Descripción general básica de la tecnología de ahorro de energía del aire acondicionado
Tomando como ejemplo la renovación real del aire acondicionado con ahorro de energía en edificios comerciales, desde la reducción de las cargas de refrigeración y calefacción, hasta la mejora la eficiencia de las fuentes de refrigeración y calefacción, la utilización de fuentes de frío naturales y la reducción del consumo de energía de la bomba de agua. Las medidas técnicas específicas y los métodos de implementación para el ahorro de energía de los acondicionadores de aire de edificios comerciales se analizan desde siete aspectos: reducir el consumo de energía de los ventiladores, mejorar la organización del flujo de aire, y mejorar el control. La siguiente es una descripción general básica de la tecnología de ahorro de energía del aire acondicionado que les traigo. Puede leer y navegar.
1 Descripción general
Con el desarrollo de la construcción económica, un gran número de edificios comerciales (edificios de oficinas, hoteles, restaurantes, centros comerciales grandes y medianos) centros comerciales, etc.), de los cuales los edificios residenciales representan aproximadamente el 53,8, los edificios comerciales representan aproximadamente el 25,4. En la actualidad, los edificios comerciales que utilizan aire acondicionado central comúnmente utilizado en la construcción doméstica tienen problemas de alto consumo de energía. Por ejemplo, en 1998, la Universidad de Tsinghua realizó pruebas y estadísticas exhaustivas sobre diez grandes centros comerciales con buen desempeño comercial en Beijing. centros comerciales El consumo medio de energía es de unos 188 kwh/m2.a, mientras que el consumo medio anual de energía de edificios similares en Japón, que tiene aproximadamente las mismas condiciones climáticas, es de unos 135 kwh/m2.a. El número de centros comerciales en Beijing es mayor que el de Japón. Casi 40 más. El consumo de energía del aire acondicionado es la parte principal del consumo de energía de los edificios comerciales y representa del 50 al 60% del consumo total de energía. Inicialmente se estima que el consumo eléctrico actual de los acondicionadores de aire centrales comerciales en todo el país es de 4 a 4,5 millones de kW. Según estadísticas de Chongqing y Shanghai, el consumo de electricidad del aire acondicionado central ha representado respectivamente el 23 y el 31,1 del consumo total de electricidad de la ciudad, lo que ejerce una gran presión sobre el suministro y la distribución de energía de varias ciudades. Con el desarrollo de la modernización, el suministro de energía se volverá más tenso, lo que afectará el desarrollo sostenible de la economía. Generalmente, el consumo de energía del aire acondicionado central representa aproximadamente el 50% del consumo total de energía de todo el edificio, puede llegar a más del 60%. Consumo energético de aire acondicionado en edificios comerciales.
El consumo energético del sistema de aire acondicionado tiene principalmente dos vertientes. Por un lado, es el consumo energético de fuentes de frío y calor para suministrar la capacidad de refrigeración y calor de los equipos de tratamiento de aire, como por ejemplo. el consumo energético de los frigoríficos de compresión y el consumo energético de los frigoríficos de absorción de vapor o gas, las calderas consumen carbón, fuel oil, gas o electricidad, etc., para suministrar aire a la habitación y transportar el aire acondicionado circulante; agua, la energía eléctrica consumida por ventiladores y bombas de agua.
El consumo de energía de las fuentes de frío y calor está determinado por la capacidad de refrigeración y el suministro de calor requerido por el edificio. Los factores que influyen en la capacidad de refrigeración y la demanda de calor del aire acondicionado del edificio incluyen los parámetros meteorológicos exteriores (como por ejemplo). como temperatura del aire exterior, humedad del aire, intensidad de la radiación solar, etc.), estándares de diseño de aire acondicionado interior, características de transferencia de calor de puertas y ventanas de paredes exteriores, condiciones de disipación de calor y humedad del personal interior, iluminación, equipos y cantidad de aire fresco. aire, etc El consumo de energía de transporte de ventiladores y bombas de agua se ve afectado por la cantidad de aire y agua transportados y la resistencia al transporte del sistema de agua y del sistema eólico. Los factores que afectan el flujo y la resistencia del sistema eólico y del sistema de agua incluyen el tipo de sistema, diferencia de temperatura del aire de suministro y diferencia de temperatura del agua de suministro y retorno, caudal de suministro de aire y suministro de agua, resistencia y eficiencia de los equipos de tratamiento de aire y equipos de fuentes de frío y calor, etc. En vista de los factores que influyen anteriormente y las características de los edificios comerciales, las medidas técnicas para el ahorro de energía de los acondicionadores de aire de edificios comerciales se pueden resumir en siete aspectos: reducir las cargas de refrigeración y calefacción, mejorar la eficiencia de las fuentes de refrigeración y calefacción, utilizar el frío natural fuentes, reduciendo el consumo de energía de la bomba de agua, reduciendo el consumo de energía del ventilador, mejorando la organización del flujo de aire y mejorando el control.
2. Reducir las cargas de refrigeración y calefacción
Las cargas de refrigeración y calefacción son los datos más básicos del sistema de aire acondicionado, incluidos refrigeradores, calderas de calefacción, bombas de circulación de agua fría y caliente, y Dispositivos que proporcionan refrigeración y calefacción a la habitación. La selección de especificaciones y modelos, como cajas de aire acondicionado y unidades fan coil, se basan en las cargas de calefacción y refrigeración. Si se puede reducir la carga de refrigeración y calefacción del edificio, no solo se pueden reducir los modelos de frigoríficos, calderas de calefacción, bombas de circulación de agua fría y caliente, cajas de aire acondicionado, fan coils, etc., y la inversión inicial en aire. sistema de acondicionamiento se puede reducir, pero también después de que se reduzcan los modelos de estos equipos, también se reducirá la potencia de distribución de energía requerida, lo que resultará en una reducción de la inversión inicial en equipos de transformación y distribución de energía, así como una reducción en el consumo de energía de operación diaria de los equipos de aire acondicionado antes mencionados y menores costos de operación. Por lo tanto, reducir las cargas de calefacción y refrigeración es la medida más fundamental para ahorrar energía en edificios comerciales.
Existen algunas medidas específicas para reducir la carga de refrigeración y calefacción:
2.1 Mejorar las prestaciones de aislamiento térmico del edificio
La pérdida de frío y calor de la estancia se transmite a través de las paredes , puertas y ventanas de la habitación, etc. Mejorar el rendimiento del aislamiento térmico de los edificios puede reducir directa y eficazmente las cargas de refrigeración y calefacción de los edificios. Para mejorar el rendimiento del aislamiento térmico de los edificios, puede partir de los siguientes aspectos:
Determine la proporción adecuada entre el área de ventana y pared y no busque ciegamente ventanas grandes o muros cortina de vidrio.
Diseñar adecuadamente las persianas.
Aprovechar al máximo las ventanas de cristal con buenas propiedades de aislamiento térmico.
2.2 Seleccionar parámetros razonables de diseño de interiores
El objetivo principal del aire acondicionado de edificios comerciales es crear un ambiente de aire interior confortable para satisfacer los requisitos de comodidad e higiene de las personas en oficinas, estudios, entretenimiento, etc El capítulo básico del Manual de diseño de ingenieros de calefacción, refrigeración y aire acondicionado de la Sociedad Estadounidense (Manual ASHRAE) proporciona el área de parámetros del aire interior donde el cuerpo humano se siente cómodo, que es aproximadamente una temperatura del aire de 13 ℃ ~ 23 ℃ y una humedad relativa del aire de 20. ~80.
Si la temperatura de diseño es demasiado baja en verano o la temperatura de diseño interior es demasiado alta en invierno, la carga de refrigeración y calefacción del edificio aumentará. Con la condición de cumplir con los requisitos de comodidad, debemos intentar aumentar la temperatura de diseño interior y la humedad relativa en verano y tratar de reducir la temperatura de diseño interior y la humedad relativa en invierno. No perseguir ciegamente la temperatura del aire interior que sea demasiado baja o. demasiado seco en verano y la temperatura de diseño interior en invierno demasiado alta.
2.3 Eliminación de fuentes de calor locales
Algunas habitaciones de edificios comerciales, debido a requisitos funcionales, generarán grandes cantidades de disipación de calor en partes de la habitación, como estufas de cocina, desinfección. Armarios en salas de desinfección de hospitales, interruptores en salas de telefonía, etc. Durante el proceso de diseño del sistema de aire acondicionado, se debe considerar la instalación de escapes locales cerca de fuentes de calor locales que generen cantidades relativamente grandes de calor, de modo que el calor disipado por el equipo pueda descargarse directamente al exterior para evitar que el calor se escape. disipándose en la habitación para reducir la carga de refrigeración en verano. Sin embargo, durante el funcionamiento, es posible que estos extractores no se enciendan o funcionen mal y no se puedan reemplazar o reparar a tiempo. Entonces estas fuentes de calor locales causarán una gran carga de enfriamiento, desperdiciarán capacidad de enfriamiento y dañarán el ambiente térmico interior.
2.4 Control y uso correcto del volumen de aire fresco exterior
Dado que la carga de aire fresco supone del 20 al 30% de la carga total del edificio, controlar y utilizar correctamente el volumen de aire fresco es una de las medidas de ahorro de energía más efectivas para el sistema de aire acondicionado.
Dado que la carga de aire fresco es cercana a 1/3 de la carga total, el volumen de aire fresco debe controlarse estrictamente. Además de controlar estrictamente la cantidad de aire fresco, el aire fresco también debe utilizarse de forma racional. En primavera, otoño o invierno, algunas habitaciones todavía necesitan enfriarse. En este momento, cuando el valor de entalpía del aire exterior es menor que el valor de entalpía del estado de diseño del aire interior, se puede utilizar aire fresco del exterior para enfriar el interior. Aire, lo que puede reducir la apertura del enfriador y ahorrar consumo de energía.
Para reducir la carga de aire fresco debemos partir de los siguientes dos aspectos:
No aumentar arbitrariamente el volumen mínimo de aire fresco estándar
Poner fin a la introducción de aire fresco a través de canales anormales
3. Mejorar la eficiencia de la fuente de frío
El índice de rendimiento para evaluar la eficiencia de enfriamiento de las fuentes de frío es el coeficiente de enfriamiento (COP, Coficiente de rendimiento ), que hace referencia a la capacidad de refrigeración que se puede obtener por unidad de consumo de energía. El coeficiente de refrigeración no tiene nada que ver con las propiedades del refrigerante, y sólo depende de la temperatura T0? del objeto a enfriar y de la temperatura del refrigerante Tk?. Cuanto mayor T0?, menor Tk?, mayor será el coeficiente de refrigeración. . Por lo tanto, durante el funcionamiento real del enfriador del sistema de aire acondicionado, no baje demasiado la temperatura del agua enfriada ni aumente demasiado la temperatura del agua de refrigeración, de lo contrario, el coeficiente de enfriamiento será bajo y la energía requerida para generar la capacidad de enfriamiento de la unidad. será grande y el consumo de energía será alto. Se pueden tomar las siguientes medidas para mejorar la eficiencia de la fuente de refrigeración:
3.1 Reducir la temperatura del agua de refrigeración
Dado que cuanto menor sea la temperatura del agua de refrigeración, mayor será el coeficiente de refrigeración de la enfriador. Por cada aumento de 1°C en la temperatura del suministro de agua de refrigeración, el COP del enfriador cae casi 4.
Bajar la temperatura del agua de refrigeración requiere fortalecer la gestión operativa. Las válvulas de las tuberías de entrada y salida de la torre de refrigeración parada deben cerrarse. De lo contrario, la temperatura más alta del agua de la torre de refrigeración parada aumentará la temperatura del agua mezclada y la refrigeración. El coeficiente del enfriador se reducirá. Después de que la torre de enfriamiento se haya utilizado durante un período de tiempo, debe repararse a tiempo; de lo contrario, la eficiencia de la torre de enfriamiento disminuirá y el agua de enfriamiento no se podrá enfriar por completo.
3.2 Aumentar la temperatura del agua enfriada
Dado que cuanto mayor es la temperatura del agua enfriada, mayor será la eficiencia de enfriamiento del enfriador. Si la temperatura del suministro de agua enfriada aumenta en 1 ℃, la refrigeración. El coeficiente del enfriador se puede aumentar en 3, por lo que no baje ciegamente la temperatura del agua enfriada durante el funcionamiento diario. Por ejemplo, no establezca la temperatura del agua enfriada del enfriador demasiado baja; cierre la válvula de agua del enfriador que está parada para evitar que parte del agua enfriada fluya a través de la tubería de derivación. será menor y la temperatura del agua enfriada se verá afectada. El motor frío ha bajado a un nivel demasiado bajo. ;