程 倩
摘要:中央空調(diào)系統(tǒng)可以在控制精度與調(diào)節(jié)品質(zhì)方面實(shí)現(xiàn)最佳的節(jié)能運(yùn)行,取得最大的經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能效益,所以應(yīng)積極推廣使用。然而中央空調(diào)的能耗占居了酒店的整體能耗中的40%之多,使酒店行業(yè)的運(yùn)營成本居高不下。對(duì)此,考慮到酒店自身效益和國家的節(jié)能要求,可以從下列三方面努力獲得酒店理想的節(jié)能目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:中央空調(diào)節(jié)能
1應(yīng)用變頻調(diào)速系統(tǒng)、
頻率和轉(zhuǎn)矩是變頻調(diào)速器控制電機(jī)的兩個(gè)基本輸出量,在一般的通用變頻器中都設(shè)有充分的頻率設(shè)定功能和頻率控制接口。變頻器的頻率輸出可通過其操作面版上的操作鍵設(shè)定,如:基本頻率、啟動(dòng)頻率、跳躍頻率及寬度、多段運(yùn)行頻率、最高最低頻率及加減速斜率等,具有靈活的頻率控制特點(diǎn)。
另外,具有可靠的保護(hù)功能,如過電流保護(hù)、再生過電壓保護(hù)、過壓欠壓保護(hù)、瞬時(shí)停電保護(hù)、過載保護(hù)、過熱保護(hù)、接地保護(hù)等。同時(shí)還有存儲(chǔ)器異常檢測、CPU異常檢測、參數(shù)錯(cuò)誤報(bào)警、功率開關(guān)器件故障報(bào)警等功能,便于及時(shí)向管理、操作人員提供可靠的故障信息,便于技術(shù)人員對(duì)控制系統(tǒng)故障診斷和維修。
冷凍泵的變頻調(diào)速系統(tǒng),可以簡單地根據(jù)回水溫度進(jìn)行控制如下:回水溫度低,說明房間溫度低,可降低冷凍泵的轉(zhuǎn)速,減緩冷凍水的循環(huán)速度;回水溫度高,說明房間溫度高,應(yīng)提高冷凍泵的轉(zhuǎn)速,加快冷凍水的循環(huán)速度。簡言之,對(duì)于冷凍水循環(huán)系統(tǒng),控制依據(jù)是回水溫度,即通過變頻調(diào)速,實(shí)現(xiàn)回水的恒溫度控制,此種控制方法只適用于揚(yáng)程有足夠裕量的前提下。冷凍水循環(huán)系統(tǒng)也可采用恒壓控制(其原理與恒壓供水一樣)或溫度、壓力聯(lián)合控制。采用一臺(tái)55KW變頻器對(duì)兩臺(tái)電機(jī)進(jìn)行拖動(dòng),具有變頻/工頻切換功能,溫度由變頻器檢測,運(yùn)行泵與備用泵可相互切換運(yùn)行。
冷卻泵供水系統(tǒng)的考慮:由于冷卻塔的水溫是隨環(huán)境溫度而變的,其單側(cè)水溫不能準(zhǔn)確地反映冷凍機(jī)組內(nèi)產(chǎn)生熱量的多少。所以,對(duì)于冷卻泵,以進(jìn)水和回水間的溫差作為控制依據(jù),實(shí)現(xiàn)進(jìn)水和回水間的恒溫差控制是很合理的。溫差大,說明冷凍機(jī)組產(chǎn)生的熱量大,應(yīng)提高冷卻泵的轉(zhuǎn)速,增大冷卻水的循環(huán)速度:溫差小,說明冷凍機(jī)組產(chǎn)生的熱量小,可以降低冷卻泵的轉(zhuǎn)速,減緩冷卻水的循環(huán)速度,以節(jié)約能源。采用一臺(tái)55KW變頻器,采用雙溫度控制。
冷卻塔風(fēng)機(jī)有兩臺(tái)。在正常狀態(tài)下,風(fēng)機(jī)是恒定轉(zhuǎn)速,沒有變化。我們采用一對(duì)一方式,即一臺(tái)變頻器拖動(dòng)一臺(tái)風(fēng)機(jī)。以冷卻水的進(jìn)水溫度作為控制對(duì)象,溫度傳感器與變頻器構(gòu)成閉環(huán)控制,溫度傳感器檢測進(jìn)水溫度,將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)調(diào)節(jié)變頻器的頻率。當(dāng)進(jìn)水溫度超過設(shè)定值時(shí),風(fēng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn);溫度低于設(shè)定值時(shí),風(fēng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)。冷卻塔風(fēng)機(jī)采用兩臺(tái)11KW變頻器對(duì)兩臺(tái)風(fēng)機(jī)進(jìn)行拖動(dòng)。
2應(yīng)用數(shù)字式中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)
通過使用先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)來對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行控制,在滿足使用的前提下,有效的避免由于中央空調(diào)的設(shè)計(jì)、施工和中央空調(diào)實(shí)際使用情況有較大差異所帶來的缺陷,不僅能提高中央空調(diào)使用的舒適度,更能大幅度的降低中央空調(diào)在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的能耗,提升中央空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)化能力。
針對(duì)于酒店行業(yè)的中央空調(diào)運(yùn)行的特殊性,使用數(shù)字節(jié)能系統(tǒng)控制對(duì)其中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制運(yùn)行是最好的解決方案,該系統(tǒng)的特征是通過采集中央空調(diào)水系統(tǒng)中的溫差、壓差和流量信號(hào),經(jīng)過負(fù)荷隨動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的分析和運(yùn)算,給出時(shí)變控制量,從而改變系統(tǒng)的冷凍水流量、冷卻水流量,去適應(yīng)空調(diào)末端負(fù)荷的變化。并使空調(diào)主機(jī)輸出負(fù)荷量也隨之變化,保證空調(diào)主機(jī)系統(tǒng)始終處于優(yōu)化工作狀態(tài),使系統(tǒng)的效率(COP值)始終保持最佳值。其最大的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)的能耗隨負(fù)荷的減少而降低。
系統(tǒng)特點(diǎn)主要有:系統(tǒng)采用了先進(jìn)的負(fù)荷隨動(dòng)控制理論與強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了對(duì)中央空調(diào)負(fù)荷的動(dòng)態(tài)檢測、跟蹤與運(yùn)行的實(shí)時(shí)控制;實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化信號(hào)傳輸,解決了以往模擬信號(hào)傳輸帶來的抗干擾能力弱、傳輸距離短、誤差大等問題,確保了控制的精準(zhǔn)度:系統(tǒng)對(duì)中央空調(diào)的運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化控制,實(shí)現(xiàn)最佳節(jié)能效果,有效的解決了中央空調(diào)主機(jī)針對(duì)于復(fù)雜負(fù)荷變化情況調(diào)整能力差的現(xiàn)象,完成了復(fù)雜工況下主機(jī)最高使用效率的實(shí)現(xiàn);從系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、狀態(tài)監(jiān)測到系統(tǒng)設(shè)備控制,軟硬件功能完整、適用;采用軟啟停方式和低頻運(yùn)行方式控制水泵,避免沖擊電網(wǎng)和減輕設(shè)備的機(jī)械磨損,延長設(shè)備使用壽命;本系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備和器件,全部采用高可靠性產(chǎn)品;系統(tǒng)軟件和硬件設(shè)置了多級(jí)互鎖,確保系統(tǒng)安全運(yùn)行。
利用本系統(tǒng)完成對(duì)酒店中央空調(diào)系統(tǒng)的改造后,提高了中央空調(diào)系統(tǒng)在復(fù)雜負(fù)荷變化條件下的負(fù)荷調(diào)整能力,有效的解決了中央空調(diào)系統(tǒng)在低負(fù)載率情況下的大能耗問題,在保證維持原有空調(diào)效果和保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下,實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能對(duì)空調(diào)主機(jī)年平均節(jié)約電能10%~20%,對(duì)冷凍(溫)水泵、冷卻水泵系統(tǒng)平均節(jié)約電能60%~80%。
3風(fēng)機(jī)盤管的合理選用
在國內(nèi)大多數(shù)賓館中,為了節(jié)能,風(fēng)機(jī)盤管一般受匙牌取電控制;但如果等客人來后再開空調(diào),至少需要20分鐘左右,房間才能涼下來,客人風(fēng)塵仆仆來住賓館,很累、很熱,空調(diào)不能馬上涼下來,有一種不舒服的感覺;而風(fēng)機(jī)盤管如果不受匙牌取電控制;既使沒有客人住,空調(diào)也有微風(fēng),使房間保持一定的溫度:當(dāng)客人來后再將空調(diào)開大,房間很快就涼下來了,客人就有一種賓至如歸的感覺。既然是星級(jí)賓館,就應(yīng)盡最大努力使客人滿意、舒適:因此,現(xiàn)在越來越多的賓館采用上述風(fēng)機(jī)盤管不受匙牌取電控制的空調(diào)方式。
風(fēng)機(jī)盤管是集中式空調(diào)系統(tǒng)中廣泛使用的末端設(shè)備。風(fēng)機(jī)盤管的合理選用不僅直接影響空調(diào)效果,也是保證系統(tǒng)正常運(yùn)行和降低空調(diào)能耗的重要環(huán)節(jié),尤其是在高精度或有嚴(yán)格工藝要求的場合,更須合理的送風(fēng)參數(shù)。
送風(fēng)和供冷(熱)是風(fēng)機(jī)盤管的基本功能。“風(fēng)”是“冷”的媒介和載體,它直接影響供冷量、送風(fēng)溫差、換氣次數(shù)以及室溫梯度和波動(dòng)幅度,即決定了空調(diào)精度和舒適性的好壞。因此,保證足夠的風(fēng)量是實(shí)現(xiàn)預(yù)期空調(diào)效果的先決條件。需要指出的是,這里所說的風(fēng)量是批機(jī)組在正常使用時(shí)的實(shí)際送風(fēng)量。
根據(jù)房間凈空間體積和最低換氣次數(shù)的要求,可以求出最低送風(fēng)量。對(duì)高精度工藝性空調(diào),風(fēng)量校核是選型計(jì)算中心必要程序。在選用國產(chǎn)風(fēng)機(jī)盤管時(shí),不能根據(jù)計(jì)算結(jié)果,按其樣本參數(shù)選型,因?yàn)閲a(chǎn)風(fēng)機(jī)盤管的樣本所列的名義風(fēng)量要高于實(shí)際風(fēng)量。
國外風(fēng)機(jī)盤管樣本中,一般會(huì)給出不同機(jī)外靜壓下的風(fēng)量及供冷量,以方便用戶選用。有些國外簡明樣本雖然僅給出名義風(fēng)量,但其含義不同于我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,其一般是指一定機(jī)外靜壓下的風(fēng)量值,所以名義風(fēng)量相近的國外風(fēng)機(jī)盤管,風(fēng)量會(huì)比國產(chǎn)機(jī)組高出20%~50%。
同樣需要強(qiáng)調(diào)的是,使用國外簡明樣本時(shí),須注意國外各公司往往執(zhí)行不同的標(biāo)準(zhǔn),名義風(fēng)量的含義也會(huì)存在某些差異。所以選用時(shí),最好依據(jù)數(shù)據(jù)齊全的最新樣本,或要求供貨廠家提供產(chǎn)品在不同機(jī)外靜壓下的風(fēng)量及冷量值,以確定可靠性。
加之風(fēng)量不僅能夠增加換氣次數(shù),降低送風(fēng)溫差,改善空調(diào)效果,因?yàn)槔淞肯鄳?yīng)提高,所以還可以縮小機(jī)組體積。因此,國外風(fēng)機(jī)盤管的體積和重量,一般都要小于國產(chǎn)風(fēng)機(jī)。提高機(jī)外靜壓和風(fēng)量,是風(fēng)機(jī)盤管的發(fā)展方向。當(dāng)然,風(fēng)量的提高也要受空調(diào)區(qū)允許風(fēng)速的制約。
當(dāng)前,我國空調(diào)設(shè)計(jì)人員一般習(xí)慣按樣本提供的中檔參數(shù)選用國產(chǎn)風(fēng)機(jī)盤管。這雖然能在一定程度上彌補(bǔ)風(fēng)量不足帶來的弊病,但同時(shí),由于大機(jī)小用,不僅加大了系統(tǒng)容量,提高了工程造價(jià),而且使冷水機(jī)組長期處于大流量、小溫差的不良狀態(tài)下運(yùn)行。導(dǎo)致系統(tǒng)效率低下,能耗加大。這與當(dāng)前降低能耗、節(jié)省能源、保護(hù)環(huán)境的國際大潮流是格格格不入的。所以,在選用風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)時(shí),不僅要做到設(shè)計(jì)計(jì)算的準(zhǔn)確,還要針對(duì)當(dāng)前市場上各種產(chǎn)品的不同特點(diǎn),合理選型,才能創(chuàng)造一個(gè)舒適、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)合理的空調(diào)系統(tǒng)。