中央空调节能措施初探.doc

$%%&’()*+!,(" -&./+0*)*123
能源技术
!""!#$%#"#
*!

中央空调节能措施初探

高广振李太富张彦南

!西华大学能源与环境学院四川成都!"##$%"

摘要节能己经成为热点问题#中央空调的能耗在建筑能耗中占很大比例$所以对它的研究意义重大#针对中央空调的

原理$从建筑物的围护结构%空调水系统等方面$提出中央空调节能的具体措施和方法#

关键词中央空调节能

中图分类号!245.06.0 文献标识码!7 文章编号!0()*8!,("9*::!;""&""*!&"*

中央空调伴随着我国经济的迅猛发展!城市化步伐的加

"也越来越广泛应用!普及#据
快和人民生活水平的不断提高

电力部门统计"近"#*来空调的用电负荷以$#+的速度增 长$分析建筑物能耗构成"一般中央空调能耗约占整个建筑

总能耗的,#+以上"对于商场和综合大楼则高达
!#+以上$

在欧美等一些发达国家中
"空调耗电量甚至占了其城市总用

电量的"-$以上$所以"伴随着空调应用的普及"空调节能便 显得越来越重要$笔者针对中央空调%包括集中式和半集中 式空调系统&在节能设计和节能运行方面存在的一些问题进 行分析"并提出一些节能措施和方法."/$ "中央空调原理

中央空调主要由制冷机
!冷却水循环系统!冷冻水循环

系统!风机盘管系统和散热水塔组成
$制冷机通过压缩机将

制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交换"将冷

冻水制冷"冷冻水泵将冷冻水送到各风机风口的冷却盘管

中"由风机吹送冷风达到降温的目的
$经蒸发后的制冷剂在

冷凝剂中释放出热量"与冷却循环水进行热交换
"由冷却水

泵带来热量的冷却水送到散热水塔上"由水塔风扇对其进行

喷淋冷却"与大气之间进行热交换$ ’空调节能措施

’0"建筑围护结构的节能措施

公共和民用建筑空调系统的负荷主要来自围护结构传

热%包括太阳辐射&和新风负荷$通过改善建筑物的热工性 能"在不对建筑方案造成较大影响的前提下尽量减少建筑能 耗$

%"&窗户墙体的面积比$由于窗的传热系数高"隔热能力

差"同时考虑到太阳穿过窗的辐射得热"单位面积玻璃窗得

热量比墙体高得多"一般为墙体的,1’#倍$室外热空气也通 过窗缝隙渗透入室内"使玻璃窗得热量占整个围护结构得热 量&#+以上$从节能的角度出发"必须合理设计窗的构造"并

在保证室内采光良好的前提下"合理确定窗户墙体的面积

比"并要限制窗户墙体的面积比
$一般规定各朝向的窗墙比

不得大于下列数字2北向’,+3东!西向$#+3南向$,+$对于

基金项目!四川省科技厅应用基础研究计划课题!#&’&"(!"

作者简介!高广振!"%)&!"$男$山东德州人$硕士研究生$主要从事暖通节能方面的研究

窗户面积比较大的建筑物
"应考虑采用吸热玻璃!热反射玻

璃或遮阳措施"如遮阳板!屋檐!挑檐!挑阳台!百叶板!窗帘 等$通过改进窗子遮阳特性"能较大幅度地降低空调负荷"特 别是运行负荷"约能降低"!+!’%+.’/$

%’&提高门窗气密性$房间换气次数由#4)次-5降到#4,

次-5"建筑物的耗冷可降低)+左右$因此设计中应采用密闭 性良好的门窗"而加设密闭条是提高门窗气密性的重要手 段$

%$&对墙体屋顶围护结构"要增大外墙体热阻"对屋顶结

构设计必须采取良好隔热措施
"才能减轻通过屋面对室内的

大量传热$常用隔热效果明显的措施有
2通风屋面!夹心隔热

保温及生态型建筑屋面隔热技术
%绿色建筑&$生态型隔热技

术利用水的蒸发和植被对太阳能的吸收!转化作用而降温"

能将照射到屋顶的太阳辐射热进行自我良性化解"从而降低

屋顶表面传热"减少屋顶向室内传热$生态型隔热技术符合

国家可持续发展战略"是最有发展潜力的建筑隔热技术
$

’4’空调水系统节能

一般空调水系统的输配用电量
"在冬季供暖期间约占整

个建筑动力用电的’#+!’,+3夏季供冷期间约占"’+!’&+"

因此"水系统节能具有重要意义
$

%"&选择大小冷冻水泵匹配的方案是节能切实可行的方

法"简单!效果显著"对于中小型中央空调冷源系统非常适用3

%’&设计时应计算分析管网特性和负荷特性
"认真核对

和计算空调水系统相关参数
"切实落实节能设计标准的要求

值"正确选用水泵的流量和压力
"积极推广变频调速水泵"

冬!夏两用双速水泵等节能措施
$设计中应重视管网的水力

平衡"以避免在小流量运行时最不利环路缺水
3

%$&空调水系统大小泵匹配节电是肯定的
"但对于不同

"它往往受到设备选型局限性的
的方案节电幅度也不尽相同

影响"并与空调负荷时间分布有关
$

’4$冷却塔节能

某些建筑物在冬季或过渡季仍需供冷"对于全空气空调

系统"可以按全新风方式运行以降低系统能耗
3但对于风机

!下转第$"页"

#

着手做好超前控制煤层的
它有关部门召开专题会议

&项准备*立即购进+%(’%-%(’%
!按照操作要领详细布置现场的施
 $%%&’()*+" -&./+0*)*123
能源技术
!""!#$%#"#
.0

进!劳动强度较低"

##$在安全性方面!由于前探梁上方要用比巷道顶部毛

宽小于$%&’的木板梁和板棚接顶以控制前探部分顶板
!而

且在移动%支设前探梁或扶正放炮打倒打歪的支架时!工人

极易疏忽而空顶作业"长钻杆超前控制则可避免此类问题!

因为长钻杆顶推到位后
!长钻杆在煤壁中排列形成了一个

&假顶’!起到背顶背帮作用!不易被放炮打倒打歪(

长钻杆超前控制煤岩技术与前探梁支护技术相比较
!主

要缺点就是一旦长钻杆顶推到煤壁中后!必须待回采后才能

回收这些长钻杆!由于长时间受压于煤壁
!回收的长钻杆往

往会变形%压弯而不能再次复用) (经济性对比结果

我矿曾在)&!$’水平两个地点*)&!$*+,$-.补东石门+

)&+$.集补东石门处理冒顶时采用了不同的技术
!现简介如

下"

(%/我矿未使用长钻杆超前控制煤岩技术的实例

我矿石门在穿厚煤层时!由于部分0+1%0-1煤层松动易

垮且有时煤层局部变厚至-2(’!并常伴有淋水现象!原来在

!往往容易发生煤层冒落%延缓了
石门掘进至这些厚煤层时

施工进度!增加了施工难度!同时!由于煤厚且松又伴有淋

水!一旦冒落!处理难度极大且又将耗费大量的人力%物力及

财力"如我矿在+$$&年施工)&+$*+,$-.补东石门穿过0-1

煤层时!由于煤层突然变得极为松散
!且又有淋水!倾角又较

大,约为&(!$!所以在施工到揭露该0-1煤层时!发生冒顶) 由于处理难度较大!在处理了+$3左右的时间后!才穿过了 0-1煤层) (%+我矿成功应用长钻杆超前控制煤岩技术的实例

我矿在+$$(年施工)&+$.集补东石门过0+1煤层时!

在揭露该煤层前地质技术员先对煤层可能出现的厚度%倾

角%松软情况进行详细分析
!并向有关人员及时发出了书面

通知!我矿有关领导及相关部门负责人在得知前方将见的

0+1煤层可能出现煤层厚度较大且可能较松软的情况
!马上
(’长的掘进钻杆各+$根备用-召集技术员%施工队长和其

工方案-将有关的施工方案%操作要领贯彻至每个作业人员-安排有关技术员%施工队长和其它有关的安全生产管理人员 现场跟班指导!并严格按照操作要领施工)

后经揭露证实该处煤厚约&’!倾角约&(!!煤层极松!且

伴有淋水!极易垮落!经采用长钻杆超前控制煤岩技术后
!取

得良好效果!仅用0个班就顺利穿过该煤层)

从以上+个实例可以看出在我矿)&+$’水平+个地

点*)&+$*+,$-.补东石门未采用长钻杆超前控制煤岩技术
!

处理冒顶花费了+$3左右的时间!而)&+$.集补东石门采用

0个班左右的时间!
长钻杆超前控制煤岩技术处理冒顶仅用

按每天-班%每班/%4’的纯进尺来计算!+$3的时间可掘进

尺约/$4’)可见!长钻杆超前控制煤岩技术在提高工效
%节

约人力物力方面均具有显著优势
)

0长钻杆超前控制煤岩技术在其它方面的应用

在处理井下冒顶时应用该技术可取得很好的安全效果!并能减少施工难度!有效提高处理速度)和传统撞楔法处理

冒顶相比具有较大的优势
*传统撞楔法常用小圆木削尖后!

采用人工打入冒落区!从而造成打入深度有限!操作难度大! 小圆木强度有限!承重量难以满足安全需要-长钻杆超前控

制煤岩技术所用的材料主要是掘进长钻杆!采用的动力设备

是风钻!可以极容易地打入冒落区
!打入冒落区的深度较大!

且金属钻杆比小圆木的强度及韧性均大得多!安全性好)

长钻杆超前控制煤岩技术在石门或上下山过断层%过破

碎带时!也能取得很好的安全%经济效果!如我矿在)&&(*+, $(5巷补西石门遇0#1煤层,因遇构造!煤厚约(’!煤松易

垮$采用该技术结合型钢支护取得很好的效果)

6结束语

长钻杆超前控制煤岩技术在现有的技术条件下具有极

好的应用价值!可提高工效!节约人力物力)

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

!上接第!"页"

盘管空调方式!由于其新风量无法增加
!所以不能以全新风

方式运行!此时!可以采用冷却塔供冷)理论上!冷却塔出水

水温的最低值为当地当时室外空气的湿球温度!在过渡季和

冬季!随着室外气温逐渐下降
!室外空气的湿球温度也相应

降低!因而冷却塔出水水温也随之降低
)当室外湿球温度降

至某个值以下时!冷却塔出水水温与空调末端装置,如风机

盘管$所需水温接近!此时可关闭人工冷源)以流经冷却塔的

循环冷却水向空调系统供冷
!从而达到节能的目的768)

除上述几点外!还应根据具体工程情况
!积极推广水环

路热泵!采用热回收%变风量%变水量系统等节能技术) -结语

中央空调的节能涉及范围较广!建筑%空调%设计%产品

和运行管理等各方面都有许多问题可深入研究探讨!对节能

的认识应该有一个正确的观点!随着科技的不断发展!越来

越多的新技术将应用到中央空调节能中来!这样才是科学的
空调节能途径)总体来说!节能是每个人应尽的责任和义务
!

对从事这个行业尤其是运行管理的人员!应该有强烈的社会

责任感!在空调节能领域积极地争取所有可以挽回的能量)

参考文献

/ 9::;:<#9:=>; ?#@AAB>CDE>F; FG HI>B3>;J AK:CFFL>;J EF K:3IC: A:DL

CFFB>;J K:MI>K:’:;EN#@5O?@* PKD;NDCE>F;N = /$-; /QD;!0 , !"#/""6

!林其标%建筑防热%广州R华南理工大学出版社#/""4 -高明远%建筑设备技术%北京R中国建筑工业出版社#/""/ &孙一坚%空调系统变流量控制%暖通空调#!$$/!0"

(刘艳梅#刘鑫根%中央空调水系统流量调节技术及节能应用%通
用机

械#!$$&!0"

0劳文慧%空调节能技术分析%制冷#!$$&!-"

6路廷魁%空气调节设计手册%北京R中国建筑工业出版社#/""(

4孙志高#马荣生%空调系统的节能研究%节能技术#!$$$!&"
碳贷通：节能项目贷款，免抵押、零首付、二周内资金全额到账
碳险通：节能项目保险，节能能力全责保险、项目收益权保险
节能技术方案保险机构、银行机构认可认证
电话：[phone] 82727533