冷卻散熱面積就顯得偏小以及寶華大廈屋面的通風不暢,在空調運行中機組普遍處于偏高壓工況下工作,嚴重影響空調機組的效率。

  依據逆卡諾循環理論,制冷系數ε為空調設備單位耗功所能獲得的制冷量,是表示空調節能效果一個重要參數,可以用如下公式表示:

  ε = T2/(T1-T2)

  T1:環境溫度(冷凝器的冷凝溫度)

  T2:制冷溫度(蒸發器的蒸發溫度)

  根據上述公式分析,空調制冷系統的蒸發溫度與環境溫度(冷凝器的冷凝溫度)有關,環境溫度(冷凝器的冷凝溫度)值越高,T2值會越高,冷凝溫度是與環境溫度有關的。假設蒸發溫度為6℃不變,則把環境溫度降低,使得冷凝器的冷凝溫度從50℃降低至49℃,則制冷系數ε上升率約2.4%。

  從上述的制冷理論推算結果來看,寶華大廈的空調機組如果要想達到空調節能,就是要想辦法盡量把冷凝器的冷凝溫度值降低,也就是風的溫度降下來,顯然的是如果不采取其他輔助降溫措施而靠機組自有的配置是不能解決的。就是說為了保證機組的熱量從制冷劑傳遞排至大氣中,就需要配置輔助降溫裝置來解決。根據機組的現狀,本著投資小、能達到節能效果的目標,本裝置運用水增壓后采用霧化處理,將收集的空調冷凝水和軟化水直接噴灑在冷凝器翅片上進行汽化吸熱,使得冷凝器的冷卻風的溫度降低及水霧噴灑在冷凝器翅片上使得冷卻效率大大提高。其設備配置是:鈉離子交換器(軟水器),儲水箱,增壓泵,控制閥和霧化噴頭,自動控制器。其噴霧儲水箱注入的水有兩部分組成,即空調冷凝水收集和軟化水補充。通過將水增壓,經分水器至霧化噴頭產生霧化水滴,微小的水滴被冷卻空氣帶到冷凝器的翅片表面,進行汽化吸熱,然后轉變成水蒸氣蒸發排入大氣。

  主要設備的功能:

  1.軟水器

  上海的市政水含有鈣鎂離子,水質有硬度,如果直接利用市政水增壓后直接噴霧射到冷凝器的翅片上,長時間后會在翅片表面產生一層水垢,會影響冷凝器的散熱效率。為了解決這一問題,本噴霧系統中配置了一套鈉離子交換軟化水處理器,保障噴霧水不結垢,軟水器容量的選擇根據寶華大廈機組冷凝器數量來定,按以下方式計算:

  Q=45(N×n)(L/h)×P

  式中:Q-系統噴霧需要的流量

  N-系統中冷凝器數量

  n-每個冷凝器所安裝的霧化噴頭數量

  單個霧化噴頭在2Mpa壓力下的水流量為45L/h

  P-噴霧時間,42分鐘/小時(噴霧7分鐘停3分鐘,根據氣溫可以適當調整噴霧時間)

  本系統的噴霧水量以收集空調冷凝水為主,軟水器只起到補充作用。本系統配置軟水器的額定流量:500L/h,就能夠滿足系統噴霧用水。

  2.噴霧儲水箱

  考慮到空調冷凝水的收集流量,寶華大廈噴霧儲水箱為2m³。

  3.增壓泵

  增壓泵主要是提供噴頭正常噴霧的壓力水,寶華大廈采用的是增壓泵直接供水方式。增壓泵參數Q:2m³/h,H:195m,電機3KW,AC:380V,增壓泵每小時運行42分鐘。

  根據上述數據,可以估算出這套系統的電耗:

  寶華大廈共有空調機組3組,每機組6臺壓縮機,總共有18臺壓縮機。

  一、噴霧前

  一臺機組在運行時的平均用電量是245A,合122.5 KWH。

  二、噴霧后

  1.一臺機組在運行時的用電量是190A,合95 KWH。

  2.增壓泵耗電:2.4 KW合1.66KWH

  3.使用軟水0.08m³/h,水費:3.8元/m³。

  4.系統投資:14416元,使用10年。

  三、計算

  1.20**年夏季平均開空調機組9臺,平均運行10小時,設定:1KWH為1元,

  2.噴霧前:平均一個月機組耗電:122.5×9×10×30=330750KW(元)

  3.噴霧后:平均一個月機組耗電:(95+1.66)×9×10×30=260982KW(元)

  4.噴霧后:平均一個月機組節電:330750-260982=69768元,(節電約21%)

  寶華大廈以3個月使用本系統的節電測算如下:

  5.13個月機組節電=3×69768=209304元

  5.2該套噴霧系統初投資為14416萬,按10年分攤,平均每年計1441.60元

  5.33個月使用軟水50.40m³,計水費:191.52元

  5.4噴霧后夏季3個月的空調機組累計節電207670.88元

  6.空調機組20**年使用了噴霧降溫與去年同期比較節電成果列表如下:

  20**年7月與20**年7月節電成果:節電21.11%

日期 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30  
20** 540 550 570 550 440 460 550 560 535 530 570 550 540 550 570 A
20** 421 418 445 429 370 386 462 470 396 392 422 435 427 435 456 A

  20**年8月與20**年8月節電成果:節電25.18%

日期 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30  
20** 585 575 585 520 550 580 550 570 585 505 520 550 505 540 575 A
20** 445 443 450 400 435 441 435 456 515 434 416 440 409 432 460 A

  20**年9月與20**年9月節電成果:節電17.76%

日期 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30  
20** 510 525 530 535 500 450 525 550 540 540 550 480 400 490 500 A
20** 403 415 424 417 435 374 415 429 443 486 451 394 344 392 450 A

  根據20**年與20**年夏季同期比較,平均節電21.35%。

  節電成果坐標圖:

  結論:本系統配置簡單,容易推廣。對風冷空調機組各設備無需進行改動或安裝位置的調整,只需在冷凝器之間安裝霧化噴頭,特別是對室外通風條件不佳的場所非常有效。經過一個夏季的使用,工程部對冷凝器翅片進行檢查,認為使用噴霧與未使用噴霧的經過處理的冷凝器翅片沒有異樣,翅片正常。在使用中經測試,空調冷凝壓力在最炎熱夏季從噴霧前的22kg/cm²,噴霧后下降至16kg/cm²,下降6kg/cm²。根據本文公式,可以推算出一般的空調機組的節能效率大約在20%左右。而依據20**年與20**年夏季同期比較,平均節電21.35%,理論計算與實際節電基本相符。另外,使用了噴霧系統后對延長空調機組的使用壽命也有一定的益處。

篇2:酒店賓館中央空調節能措施

酒店、賓館中央空調的節能措施

一、室內設定值節能

確定合理的室內溫度和濕度值是室內設定值節能的重要方面。選用全年固定值的方式,只對有特殊要求的少量工業空調才適用,而對于大部分空調來說,冬天把空氣處理到偏高的設定值顯然要消耗更多的熱量,夏天處理到偏低的值也要消耗更多的冷量。采用全年不變的室內設定值的方法,既不舒適又浪費能量。所以,對于室內溫度設定值并不需要全年固定不變的大多數空調對象,可以采用變設定值控制或按設定區控制的方法。

據國外文獻報導,夏季室溫設定值從26℃提高到28℃,冷負荷可減少21%~23%;露點溫度設定值從10℃提高到12℃,除濕負荷可減少17%;冬季室溫從22℃降到20℃,熱負荷可減少26%~31%;露點溫度從10℃降低到8℃,加濕負荷可減少5%.

由上可見,在滿足條件的情況下,為了節約能耗,空調房間的溫度和濕度基數在夏季應盡可能的提高,冬季應盡可能降低,設定區間越大,節能效果越明顯。

民用建筑空調房間的溫度、溫度基數有規定,以賓館客房設定值為基準,推薦值為:冬季19℃,夏季27℃.對于存貨商店、電影院等公共建筑和標準比較低的地方,冬季可以考慮比基準值低1℃~3℃,夏季可提高1℃左右。對病房等特殊場合和標準比較高的地方,冬季可以比基準值提高2℃~3℃,夏季可降低1℃~2℃.相對濕度的設定值除特殊要求外,一般民用建筑和工業建筑均為:夏季不大于70%,冬季不小于30%.

二、控制室外新風量節能

空調室外新風量越大,系統能耗越大。在這種情況下,室外新風量應控制到衛生要求的

最小值。

空調系統冬、夏取用的最小新風量是根據人體衛生要求、用來沖淡有害物、補償局部排風、保證空調房間一定正壓值而制定的。過去,空調系統新風量取30 m3/(h..人)。

篇3:酒店空調節能分析

  酒店空調節能分析

  酒店要嚴格按照夏季空調溫度不低于26攝氏度,冬季空調溫度不高于20攝氏度的規定使用空調。根據權威測算,空調溫度夏季每調高1度,酒店就能節約7-8%的電,冬季空調溫度每調低1度,酒店就能節約7-8%的氣費。要尊崇賓客在感覺舒適的同時,酒店能耗也降下來的原則。

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