El consumo de energía en edificios se refiere a la energía utilizada durante la construcción y operación del edificio, de la cual la utilización de energía representa la parte dominante, incluido el consumo de energía para refrigeración, calefacción, iluminación, ventilación, cocina, etc. Se analizan las modernizaciones para ahorrar energía en la envolvente del edificio, los sistemas de iluminación y los sistemas de calefacción. En China, el verdadero “gran consumidor de energía” es el sistema de aire acondicionado y ventilación. El aire acondicionado está estrechamente relacionado con la escasez de energía de mi país en invierno y verano, especialmente la actual escasez de electricidad. Con la rápida popularidad de los acondicionadores de aire, su estatus como importante consumidor de energía en los edificios se ha vuelto cada vez más prominente. Para 2020, el espacio de ahorro de energía de aire acondicionado con carga máxima nacional será de aproximadamente 90 millones de kilovatios, equivalente a la capacidad total de las cinco centrales eléctricas de las Tres Gargantas, lo que en consecuencia puede reducir la inversión en construcción de energía en más de 400 mil millones de yuanes. Por lo tanto, el ahorro de energía en los sistemas de aire acondicionado y ventilación es una prioridad absoluta, lo cual tiene una gran y trascendental importancia. A continuación, el autor introducirá medidas de ahorro de energía para los sistemas de aire acondicionado y ventilación desde el sistema de regulación del lado de la demanda. Las fuentes comunes de frío y calor para el aire acondicionado central incluyen enfriadores enfriados por agua, unidades de bomba de calor y unidades de absorción de bromuro de litio. La eficiencia energética de la primera fuente de frío y calor es relativamente alta en las condiciones de diseño, generalmente de 3,7 a 5; la segunda fuente de frío y calor es una unidad de bomba de calor, que proporciona refrigeración en verano y calefacción en invierno. En condiciones de diseño, su eficiencia energética es menor que la de las unidades enfriadas por agua, alcanzando solo alrededor de 3, pero tiene buenos efectos de ahorro de energía y protección ambiental. Otra fuente de frío y calor del aire acondicionado central es la unidad de absorción de bromuro de litio. y su ratio de eficiencia energética (capacidad frigorífica/consumo de calor) Bajo, adecuado para lugares con calor residual y calor residual. Comparación de la eficiencia de utilización de energía de los sistemas de fuentes de frío y calor de edificios Además de la selección de unidades de agua fría y caliente, también se puede lograr un ahorro de energía en los sistemas de aire acondicionado y ventilación controlando automáticamente el arranque y la parada de las fuentes de calor y frío. sistemas. Como se muestra en la figura siguiente, es un proceso de control lógico que controla la cantidad de unidades de arranque y parada de acuerdo con la temperatura de retorno del agua enfriada y utiliza la señal del host y la señal de alarma de falla para generar retroalimentación. Los aires acondicionados Inverter con sistemas Inverter se refieren a los aires acondicionados convencionales con Inverter. El compresor es el corazón del aire acondicionado y su velocidad afecta directamente la eficiencia del aire acondicionado. El convertidor de frecuencia es un sistema de control que se utiliza para controlar y ajustar la velocidad del compresor para que esté siempre a la velocidad óptima, mejorando así el ratio de eficiencia energética. La aplicación de la tecnología de conversión de frecuencia en los acondicionadores de aire modernos se ha convertido en una tendencia inevitable. No solo puede mejorar eficazmente las deficiencias técnicas del sistema de aire acondicionado, sino también reducir en gran medida el consumo de energía y ahorrar costos operativos. Los diseñadores suelen dejar un cierto margen de diseño al seleccionar el equipo. En realidad, los equipos rara vez, o nunca, funcionan a plena capacidad. La carga de un edificio cambiará en consecuencia debido a cambios en el uso (como bajas tasas de ocupación, cambios en las funciones del edificio, etc.). ).La carga real del edificio fluctuará con los cambios en el clima exterior. Normalmente, los equipos de aire acondicionado solo pueden funcionar con la potencia nominal para la que fueron diseñados. Cuando se reduce la carga, el equipo sigue funcionando a plena potencia nominal, lo que inevitablemente provocará un desperdicio de energía. Si podemos utilizar la tecnología de conversión de frecuencia para hacer que la potencia de salida del equipo de aire acondicionado cambie a medida que cambia la carga, entonces podemos ahorrar energía. Dependiendo de la carga de aire acondicionado, cambiar el flujo de agua o el flujo de aire puede ahorrar energía de manera efectiva. El sistema de aire acondicionado de volumen de aire variable compensa los cambios en la carga interior a través de dispositivos terminales y ajusta el volumen de suministro de aire para mantener la temperatura ambiente. En comparación con un sistema de volumen de aire constante, un sistema de volumen de aire variable generalmente puede ahorrar un 50% de energía. El sistema de volumen de agua variable (unidad fancoil) ajusta la temperatura mediante el control del volumen de agua y ahorra electricidad que el sistema de flujo constante. Con la popularización y aplicación de los convertidores de frecuencia industriales, a través del control y ajuste de la conversión de frecuencia, se puede lograr la adaptación en tiempo real del flujo de agua, el volumen de aire, la máquina principal y la carga de aire acondicionado requerida, lo que resulta en importantes beneficios de ahorro de energía. Como se muestra en la figura siguiente, los sistemas de aire acondicionado de volumen de aire variable suelen utilizar convertidores de frecuencia en las líneas de alimentación de entrada de los ventiladores para cambiar la velocidad del ventilador de acuerdo con las instrucciones del sistema de control para cumplir con el diseño del sistema de aire acondicionado. El control del aire fresco se basa en los requisitos de comodidad. Generalmente, el volumen total de aire fresco se controla en aproximadamente el 10% del volumen total de aire, lo que puede ahorrar energía. El volumen de aire de retorno de algunos sistemas de aire acondicionado es inferior al 90%. El volumen de aire de retorno es demasiado pequeño y aumenta excesivamente la carga de calor del aire fresco, lo que no se considera una operación que ahorre energía. El uso de tecnología de control automático para lograr el control del aire fresco es una forma eficaz de lograr ahorro de energía en los sistemas de aire acondicionado y ventilación. Una vez determinado el sistema de aire acondicionado, el mapa de entalpía-humedad se puede dividir en varias zonas meteorológicas (áreas de trabajo de aire acondicionado) de acuerdo con los cambios meteorológicos locales, y se pueden adoptar diferentes métodos de ajuste de operación para cada área de trabajo de aire acondicionado. Los requisitos básicos son que haya la menor cantidad de mecanismos de ajuste posible, que el método de ajuste sea simple y que el sistema opere de la manera más económica y razonable en cada zona de condiciones de trabajo, maximizando el uso de energía natural, reduciendo el frío, el calor, y consumo de energía eléctrica, y reduciendo los costos de operación. Ahorro de energía de bombas y ventiladores Los ventiladores y las bombas de agua son equipos casi indispensables en el sistema de aire acondicionado, y también son uno de los equipos que más energía consumen en el sistema de aire acondicionado. El consumo de energía de las bombas de agua en sistemas de aire acondicionado centrales grandes y medianos representa incluso aproximadamente el 30% del consumo de energía de todo el sistema.
Los principales problemas con las bombas y ventiladores son: ① Para reducir la inversión inicial, la calidad de las bombas y ventiladores seleccionados no es alta y la eficiencia nominal es inferior al nivel avanzado. (2) El diseño del sistema no es razonable, un caballo grande tira de un carro grande y la diferencia es enorme. Durante el funcionamiento, la bomba y el ventilador se desvían del área de trabajo óptima en la curva de rendimiento y la eficiencia operativa es mucho menor que la eficiencia nominal. (3) El diseño y la instalación de la tubería de transporte no son razonables, la resistencia de la tubería es grande y el consumo de energía operativa aumenta. (4) El sistema hidráulico de la tubería está desequilibrado y el flujo sólo se puede ajustar con válvulas o compuertas, lo que aumenta las pérdidas por estrangulamiento. ⑤ Sin un mantenimiento adecuado, las bombas y los ventiladores a menudo funcionan mal y desperdician energía. Las medidas generales de ahorro de energía incluyen: ①Actualizar y transformar las bombas y ventiladores originales con bombas y ventiladores de alta eficiencia. (2) Seleccione las características de la bomba o del ventilador que coincidan con las características del sistema. La curva característica de la red de tuberías debe pasar lo más posible por el punto de mayor eficiencia. Para sistemas de redes de tuberías con grandes características de flujo, se deben seleccionar, en la medida de lo posible, bombas con curvas de eficiencia planas. ③Instale instrumentos de medición en la tubería principal. ④Corte el impulsor para reducir su diámetro. Si el caudal y la altura de la bomba seleccionada son mucho mayores que la demanda real, la forma más sencilla es reducir el diámetro del impulsor, reduciendo así la potencia del eje. Sin embargo, este método sólo es adecuado para sistemas con sustentación relativamente estable. ⑤Ajuste la paleta guía de entrada para cambiar la curva de presión de flujo de la bomba de agua o el ventilador. Las paletas guía importadas se utilizan ampliamente debido a su amplio rango de ajuste, bajo costo, alta economía y ajuste automático. En resumen, con el desarrollo de la tecnología moderna, los sistemas de control automático de aire acondicionado son cada vez más maduros. Para aprovechar al máximo los recursos del sistema de aire acondicionado y lograr un efecto de ajuste de ahorro de energía más significativo del sistema de ventilación, debemos prestar atención al desarrollo de nuevas tecnologías, practicar y optimizar constantemente el sistema de ahorro de energía. alcanzar altos estándares y requisitos en diseño, y lograr comodidad sobre la base de una alta eficiencia energética satisfactoria.
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