變頻中央空調(diào)的節(jié)能分析

方　明

摘要：以西安市某單位小區(qū)為例，根據(jù)西安地區(qū)的氣候條件，提出了變頻中央空調(diào)節(jié)約能源的思路和方法，在保證用戶(hù)使用需求的條件下，進(jìn)行了節(jié)能實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，節(jié)能效果顯著。

關(guān)鍵詞：變頻中央空調(diào)節(jié)能

1研究的意義

中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)通常按建筑物所在地的極端氣候條件來(lái)計(jì)算其最大負(fù)荷，并由此確定空調(diào)主機(jī)的裝機(jī)容量及空調(diào)水系統(tǒng)的供水流量。然而，實(shí)際上每年只有極短時(shí)間出現(xiàn)最大冷負(fù)荷(或最大熱負(fù)荷)的情況，絕大多數(shù)中央空調(diào)系統(tǒng)在大部分時(shí)間是在部分(低)負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，實(shí)際空調(diào)負(fù)荷平均只有設(shè)備設(shè)計(jì)能力的50％左右，因此出現(xiàn)了“大馬拉小車(chē)”的現(xiàn)象，不但浪費(fèi)大量能源，而且還帶來(lái)設(shè)備磨損，縮短壽命等一系列問(wèn)題。

2西安地區(qū)空調(diào)使用條件分析

西安地處我國(guó)西北，年平均溫度為16.2℃，最高的8月，月平均氣溫28.3℃，最低的1月份，月平均氣溫1.5℃，年極端最高溫度38.4℃，年極端最低溫度零下1 2℃，四季溫差較大。在這種地理環(huán)境和氣候條件下，開(kāi)機(jī)時(shí)間變化等多種因素，導(dǎo)致中央空調(diào)負(fù)荷波動(dòng)較大，如果僅依靠人工手段對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理，不能實(shí)現(xiàn)空調(diào)冷量(或熱量)的供應(yīng)隨負(fù)荷的變化而調(diào)節(jié)，就會(huì)浪費(fèi)大量能源。盡管現(xiàn)在許多空調(diào)主機(jī)已能夠根據(jù)負(fù)荷變化自動(dòng)隨之加載或減載，但與冷凍主機(jī)相匹配的冷凍泵、冷卻泵卻不能跟隨負(fù)荷的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)載，始終在額定功率下運(yùn)行，仍然造成了輸送能量的很大浪費(fèi)。

3變頻節(jié)電設(shè)備省電對(duì)比

以下是某企業(yè)對(duì)其生產(chǎn)的變頻節(jié)電設(shè)備投運(yùn)后的一組實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，見(jiàn)表1(制冷5個(gè)月，日均20小時(shí))。

4西安某小區(qū)的使用變頻節(jié)電設(shè)備前后實(shí)際測(cè)試對(duì)比

以下是西安某小區(qū)中央空調(diào)水系統(tǒng)變頻設(shè)備投運(yùn)前后的耗電數(shù)據(jù)對(duì)比，見(jiàn)表2(制冷5個(gè)月，日均16小時(shí))。

5安全可靠性和節(jié)能效果

中央空調(diào)系統(tǒng)通過(guò)安裝變頻節(jié)電系統(tǒng)，實(shí)施節(jié)能改造后，實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明：系統(tǒng)運(yùn)行安全、穩(wěn)定、可靠，功能指標(biāo)到達(dá)設(shè)備技術(shù)要求；系統(tǒng)直觀、自動(dòng)化程度較高，能及時(shí)、準(zhǔn)確地自動(dòng)跟蹤末端空調(diào)負(fù)荷運(yùn)行；系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了空調(diào)泵組的軟啟動(dòng)、軟停止、運(yùn)行平滑穩(wěn)定，較大地改善了設(shè)備的啟停性能和運(yùn)行磨損；系統(tǒng)具有強(qiáng)大的管理功能和安全保護(hù)功能，確保整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化、安全的運(yùn)行：

6節(jié)能效果及社會(huì)效益

節(jié)能改造前，該項(xiàng)目年耗電62.52萬(wàn)kWh；實(shí)施節(jié)能改造后，每年節(jié)約電量31.71萬(wàn)KWh。按照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)折算，即每年可節(jié)約95噸標(biāo)準(zhǔn)煤。每年可減排：C02約317100×900／10⁶=285噸；SO₂約317100×11/10⁶=3.49噸；N₂O₃約317100×317100⁶=0.95噸：由此可見(jiàn)，本項(xiàng)目的實(shí)施不僅節(jié)約了大量的能源，還大大減少了煤炭燃燒所產(chǎn)生的廢氣排放和溫室氣體排放，對(duì)環(huán)境保護(hù)起到了巨大的作用。

長(zhǎng)期以來(lái)，當(dāng)季節(jié)交替、氣候變幻、晝夜輪回和空調(diào)實(shí)際使用面積發(fā)生變化時(shí)，中央空調(diào)系統(tǒng)仍在傳統(tǒng)的運(yùn)行模式下，不能實(shí)現(xiàn)冷媒流量跟隨末端負(fù)荷的變化而動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，造成了巨大的能源浪費(fèi)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2006年，我國(guó)已安裝中央空調(diào)的建筑物約有7萬(wàn)棟，其中高級(jí)星級(jí)酒店約有5000多家，若能全部采用節(jié)能技術(shù)，預(yù)計(jì)每年可節(jié)電3517億千瓦時(shí)，節(jié)約電費(fèi)開(kāi)支27億元。