摘要:炎炎夏季,空調(diào)是消暑的必備電器,而空調(diào)則是家庭用電器的主要設(shè)備之一,夏季空調(diào)能耗是住宅建筑能耗的大部分,所以空高器省電則是家庭省電的關(guān)鍵。本文主要是分析如何在滿足人體的舒適要求的前提下,通過室內(nèi)參數(shù)的合理組合和優(yōu)化,而達到減少房間空調(diào)器空調(diào)負荷、降低空調(diào)能耗的目的。
關(guān)鍵詞:房間空調(diào)器室內(nèi)參數(shù)空調(diào)能耗
0 引言
隨著我國經(jīng)濟發(fā)展,炎炎夏季,空調(diào)是消暑的必備電器。而空調(diào)則是家庭用電器的主要設(shè)備之一,夏季空調(diào)能耗占建筑能耗的主要地位,所以空調(diào)節(jié)能則是家庭節(jié)能的關(guān)鍵。在滿足人體的舒適要求的前提下,怎么使用最節(jié)能呢?下面就空調(diào)器的工作原理和空調(diào)能耗室內(nèi)主要影響因素分析空調(diào)房間內(nèi)溫度、相對濕度、氣流速度的設(shè)定及常見問題的處理方法。
1 房間空調(diào)器的工作原理
空調(diào)器通電后,制冷系統(tǒng)內(nèi)的低壓制冷劑蒸汽被壓縮機吸入并壓縮為高壓蒸汽后排至冷凝器(分體空調(diào)的室外機)。同時軸流風(fēng)扇吸入的室外空氣流經(jīng)冷凝器,帶走制冷劑放出的熱量,使高壓制冷劑蒸汽凝為結(jié)高壓液體。高壓液體經(jīng)過過濾器、節(jié)流機構(gòu)后噴入蒸發(fā)器(分體空調(diào)的室內(nèi)機),并在相應(yīng)的低壓下蒸發(fā),吸取周圍的熱量。同時貫流風(fēng)扇使空氣不斷進入蒸發(fā)器的肋片間進行熱交換,使空氣變?yōu)槔淇諝猓瑫r將冷的空氣送向室內(nèi)。如此室內(nèi)空氣不斷循環(huán)流動,達到降低溫度的目的。
2 空調(diào)能耗室內(nèi)主要影響因素
房間空調(diào)器主要是對室內(nèi)空氣的溫度、相對濕度、氣流速度進行控制,使室內(nèi)環(huán)境滿足人體的舒適性。所以影響空調(diào)器能耗的室內(nèi)控制參數(shù)主要包括空氣溫度,相對濕度,氣流速度等。根據(jù)美國暖通、空調(diào)、制冷工程師學(xué)會(ASHRAE)對人體熱平衡和舒適感進行研究得出讓大多數(shù)人感覺比舒適的室內(nèi)參數(shù)為:夏季:空氣的溫度為24℃~28℃,相對濕度40%~65%,氣流速度<0.3m/s 。
2.1 空氣溫度對能耗的影響 房間內(nèi)空氣溫度是由房間內(nèi)的得熱、失熱、圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的溫度及通風(fēng)等因素構(gòu)成的熱平衡所決定的,它也直接決定人體與周圍環(huán)境的熱平衡。對于工程設(shè)計者來說,主要任務(wù)是使實際溫度達到室內(nèi)設(shè)計計算溫度,空調(diào)室外計算參數(shù)為定值時,夏季室內(nèi)的溫度越低冷負荷越大,冬季室內(nèi)溫度越高熱負荷越大,因此,室內(nèi)空氣溫度是關(guān)系空調(diào)能耗與舒適度的重要指標(biāo)。一般而言,空調(diào)器使用者會根據(jù)個人喜好的舒適溫度來調(diào)整室內(nèi)的設(shè)定溫度。據(jù)調(diào)查,有不少人在使用空調(diào)時,有將室內(nèi)溫度總是設(shè)定最低值的習(xí)慣。經(jīng)實驗研究:當(dāng)室內(nèi)溫度為24.8℃為基礎(chǔ),室內(nèi)平均溫度升高1℃,空調(diào)器制冷能耗降低19.1%;室內(nèi)平均溫度升高2℃,制冷能耗降低32.9% 。

2.2 相對濕度對能耗的影響 相對濕度是在一定的溫度和氣壓下空氣中實際水蒸汽量與飽和水蒸汽量之比,相對濕度直接或間接地影響人體熱舒適度和空調(diào)系統(tǒng)能耗。室內(nèi)設(shè)計相對濕度越低,濕負荷越大,相應(yīng)的空調(diào)能耗也就越大。對于房間空調(diào)器來說,基本上采用露點溫度送風(fēng),空調(diào)器處于制冷工作狀態(tài)時,室內(nèi)空氣與低溫的蒸發(fā)器相接觸,當(dāng)空氣達到露點溫度以下,在銅管壁面就會有冷凝水產(chǎn)生,室內(nèi)相對濕度降,因此不具備人為可控性。
2.3 氣流速度對能耗的影響 氣流速度本身有諸多的因素,如氣流速度的大小(速率)、角度、擾動強度和頻率等??諝馑俣仁且粋€矢量,它由大小(速率)和方向共同決定??照{(diào)系統(tǒng)出風(fēng)口的流速與流量決定著與室內(nèi)空氣進行換熱的能力,進而制約著空調(diào)系統(tǒng)的能耗。同時空氣流速是影響人體對流和蒸發(fā)散熱的重要因素之一,因此可以適當(dāng)提高環(huán)境溫度,用增大空氣流動來補償溫度的升高,空調(diào)器能耗降低。經(jīng)實驗研究:小風(fēng)、大風(fēng)和自動風(fēng)三種模式下的能耗隨時間的變化規(guī)律。如下圖:
圖可以看出:小風(fēng)模式制冷能耗最大,大風(fēng)模式其次,自動風(fēng)模式最為節(jié)能。相對于小風(fēng)模式,大風(fēng)和自動風(fēng)模式分別節(jié)能13.6%和27.3%;相對于大風(fēng)模式,自動風(fēng)模式節(jié)能15.8%;三種模式的制冷能耗隨時間的變化趨勢有所不同。小風(fēng)模式下能耗波動較小,大風(fēng)模式能耗狀況基本合成一條直線。分析其原因為: ①風(fēng)速的不同造成循環(huán)風(fēng)量的不同,組織氣流的能力不同,處理房間空氣的能力也不同。在空調(diào)處于制冷狀態(tài)時,小風(fēng)模式的平均風(fēng)速為0.42m/s,大風(fēng)模式的平均風(fēng)速為0.60m/s,自動風(fēng)的平均風(fēng)速為0.49m/s。小風(fēng)的風(fēng)速比較小,組織氣流比較緩慢,達到空氣穩(wěn)定狀態(tài)的時間比較長,會增加空調(diào)器運行時的制冷能耗;大風(fēng)模式風(fēng)速大,組織氣流較快,縮短空氣與蒸發(fā)器之間換熱的時間,增加蒸發(fā)器與室內(nèi)空氣之間的溫差,從而增強空氣與空調(diào)蒸發(fā)器之間的換熱,有利于提高制冷劑的制冷效率,加快室內(nèi)空氣達到穩(wěn)定狀態(tài)節(jié)約能耗;自動風(fēng)是根據(jù)室內(nèi)的需求進行改變風(fēng)速,
在室內(nèi)溫度較高的時候啟動大風(fēng)模式,溫度較低的時候啟動小風(fēng)模式,較好的實現(xiàn)節(jié)能。
3 其它節(jié)能措施
3.1 提前換氣少開門窗 在使用空調(diào)的時候提前將房間的空氣換好,一套兩居室房間的空氣完全更換一遍,足夠兩個人消耗一個半小時的。如果您開著窗戶,建議您開窗戶的縫隙不要超過兩厘米。在使用空調(diào)的過程中,需要盡量控制開門開窗。如果您用的是變頻空調(diào),當(dāng)室內(nèi)溫度總與外界一樣時,那么變頻空調(diào)還會調(diào)高頻率,超負荷工作,增大消耗。如果您想停機換空氣,最好開窗開門前提前20分鐘關(guān)空調(diào)。
3.2 選擇適宜的出風(fēng)角度 使用空調(diào)選擇適宜的出風(fēng)角度會使空氣的溫度降得更快。空氣溫度變低后,冷氣流容易往下走,制冷時出風(fēng)口向上,這樣的制冷效果好。而在冬天時,熱氣都是往上走,制熱時出風(fēng)口應(yīng)該向下。這樣也能達到節(jié)能的效果。
3.3 配合電扇、遮陽簾使用 如果在使用空調(diào)時使用電風(fēng)扇,電扇的吹動力將使室內(nèi)冷空氣加速循環(huán),冷氣分布均勻,可不需降低設(shè)定溫度,而達到較佳的冷氣效果。既有舒適感,也能節(jié)電。如果同時采用窗簾等遮陽,減少陽光輻射帶來的室溫影響也可以節(jié)省空調(diào)制冷用電。
3.4 外出提前十分鐘關(guān)空調(diào) 在出門前應(yīng)該提前關(guān)空調(diào),最好是離家前十分鐘即關(guān)冷氣,在這十分鐘之內(nèi)室溫還足以使人感覺到?jīng)鏊B(yǎng)成出門提前關(guān)空調(diào)的習(xí)慣,可以節(jié)省電能。
3.5 使用睡眠功能 在睡眠時,人們應(yīng)該使用空調(diào)的睡眠功能。有的空調(diào)定義為經(jīng)濟功能,睡眠時,人體散發(fā)的熱量減少,對溫度變化不敏感。睡眠功能就是設(shè)定在人們?nèi)胨囊欢〞r間后,空調(diào)器會自動調(diào)高室內(nèi)溫度,因此使用這個功能可以起到20%的節(jié)電效果。
4 結(jié)論
室內(nèi)溫度盡量設(shè)定高些,設(shè)為26℃~28℃較好;在室內(nèi)溫度較高的時候啟動大風(fēng)模式,溫度較低的時候啟動小風(fēng)模式,較好的實現(xiàn)節(jié)能??傊?,在使用空調(diào)過程中節(jié)能意識是節(jié)能運行的關(guān)鍵。
參考文獻:
[1]彥啟森.空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù).中國建筑工業(yè)出版社.1985年.
[2]李岱森.空氣調(diào)節(jié).中國建筑工業(yè)出版社.2000年6月第一版.