周海平
【摘 要】筆者將在下文中首先對本文的研究對象空調進行簡要的介紹,并對其工作原理進行必要的闡述,從而使讀者能夠對于本文的研究問題有一個宏觀上的把握,最后則結合相關的理論知識,從空調自身和其與建筑物之間的關系兩方面著手,提出空調節能的控制策略,希望能有所裨益。
【關鍵詞】空調節能 ;控制策略;工作原理
0 前言
隨著我國經濟水平的不斷提高,空調現在已經走入了千家萬戶,成為了人們日常生活中不可或缺的一個重要部分,其能夠為人們提供舒適的生活環境。可是與此同時,在空調使用過程中的能源浪費問題也暴露了出來。在這種情況下,研究空調的運行原理以及其與建筑物之間的作用關系,從而找出空調節能的控制策略就顯得十分必要了。
1 空調的運行機理與耗能原因
1.1 空調的運行機理
舊時的空調所用的制冷劑是氟利昂。氟利昂的特點是:從氣態轉化為液態時,會放熱;由液態轉化為氣態時,會吸熱。其實,如今的空調的運行機理的核心也是此特點。
首先,壓縮機將普通的氣態制冷劑轉化為具有較高溫度、較高氣壓的氣態制冷劑,然后,這種氣態制冷劑將會通過輸送管進入到室外機,在一段時間后,氣態制冷劑會釋放出部分熱量,變為具有常規溫度的高壓液態制冷劑,這也是從室外機中流動出來的風是較熱的具體原因。
液態制冷劑會通過毛細管流入到室內機,室內機的容積較大,液態制冷劑在大容積的室內機內會出現汽化現象,由液態制冷劑變成氣態形式的制冷劑,在這一過程中,制冷劑會吸熱,這樣一來,室內機的溫度就會降低,而室內機的氣流就會在風扇的作用下從室內機中流動出來,這也就意味著從室內機內吹出來的風是涼風。
我們常常會看到空調出水的現象,這是由于室內機的溫度降低,空氣中的水蒸氣會變成水滴,這些水滴就會順著水管,從空調中流出來。
空調不單單擁有制冷功能,還有制熱功能??照{在提升室內溫度的時候與“四通閥”這個部件有著密切的關系。四通閥的作用是讓制冷劑在室內機和室外機的流動方向與空調在制冷的時候的流通方向不同,這樣一來,空調便有制熱的功用了。
1.2 空調耗能的原因
在空調系統能耗中,冷負荷是主要原因。冷負荷的大小與空調能耗的大小有著密切的關系。而影響空調冷負荷數值的大小主要有以下幾個原因:(1)室內室外溫度的差值。在建筑物的整體結構無法更改的條件下,室內室外的溫度差值相差的越多,建筑的冷負荷的數值就會越大。而室外的溫度又是由天氣決定的,不是我們能夠改變的。而且,近幾年,由于工業的快速發展,大氣環境多多少少受到了影響,室外溫度變得越來越高,自然而然,冷負荷也在不斷增長。但是,我們是可以控制室內溫度的,要知道,室內的溫度降低一度,空調所需要消耗的能量就要上升8個百分點。由此可以看出,合理的降低室內溫度是非常有必要的。(2)建筑結構。建筑結構之房屋面積:房屋的面積過大,不單單會使房間看起來比較空曠,還會增加空調的能耗。其實,對于大多數民眾來講,90多平米的房子就完全夠用,這樣,空調的能耗也可以控制在一個合理的范圍內;建筑結構之層高,很多居民為了使房屋更具欣賞感,都希望自己的房屋有較高的層高。其實,層高過高有一個很大的弊端,就是增加了空調的能耗。因為層高的增加就意味著墻壁面積的增加,自然而然,空調需要消耗更多的能量;建筑結構之房屋的朝向:冷負荷與建筑的朝向有著密切的關系,朝向為南,冷負荷最低,朝向為北,冷負荷稍高一些,朝向為西,冷負荷最高。
制冷設備對空調能耗的影響:(1)主機耗能。主機耗能在空調系統耗能中占有非常大的比重,大約為1/2?,F在,一些空調主機的配備容量較大,運轉速度較慢,能量輸送時間較長,致使空調的能耗增加。而且,空調的工作效果是參差不齊的,有高有低,自然而然,空調的耗能情況也有好有壞;(2)水泵與風機的電耗較多。水力平衡計算的不準確的話,現實生活中的溫度差大大的低于設計方案的溫度差,都會致使電能的消耗增加。
影響空調能耗的其它因素;系統的運行管理。系統的運行管理與空調節能效果的好壞密不可分,它是實現空調節能的前提條件。但是,大多數的空調系統運行管理多多少少都會存在一些問題,運行效率也不是很高,很多地方只注重空調的制造情況和使用效果,并不注重空調系統的運行情況以及節能效果。而且,現在有很多民眾對空調的運行管理水平非常的不滿意。
2 空調節能的控制策略
2.1 改進空調性能的節能控制策略
改進空調性能的節能控制策略具體如下:(1)夏季室內空調溫度的設置。在合理的條件下,應該盡可能提高空調室內的設置溫度,要盡量高于26攝氏度。關于這項控制策略,需要廣大民眾的配合,將自家的空調的溫度設置在這個范圍內。這樣,便可以有效的降低冷負荷的數值;(2)減少主機能耗。減少主機能耗的具體措施:第一個措施,將冷凍水的溫度控制在一個合理的范圍之內;第二個措施,使冷卻塔的出水溫度較低;(3)降低水泵和風機的電耗。具體措施如下:①使用二級泵系統,在冷負荷較小的情況下,可以斷開制冷機開關,利用二級泵系統給空調提供制冷的能量;②增加送回水溫度的差值;③盡量提升水泵的工作效率;④在不影響空調的工作效果的前提下,改變水泵的運轉頻率、運轉速度;(4)改進空調的控制系統,在空調運行時,空調可以自行根據房間的溫度進行合理的調整,盡可能的降低空調的負荷,從而降低空調的能耗;(5)冷卻塔和主機等設備也應該設有自動調節功能,這樣,它們便可以根據空調的負荷情況,調正自身的運轉頻率。
2.2 改善空調與建筑環境關系的節能控制策略
改善空調與建筑環境關系的節能控制策略:(1)增加面積為90平米左右的房屋數量,這樣,既可以降低民眾在房價上的壓力,又有效的降低了空調的能耗,符合我國的節能發展戰略;(2)民眾住房的層高應該控制在2.8米以內,但是很多商家為了追逐利益,使自己的房子更好賣,都有意增加層高,對于這種現象,相關部門應該及時采取手段,對這種商家進行合理懲罰,并督促他們應該將房屋層高控制在合理的范圍之內;(3)南北向的窗戶面積盡量大一些,東西向的窗戶面積盡量小一些,這種建設方案,可以使房屋冬暖夏涼,減少空調的能耗;(4)在建筑結構設計中增加外窗遮陽設計,降低太陽對窗戶的輻射,從而降低室內溫度,減少空調的能耗。
3 結語
只有空調的節能控制措施不斷完善,空調的能耗問題才能夠得到徹底的解決。為此,相關工作人員需要對空調的運行原理、空調的耗能因素、建筑物的結構設計都有所了解,只有這樣,工作人員才能夠找到空調節能措施,高效、合理的解決空調能耗問題。總而言之,為了使空調行業在節能、環保的前提下,更快、更好的發展,相關工作人員需要做的還有很多。
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[責任編輯:劉帥]