中央空調(diào)系統(tǒng)不僅要滿足人們對工作、生產(chǎn)的環(huán)境要求,同時也要滿足對環(huán)境保護和節(jié)能的要求。中央空調(diào)維保空調(diào)使用一段時間之后,由于靜電作用和反復(fù)空氣循環(huán)、使濾光板、散熱器、蒸發(fā)器翅片表面積聚大量灰塵及污垢,造成氣流堵塞,致使制冷、制熱效果下降。增加耗 電量,噪音,嚴重的甚至造成壓縮機損壞,增大故障率。降低空調(diào)的使用壽命。中央空調(diào)維修壓縮機正常運行20-30分鐘后,摸一摸吸氣管、排氣管、壓縮機、蒸發(fā)器出風(fēng)口、冷凝器等部位的溫度,憑手感便可判斷制冷效果的好壞。中央空調(diào)保養(yǎng)摸冷凝器的表面溫度??照{(diào)器開機運轉(zhuǎn)后,冷凝器很快就會熱起來,熱得越快說明制冷越快,在正常使用情況下,冷凝器的溫度可達80℃左右,冷凝管壁溫度一般在45-55℃。隨著國家節(jié)能政策的實施,中央空調(diào)的能耗問題成為許多學(xué)者的研究方向。中央空調(diào)機組系統(tǒng)包括冷凍水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)及主機,其中冷卻水系統(tǒng)能耗占中央空調(diào)總能耗的15%~20%。同時由于冷卻水量多于冷凍水量,因此對冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化顯得尤為重要。由于室外環(huán)境的變化和室內(nèi)人員的流動性大,中央空調(diào)系統(tǒng)在大部分情況下只提供部分負荷,因此冷卻水系統(tǒng)也在很長時間內(nèi)處于部分負荷運行下,而設(shè)計時是參考滿負荷運轉(zhuǎn)進行設(shè)備選型,必然會出現(xiàn)設(shè)備選型龐大和能源的浪費。
一、冷卻水泵節(jié)能分析
對于冷卻水系統(tǒng),部分負荷運行是由外部環(huán)境參數(shù)的變化引起的。 外界環(huán)境參數(shù)主要包括冷水入口溫度、冷水出口溫度、制冷量和室外濕球溫度四個部分。 通過改變泵的操作條件以適應(yīng)負載的變化。 改變冷卻水泵工況的方法有三種。
1、改變閥門開啟度
調(diào)整泵出口閥門的開度是改變泵工作點最簡單的方法。閥門在正常運行時,一般全部開啟,當(dāng)閥門小時,局部阻力增大,性能曲線抖動,流量變小,揚程增大。泵的工作點從 a2點移動到 a1點,如圖1所示。這種方法雖然簡單,但是閥門調(diào)節(jié)范圍有限,當(dāng)揚程過大時,會導(dǎo)致泵過載,降低其使用壽命。由于局部電阻增大,泵的輸出功率增大,造成電能的浪費。把閥門關(guān)小也會增加管道噪音。
2、改變水泵葉輪直徑
由相似定律可知,葉輪直徑改變,會引起水泵的流量,揚程,軸功率發(fā)生相應(yīng)的變化,因此可以通過改變直徑達到改變運行工況的目的。但是車削技術(shù)的精度要嚴格控制,否則可能會影響水泵的性能。由于水泵直徑的改變量有限,不能滿足各個負荷率的使用情況,因此適應(yīng)性比較差。
3、改變水泵轉(zhuǎn)速
改變水泵轉(zhuǎn)速會得到滿足不同的性能曲線,從而會產(chǎn)生各種不同的工況點,此方法我們不會發(fā)展產(chǎn)生一些額外的摩擦損失,調(diào)節(jié)方便,是現(xiàn)在社會廣泛研究應(yīng)用的一種教學(xué)形式。轉(zhuǎn)速和流量,揚程,功率之間的關(guān)系問題如下:
Q,1Q=n,1n(1)
H,1H=n,1n2(2)
N,1N=n,1n3(3)
其中:Q、N、H分別代表泵速為N時的流量、揚程和軸功率。
冷卻水變流量管理系統(tǒng)設(shè)計原理圖如圖2所示。變頻泵節(jié)能技術(shù)原理分析如下:冷水機組冷凝器可以進行熱交換時,換熱量產(chǎn)生一定,流量以及減少,進口溫度不變,則出口環(huán)境溫度會升高,從而導(dǎo)致冷機的能耗不斷增加。