簡析如何降低卷煙廠空調的電能消耗

汪琴

摘 要：簡要分析了卷煙廠空調系統(tǒng)電能耗過高的原因，提出了降低卷煙廠空調系統(tǒng)電能耗的有效途徑，以實現(xiàn)卷煙廠節(jié)能降耗的目標。

關鍵詞：卷煙廠；空調系統(tǒng)；電能耗；節(jié)能

中圖分類號：TU831.8 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）20-0016-02

據有關資料顯示，在卷煙廠全年綜合能耗中，空調系統(tǒng)的電能耗占全廠總能耗的33%～50%，與生產能耗基本齊平。它不僅是卷煙企業(yè)的主要能耗之一，還是企業(yè)開展節(jié)能工作的重點環(huán)節(jié)。鑒于此，降低卷煙廠空調系統(tǒng)的能耗是十分必要的。本文就如何降低卷煙廠空調系統(tǒng)的電能消耗進行簡要的分析。

1 能耗過高的原因

導致卷煙廠空調電能耗過高的原因比較多，大體上可總結為以下幾個方面。

1.1 調節(jié)能力不足

國內卷煙廠的空調系統(tǒng)比較常用的形式有冷熱源、水系統(tǒng)和風系統(tǒng)。雖然這幾種空調系統(tǒng)的形式能夠滿足生產需要，但是，由于系統(tǒng)本身的調節(jié)能力相對較差，所以會引發(fā)能耗過高的問題。如果水系統(tǒng)一次泵定頻，冷機的出水溫度為恒定，就僅能憑借調節(jié)表冷器冷凍水閥門和再熱再濕量來適應系統(tǒng)末端的負荷變化。此外，在夏季，卷接包和制絲等車間生產時，冷負荷的70%～80%源自于生產設備和照明系統(tǒng)，剩余20%～30%的冷負荷則會隨著室外環(huán)境的變化而變化。在這一情況下，如果采用定風量運行，不僅會增加風機的能耗，而且還會在供冷過程中增加再熱再濕的負荷。

1.2 冷熱抵消

當空氣經過表冷器降溫除濕后，會使溫度降低到露點左右，此時，需要再次將空氣加熱或加濕送入車間中，這一過程直接導致了冷熱抵消。圖1為某卷煙廠全年單箱卷煙能耗的實測結果。

由圖1可知，在夏季制冷的過程中，用于再熱加濕的能耗約占同時期空調系統(tǒng)能耗的10%左右，冷熱系統(tǒng)抵消情況非常嚴重，直接增加了空調系統(tǒng)的能耗。

1.3 冷機運行時間長

受卷煙廠生產工藝的影響，車間內的冷負荷時間較長，個別的生產車間需要全年供冷，為了滿足生產要求，冷機常常會全年不停機運轉。在正常情況下，卷煙廠在選擇冷機的型號時，都是以設計日的最大負荷作為依據，所以，冷機全年絕大多數(shù)時間都處于部分負荷狀態(tài)下運行，這樣直接導致空調系統(tǒng)的能耗過高。

2 降低電能耗的有效途徑

2.1 機組聯(lián)動節(jié)能

當空調系統(tǒng)本身的負荷逐漸變小時，提高冷水溫度能達到一定的節(jié)能效果。由此可知，按照空調負荷變化確定冷水供水溫度是關鍵性的問題。

3臺空調機組與冷水機組分別配置相應的控制系統(tǒng)，其中，冷水機組的控制系統(tǒng)能夠確保機組在高效運行的前提下向空調機組提供冷凍水，而空調機組的控制系統(tǒng)則能夠使空調滿足生產車間內恒溫恒濕的精度需求。當機組聯(lián)機運行時，自動控制系統(tǒng)會通過監(jiān)測表監(jiān)測冷閥的開度，并經由控制器運算后，將最佳數(shù)值反饋給非冷水機組，從而改變冷水的溫度，以達到節(jié)能的效果。當冷水的溫度從6 ℃升至8 ℃時，冷水機組的功耗從723 kW降至了665 kW，節(jié)能效果非常明顯。

2.2 風機變頻節(jié)能

在正常情況下，由于卷煙廠內各個生產車間空調系統(tǒng)的送風量都是依據夏季室內最大熱負荷量設計的，所以，其還存在10%～20%的富裕量。在生產車間中，工藝設備和照明系統(tǒng)的總發(fā)熱量占70%～80%，廠房圍護結構的傳熱量占20%～30%，并且它們會隨著室外氣候的變化而變化。在一年中，生產車間出現(xiàn)最大負荷量的時間相對比較短，當室外溫度低于室內溫度時，經由圍護結構傳遞的熱量便是負值，這種情況在冬季更加突出；當室內負荷發(fā)生變化時，仍然采用定量運行，則會浪費風機電耗。而變風量運行，即采用變頻調速控制風機，按照車間的熱負荷變化情況，改變風機轉速和風量，以達到節(jié)能的效果。下面以卷接包車間為例進行具體說明。

卷接包車間空調系統(tǒng)風量計算公式為：

采用變風量的方式運行時，當車間內的空調系統(tǒng)熱負荷變小時，G也會隨之變小。此時，（tR-tO）保持在一個比較正常的范圍內，系統(tǒng)的運行效率也會隨之提高，并且閥門全開管阻最小，這樣能夠進一步緩解管路當中風力不平衡的情況，從而提高空調的使用效果。由此可見，風機的變頻控制實質上就是將（tR-tO）恒定在某個設定值上，然后再借助變頻器控制閉環(huán)PID，以此改變風機的轉速并調節(jié)送風量，最終達到節(jié)能的目的。

3 結論

總而言之，卷煙廠空調系統(tǒng)能耗過高是困擾企業(yè)發(fā)展的主要問題之一，這不但違背了國家提倡的節(jié)能減排的要求，還增加了企業(yè)的生產成本，所以，降低卷煙廠的空調能耗是勢在必行的。在未來一段時期內，要重點加大空調系統(tǒng)節(jié)能方面的研究力度，爭取研制、開發(fā)出低能耗的空調系統(tǒng)，使其能夠更好地為卷煙廠的生產服務，這對提高卷煙企業(yè)的經濟效益具有非常重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻

[1]李井會.卷煙廠工藝排風溶液熱回收系統(tǒng)節(jié)能運行分析[D].衡陽：南華大學，2011.

[2]張小芬.卷煙廠空調系統(tǒng)提高冷凍水供水溫度的實驗測試[J].煙草科技，2012（7）.

[3]宋高舉.卷煙廠空調系統(tǒng)全年負荷特性與理想熱濕處理系統(tǒng)分析[J].建筑科學，2012（4）.

〔編輯：白潔〕

摘 要：簡要分析了卷煙廠空調系統(tǒng)電能耗過高的原因，提出了降低卷煙廠空調系統(tǒng)電能耗的有效途徑，以實現(xiàn)卷煙廠節(jié)能降耗的目標。

關鍵詞：卷煙廠；空調系統(tǒng)；電能耗；節(jié)能

中圖分類號：TU831.8 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）20-0016-02

據有關資料顯示，在卷煙廠全年綜合能耗中，空調系統(tǒng)的電能耗占全廠總能耗的33%～50%，與生產能耗基本齊平。它不僅是卷煙企業(yè)的主要能耗之一，還是企業(yè)開展節(jié)能工作的重點環(huán)節(jié)。鑒于此，降低卷煙廠空調系統(tǒng)的能耗是十分必要的。本文就如何降低卷煙廠空調系統(tǒng)的電能消耗進行簡要的分析。

1 能耗過高的原因

導致卷煙廠空調電能耗過高的原因比較多，大體上可總結為以下幾個方面。

1.1 調節(jié)能力不足

國內卷煙廠的空調系統(tǒng)比較常用的形式有冷熱源、水系統(tǒng)和風系統(tǒng)。雖然這幾種空調系統(tǒng)的形式能夠滿足生產需要，但是，由于系統(tǒng)本身的調節(jié)能力相對較差，所以會引發(fā)能耗過高的問題。如果水系統(tǒng)一次泵定頻，冷機的出水溫度為恒定，就僅能憑借調節(jié)表冷器冷凍水閥門和再熱再濕量來適應系統(tǒng)末端的負荷變化。此外，在夏季，卷接包和制絲等車間生產時，冷負荷的70%～80%源自于生產設備和照明系統(tǒng)，剩余20%～30%的冷負荷則會隨著室外環(huán)境的變化而變化。在這一情況下，如果采用定風量運行，不僅會增加風機的能耗，而且還會在供冷過程中增加再熱再濕的負荷。

1.2 冷熱抵消

當空氣經過表冷器降溫除濕后，會使溫度降低到露點左右，此時，需要再次將空氣加熱或加濕送入車間中，這一過程直接導致了冷熱抵消。圖1為某卷煙廠全年單箱卷煙能耗的實測結果。

由圖1可知，在夏季制冷的過程中，用于再熱加濕的能耗約占同時期空調系統(tǒng)能耗的10%左右，冷熱系統(tǒng)抵消情況非常嚴重，直接增加了空調系統(tǒng)的能耗。

1.3 冷機運行時間長

受卷煙廠生產工藝的影響，車間內的冷負荷時間較長，個別的生產車間需要全年供冷，為了滿足生產要求，冷機常常會全年不停機運轉。在正常情況下，卷煙廠在選擇冷機的型號時，都是以設計日的最大負荷作為依據，所以，冷機全年絕大多數(shù)時間都處于部分負荷狀態(tài)下運行，這樣直接導致空調系統(tǒng)的能耗過高。

2 降低電能耗的有效途徑

2.1 機組聯(lián)動節(jié)能

當空調系統(tǒng)本身的負荷逐漸變小時，提高冷水溫度能達到一定的節(jié)能效果。由此可知，按照空調負荷變化確定冷水供水溫度是關鍵性的問題。

3臺空調機組與冷水機組分別配置相應的控制系統(tǒng)，其中，冷水機組的控制系統(tǒng)能夠確保機組在高效運行的前提下向空調機組提供冷凍水，而空調機組的控制系統(tǒng)則能夠使空調滿足生產車間內恒溫恒濕的精度需求。當機組聯(lián)機運行時，自動控制系統(tǒng)會通過監(jiān)測表監(jiān)測冷閥的開度，并經由控制器運算后，將最佳數(shù)值反饋給非冷水機組，從而改變冷水的溫度，以達到節(jié)能的效果。當冷水的溫度從6 ℃升至8 ℃時，冷水機組的功耗從723 kW降至了665 kW，節(jié)能效果非常明顯。

2.2 風機變頻節(jié)能

在正常情況下，由于卷煙廠內各個生產車間空調系統(tǒng)的送風量都是依據夏季室內最大熱負荷量設計的，所以，其還存在10%～20%的富裕量。在生產車間中，工藝設備和照明系統(tǒng)的總發(fā)熱量占70%～80%，廠房圍護結構的傳熱量占20%～30%，并且它們會隨著室外氣候的變化而變化。在一年中，生產車間出現(xiàn)最大負荷量的時間相對比較短，當室外溫度低于室內溫度時，經由圍護結構傳遞的熱量便是負值，這種情況在冬季更加突出；當室內負荷發(fā)生變化時，仍然采用定量運行，則會浪費風機電耗。而變風量運行，即采用變頻調速控制風機，按照車間的熱負荷變化情況，改變風機轉速和風量，以達到節(jié)能的效果。下面以卷接包車間為例進行具體說明。

卷接包車間空調系統(tǒng)風量計算公式為：

采用變風量的方式運行時，當車間內的空調系統(tǒng)熱負荷變小時，G也會隨之變小。此時，（tR-tO）保持在一個比較正常的范圍內，系統(tǒng)的運行效率也會隨之提高，并且閥門全開管阻最小，這樣能夠進一步緩解管路當中風力不平衡的情況，從而提高空調的使用效果。由此可見，風機的變頻控制實質上就是將（tR-tO）恒定在某個設定值上，然后再借助變頻器控制閉環(huán)PID，以此改變風機的轉速并調節(jié)送風量，最終達到節(jié)能的目的。

3 結論

總而言之，卷煙廠空調系統(tǒng)能耗過高是困擾企業(yè)發(fā)展的主要問題之一，這不但違背了國家提倡的節(jié)能減排的要求，還增加了企業(yè)的生產成本，所以，降低卷煙廠的空調能耗是勢在必行的。在未來一段時期內，要重點加大空調系統(tǒng)節(jié)能方面的研究力度，爭取研制、開發(fā)出低能耗的空調系統(tǒng)，使其能夠更好地為卷煙廠的生產服務，這對提高卷煙企業(yè)的經濟效益具有非常重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻

[1]李井會.卷煙廠工藝排風溶液熱回收系統(tǒng)節(jié)能運行分析[D].衡陽：南華大學，2011.

[2]張小芬.卷煙廠空調系統(tǒng)提高冷凍水供水溫度的實驗測試[J].煙草科技，2012（7）.

[3]宋高舉.卷煙廠空調系統(tǒng)全年負荷特性與理想熱濕處理系統(tǒng)分析[J].建筑科學，2012（4）.

〔編輯：白潔〕

摘 要：簡要分析了卷煙廠空調系統(tǒng)電能耗過高的原因，提出了降低卷煙廠空調系統(tǒng)電能耗的有效途徑，以實現(xiàn)卷煙廠節(jié)能降耗的目標。

關鍵詞：卷煙廠；空調系統(tǒng)；電能耗；節(jié)能

中圖分類號：TU831.8 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）20-0016-02

據有關資料顯示，在卷煙廠全年綜合能耗中，空調系統(tǒng)的電能耗占全廠總能耗的33%～50%，與生產能耗基本齊平。它不僅是卷煙企業(yè)的主要能耗之一，還是企業(yè)開展節(jié)能工作的重點環(huán)節(jié)。鑒于此，降低卷煙廠空調系統(tǒng)的能耗是十分必要的。本文就如何降低卷煙廠空調系統(tǒng)的電能消耗進行簡要的分析。

1 能耗過高的原因

導致卷煙廠空調電能耗過高的原因比較多，大體上可總結為以下幾個方面。

1.1 調節(jié)能力不足

國內卷煙廠的空調系統(tǒng)比較常用的形式有冷熱源、水系統(tǒng)和風系統(tǒng)。雖然這幾種空調系統(tǒng)的形式能夠滿足生產需要，但是，由于系統(tǒng)本身的調節(jié)能力相對較差，所以會引發(fā)能耗過高的問題。如果水系統(tǒng)一次泵定頻，冷機的出水溫度為恒定，就僅能憑借調節(jié)表冷器冷凍水閥門和再熱再濕量來適應系統(tǒng)末端的負荷變化。此外，在夏季，卷接包和制絲等車間生產時，冷負荷的70%～80%源自于生產設備和照明系統(tǒng)，剩余20%～30%的冷負荷則會隨著室外環(huán)境的變化而變化。在這一情況下，如果采用定風量運行，不僅會增加風機的能耗，而且還會在供冷過程中增加再熱再濕的負荷。

1.2 冷熱抵消

當空氣經過表冷器降溫除濕后，會使溫度降低到露點左右，此時，需要再次將空氣加熱或加濕送入車間中，這一過程直接導致了冷熱抵消。圖1為某卷煙廠全年單箱卷煙能耗的實測結果。

由圖1可知，在夏季制冷的過程中，用于再熱加濕的能耗約占同時期空調系統(tǒng)能耗的10%左右，冷熱系統(tǒng)抵消情況非常嚴重，直接增加了空調系統(tǒng)的能耗。

1.3 冷機運行時間長

受卷煙廠生產工藝的影響，車間內的冷負荷時間較長，個別的生產車間需要全年供冷，為了滿足生產要求，冷機常常會全年不停機運轉。在正常情況下，卷煙廠在選擇冷機的型號時，都是以設計日的最大負荷作為依據，所以，冷機全年絕大多數(shù)時間都處于部分負荷狀態(tài)下運行，這樣直接導致空調系統(tǒng)的能耗過高。

2 降低電能耗的有效途徑

2.1 機組聯(lián)動節(jié)能

當空調系統(tǒng)本身的負荷逐漸變小時，提高冷水溫度能達到一定的節(jié)能效果。由此可知，按照空調負荷變化確定冷水供水溫度是關鍵性的問題。

3臺空調機組與冷水機組分別配置相應的控制系統(tǒng)，其中，冷水機組的控制系統(tǒng)能夠確保機組在高效運行的前提下向空調機組提供冷凍水，而空調機組的控制系統(tǒng)則能夠使空調滿足生產車間內恒溫恒濕的精度需求。當機組聯(lián)機運行時，自動控制系統(tǒng)會通過監(jiān)測表監(jiān)測冷閥的開度，并經由控制器運算后，將最佳數(shù)值反饋給非冷水機組，從而改變冷水的溫度，以達到節(jié)能的效果。當冷水的溫度從6 ℃升至8 ℃時，冷水機組的功耗從723 kW降至了665 kW，節(jié)能效果非常明顯。

2.2 風機變頻節(jié)能

在正常情況下，由于卷煙廠內各個生產車間空調系統(tǒng)的送風量都是依據夏季室內最大熱負荷量設計的，所以，其還存在10%～20%的富裕量。在生產車間中，工藝設備和照明系統(tǒng)的總發(fā)熱量占70%～80%，廠房圍護結構的傳熱量占20%～30%，并且它們會隨著室外氣候的變化而變化。在一年中，生產車間出現(xiàn)最大負荷量的時間相對比較短，當室外溫度低于室內溫度時，經由圍護結構傳遞的熱量便是負值，這種情況在冬季更加突出；當室內負荷發(fā)生變化時，仍然采用定量運行，則會浪費風機電耗。而變風量運行，即采用變頻調速控制風機，按照車間的熱負荷變化情況，改變風機轉速和風量，以達到節(jié)能的效果。下面以卷接包車間為例進行具體說明。

卷接包車間空調系統(tǒng)風量計算公式為：

采用變風量的方式運行時，當車間內的空調系統(tǒng)熱負荷變小時，G也會隨之變小。此時，（tR-tO）保持在一個比較正常的范圍內，系統(tǒng)的運行效率也會隨之提高，并且閥門全開管阻最小，這樣能夠進一步緩解管路當中風力不平衡的情況，從而提高空調的使用效果。由此可見，風機的變頻控制實質上就是將（tR-tO）恒定在某個設定值上，然后再借助變頻器控制閉環(huán)PID，以此改變風機的轉速并調節(jié)送風量，最終達到節(jié)能的目的。

3 結論

總而言之，卷煙廠空調系統(tǒng)能耗過高是困擾企業(yè)發(fā)展的主要問題之一，這不但違背了國家提倡的節(jié)能減排的要求，還增加了企業(yè)的生產成本，所以，降低卷煙廠的空調能耗是勢在必行的。在未來一段時期內，要重點加大空調系統(tǒng)節(jié)能方面的研究力度，爭取研制、開發(fā)出低能耗的空調系統(tǒng)，使其能夠更好地為卷煙廠的生產服務，這對提高卷煙企業(yè)的經濟效益具有非常重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻

[1]李井會.卷煙廠工藝排風溶液熱回收系統(tǒng)節(jié)能運行分析[D].衡陽：南華大學，2011.

[2]張小芬.卷煙廠空調系統(tǒng)提高冷凍水供水溫度的實驗測試[J].煙草科技，2012（7）.

[3]宋高舉.卷煙廠空調系統(tǒng)全年負荷特性與理想熱濕處理系統(tǒng)分析[J].建筑科學，2012（4）.

〔編輯：白潔〕