《制冷空调节能技术 教学课件 ppt 作者 张建一 第5章 空调系统的节能》由会员分享，可在线阅读，更多相关《制冷空调节能技术 教学课件 ppt 作者 张建一 第5章 空调系统的节能（86页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2012年1月,1,第5章 空调系统的节能,2,本章基本要求,了解能源有效利用的评价指标 掌握空调系统节能分析的方法 掌握常规空调水系统节能的途径和方法,3,第5章 空调系统的节能,5.1空调节能评价,5.2空调系统耗能的特点与节能途径,5.3空调系统的节能分析,5.4空调系统的热回收节能技术,5.5空调系统总耗能量计算,4,5.1 空调节能评价,1.节能法规与标准 我国制定了一系列与制冷空调相关的节能法规与标准，为方便查阅，将其汇总列于教材附录F 2.常见不同标准代号的意义,1. 负荷水准 2. 二次能水准 3. 一次能水准 4. 资源能水准,9点,空调节能评价,5.1.1 相关的空调节能法
2、规与标准,5.1.2 节能评价水准,5.1.3节能评价指数,5,5.1 空调节能评价,1.周边全年负荷系数PAL 2.空调能量消耗系数CEC 3.气流组织的能量利用系数 4.空气输送系数ATF 5.水输送系数WTF 6.设备能量利用系数Y 7.空调机组的能效比EER 8.制冷机的性能系数COP 9.制冷机的矿物能源能效比MEER,5.1.3 节能评价指数,6,负荷水准,为创造某一环境条件，排除内扰、外扰所需要的能量称为负荷水准,7,二次能水准,为满足负荷所需的能量，通常要由设备对某种形式的能量进行转化或转移，输入设备的能量即二次能水准,8,一次能水准,为供应某种形式的二次能，生产厂所消耗的能量
3、即一次能水准,9,资源能水准,为提供一次能，开采、输送所消耗的能量即为资源能水准,10,评价水准,一次能水准,二次能 水准,负荷 水准,资源能水准,/设备性能系数,/生产厂效率,/开采输送效率,四个水准能量的关系 相同的评价指数，存在不同的评价水准问题,11,评价指数,暖通空调中，传统的能量有效利用的评价指数有三种基本形式，其定义分别为 单位能耗指数=期间能耗（或负荷）/规模 能量消费系数=输入能量/目标负荷 性能系数=目标负荷/输入能量 以上三式中，限定分子、分母的具体内容，就可以得出一系列不同的评价指数,12,建筑物热特性评价指数PAL,年平均热负荷系数 PAL (Perimenter A
4、nnual Load) PAL = (QH+ QC) /AF QH 某一区的期间供暖负荷， QH=qh AF QC 某一区的期间供冷负荷， QC=qc AF PAL作为评价围护结构特性的通用性指标，规定AF不是取房间面积，而是取所谓室内周围空间（地上各层的外墙中心到水平距离5m以内的室内空间，有屋顶的室内空间以及地板与室外空气直接接触的室内空间）的面积,13,空调用能量消费系数 CEC,CEC (Coefficient of Energy Consumption for Air-conditioning)是能量消费系数的一种具体化指数。规定期间取全年，分子取空调用1次能消费量，分母取假想空调负
5、荷。,14,制冷机的矿物能源能效比 MEER,采用单位时间内矿物能源燃烧发热量所能够制取的冷量来进行比较，称为“矿物能源能效比”MEER (Mineral Energy Efficiency Ratio) MEER表示为 MEER= Q0/MQb Q0 两类机组在相同外在参数工况下的制冷量，KW M 每秒钟矿物燃烧值，kg/s Qb 每千克矿物能源的热量，kJ/kg,15,制冷机的矿物能源能效比 MEER,外燃型溴化锂吸收式制冷机组的MEER值 直燃式溴化锂吸收式制冷机组的MEER值 蒸汽压缩式冷水机组的MEER值 各种冷热源机组一次能源效率的分析比较,16,外燃型溴化锂吸收式制冷机组的MEE
6、R值,外燃型溴化锂吸收式制冷机组利用锅炉蒸汽作为热源，其制冷量为Q0时，机组供热量为Qb，进入锅炉的矿物能量燃烧发热量为MQb，则直燃型溴化锂吸收式制冷机组的MEER值为,17,直燃式溴化锂吸收式制冷机组的MEER值,直燃式溴化锂吸收式制冷机组是靠轻油或燃气燃烧产生的热量提供动力，驱动制冷装置运行 由于直燃式机组的矿物能源直接送入吸收式机组中燃烧，当制冷量为Q0时，其MEER值为 MEER= Q0/MQb,18,蒸汽压缩式冷水机组MEER值,19,冷热源机组一次能源效率的比较,注：采用大容量冷水机组进行比较，主要性能参数摘自国外有关生产厂的样本资料；表中的值可作参考，不是定值。 0.1MPa蒸
7、汽，2700kg/h ; 0.6MPa蒸汽，1550kg/h; 轻油，92kg/h,20,5.2 空调系统耗能的特点与节能途径,1）减少得热 2）结合蓄能技术调节得热模式,1.空调系统用能的周期性与季节性 2.空调系统所需能源品位低 3.系统同时存在需要冷（热、湿）量和 放出冷(热、湿)量的过程 4.设计和运行方案不合理会给系统带来无效能耗 5.对运行管理与优化控制要求高,单位时间内为了维持室内空气温湿度的稳定向室内提供的冷（热）量和湿量,室外气象参数，室内设计标准，围护结构特性，室内人、设备、照明等的热、湿负荷以及新回风比等,建筑的节能设计 空调系统节能,21,5.2 空调系统耗能的特点与节
8、能途径,空气调节的能耗不但与空调冷热源、空调系统、空调设备能量的合理利用有关，而且与围护结构的形状、朝向、保温隔热性能等许多因素有关。,22,5.3空调系统的节能分析,2005,2006,热环境参数的确定与节能分析 新风量确定与节能分析 合理确定供、回水温度及送风温差,风机盘管机组（FCU） 组合式空调机(AHU),管道的保温(保冷) 空调系统的漏风 泵与风机的节能 VAV和VWV空调系统 输送系统的节能配置,半集中式空调系统的运行调节与节能控制 集中式空调系统的运行调节与节能控制,5.3.2 空气处理设备的节能,5.3.3输配系统的节能,5.3.4空调系统的运行调节与节能控制,5.3.1 合
9、理确定设计与运行参数,23,5.3.1 合理确定设计与运行参数 1.热环境参数的确定与节能分析,- 对于舒适性空调，人的舒适感有一个较宽的范围，这样在运行过程中，室内空气的参数标准就不必定得过高。 .,- 空调环境下，风速带给人以冷感。.,干球温度对冷热负荷的影响,夏季湿球温度(空气湿度)对系统冷负荷的影响,风速对系统冷(热)负荷的影响,24,室内空调温度改动时的节能率,25,舒适性空调室内设计参数,1)工艺性空调室内温湿度基数及其允许波动范围， 应根据工艺需要和卫生要求确定。 2)对舒适性空调，室内设计参数见下表,26,5.3.1 合理确定设计与运行参数 2.新风量确定与节能分析,- 合理确
10、定新风量包括两个方面：新风量的确定方法和新风量确定标准。,新风量对冷热负荷的影响,合理确定新风量,27,新风+回风系统,全新风系统,28,公共建筑主要空间人员所需的最小新风量单位：m3/(hp),29,公共建筑主要空间人员所需的最小新风量单位：m3/(hp),30,5.3.1 合理确定设计与运行参数 3.合理确定供、回水温度及送风温差,- 当夏季室外气温不是太高时，房间的空调冷负荷减小，空调末端装置的负荷也减小，为此在满足室内舒适性要求的基础上，可以适当提高供水温度。 .,- 空调系统上送风方式的夏季送风温差，应根据送风口类型、安装高度、气流射程长度以及是否贴附等因素确定。,第一,第二,第三,
11、- 设计规范规定，空气调节冷热水参数，应通过技术经济比较后确定。 .,31,工艺性空调的送风温差(单位：),32,5.3.2 空气处理设备的节能,风机盘管机组(FCU),组合式空调机组(AHU),Content Title,33,5.3.2 空气处理设备的节能 1.风机盘管机组(FCU),FCU的节能运行调节,- 为了适应空调房间冷(热)负荷的变化，需要对FCU进行调节。1)风量调节；2)水量调节（图5-11）。,34,图5-11 FCU水量调节原理 a)电动三通阀进行机组能量调节 b)电动二通阀进行机组能量调节,35,5.3.2 空气处理设备的节能 1.风机盘管机组(FCU),FCU的安装,
12、1)卧式机组上平面保持水平或使凝水盘接管侧稍低于另一侧，以利冷凝水排除。 2)在卧式暗装机组安装时，与机组连接的风管和水管的重量不得由机组来承受。从机组接出的出风管与风口连接处最好用柔性风管以减少振动(图5-12)。 3)供、回水管与卧式暗装机组应采用柔性连接，在供水支管上最好设水过滤器和泄水阀，以便在清洗管道时不会将脏东西带入盘管（图5-13）。,36,图5-12 卧式暗装机组出风口采用柔性连接 1卧式暗装风机盘管机组 2柔性风管接头 3送风口,37,1水过滤器 2泄水阀 3黄铜截止阀 4放空气阀 5风机盘管专用柔性接头 6电动二通阀 7橡胶管 8镀锌钢管(或聚氯乙烯 塑料管),图5-13
13、卧式暗装机组与管道的连接,38,5.3.2 空气处理设备的节能 2.组合式空调机组(AHU),- 在AHU中设置能量回收段，能起到明显的节能效果（图5-14）,- 对气候干燥的低湿地区，也可以将冷却塔(特别是闭式冷却塔)制备的循环冷却水送入表冷器内，作为空气的预冷器，节省能耗。图5-16,带能量回收的AHU,带二次回风的AHU,带预冷器的复合式蒸发冷却AHU,充分利用二次回风，减少再热量，实现节能（图5-15）,39,图5-14 能量回收组合式空调机组,40,图5-15 二次回风组合式空调机组,1)夏季空气处理流程,2)冬季空气处理流程,41,图5-16 复合式蒸发冷却空调机组,42,5.3.
14、3 输配系统的节能,2.空调系统的漏风,3.泵与风机的节能,4.VAV和VWV空调系统,5.输送系统的节能配置,1.管道的保温(保冷),43,5.3.3 输配系统的节能 4.VAV和VWV空调系统,变风量系统(VAV),变水量系统(VWV),- 通过改变送风量而不是送风温度来控制和调节某一空调区域的温度，从而与室内空调负荷的变化相适应的系统是变风量系统。1)旁通型变风量系统；2)诱导型变风量系统；3)节流型变风量系统(图5-17、图5-18)。,空调水系统主要包括冷冻水系统和冷却水系统。 变水量的运行是负荷减少时减少供水量，冷水温度不变。,44,图5-17 风口节流后对系统压力的影响 a)工作
15、点的变化 b)管路压力分布变化情况 1风口节流前的工作点和压力分布 2风口节流后的工作点和压力分布 3节流前后风管内压力的增加 4节流型风口,45,图5-18 节流型变风量系统的控制,46,1)空调水系统主要包括冷冻水系统和冷却水系统。水系统的能耗一般约占空调系统总能耗量的15%-20%，在实际工程中有的建筑空调水系统能耗甚至可占空调总能耗的30%。 在空调水系统中，一般是通过冷冻水供、回水总管上的压差旁通装置来实现水量控制，从而进一步控制制冷机的运行台数，以达到确保系统正常运行和节能目的。 与定水量变水温的调节方式比较，变水量的运行是负荷减少时减少供水量，冷水温度不变。后者可避免冷、热抵消的
16、能量损失，还可以减小水路输送的能耗。见表5-7,VWV系统,47,表5-7 变水量的节能效果,48,a)冷水机组在水泵吸入侧 b)冷水机组在水泵压出侧,水泵互相备用与机组的连接：,49,二次泵的分区供水系统：,50,5.3.3 输配系统的节能 5.输送系统的节能配置,空调负荷特征分析 空调负荷季节性变化很大，在计算额定负荷状况下运行的时间极短，绝大多数时间空调设备是在远低于额定值情况下运行的表5-8,输送流体的流量与负荷变化的关系,A,B,负荷变化时进行水泵分设的节能分析 取夏季循环水量是冬季的2.5倍，即取冬季循环水流量为夏季的40%，这样冬季水泵的扬程约为夏季的16%，功率相应减小。表5-9,C,qV=0.86Qt,51,表
