節(jié)能空調(diào)制冷系統(tǒng)分析

甘　偉

摘要:本文指出能源是當(dāng)今世界性的迫切問題,解決能源的方針是開發(fā)和節(jié)約能源。對于電信部門來說,主要任務(wù)是節(jié)約能源,因此提高空調(diào)的制冷效果,具有重要的意義。

關(guān)鍵詞:機(jī)房 空調(diào) 制冷

中圖分類號:TE0文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-8937(2009)03-0176-01

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活質(zhì)量的提高,環(huán)境污染問題、能源緊張問題和食品安全問題越來越引起世界各國人民的關(guān)注。制冷空調(diào)行業(yè)發(fā)展的趨勢是節(jié)能、環(huán)保和安全。本文主要對蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)運(yùn)行與管理中的節(jié)能、環(huán)保和安全問題進(jìn)行了探討。

1節(jié)能空調(diào)制冷系統(tǒng)簡述

空調(diào)制冷系統(tǒng)由壓縮機(jī),冷凝器,膨脹閥和蒸發(fā)器組成,其工作過程如下:制冷劑在壓力溫度下沸騰,低于被冷卻物體或流體的溫度。壓縮機(jī)不斷地抽吸蒸發(fā)器中產(chǎn)生的蒸氣,并將它壓縮到冷凝壓力,然后送往冷凝器,在壓力下等壓冷卻和冷凝成液體,制冷劑冷卻和冷凝時放出的熱量傳給冷卻介質(zhì)(機(jī)房空調(diào)采用的空氣),與冷凝壓力相對應(yīng)的冷凝溫度一定要高于冷卻介質(zhì)的溫度,冷凝后的液體通過膨脹閥或其他節(jié)流元件進(jìn)入蒸發(fā)器。

在整個循環(huán)過程中,壓縮機(jī)起著壓縮和輸送制冷劑蒸氣并造成蒸發(fā)器中的低壓力,冷凝器中的高壓力的作用,是整個系統(tǒng)的心臟;節(jié)流閥對制冷劑起節(jié)流降壓作用并調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑流量;蒸發(fā)器是輸出冷量的設(shè)備,制冷劑在蒸發(fā)器中吸收被冷卻物體的熱量,從而達(dá)到制取冷量的目的;冷凝器是輸出熱量的設(shè)備,從蒸發(fā)器中吸取的熱量連壓縮機(jī)消耗的功轉(zhuǎn)化的熱量在冷凝器中被冷卻介質(zhì)帶走。

空調(diào)的節(jié)能在電信生產(chǎn)中的管理工作較為薄弱,能源浪費(fèi)現(xiàn)象較為嚴(yán)重,所以加強(qiáng)空調(diào)的維護(hù)管理和技術(shù)改造,可以達(dá)到節(jié)能的目的。

2影響空調(diào)制冷效果的因素

由于空調(diào)四大件中,壓縮機(jī)效率已經(jīng)由投資成本決定,因此影響空調(diào)制冷效果的具體因素如下:

2.1制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度

蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑的蒸發(fā)溫度,應(yīng)該比空氣溫度低,這樣機(jī)房的熱量才會傳給制冷劑,制冷劑吸收熱量后蒸發(fā)成氣體,由壓縮機(jī)吸走,使得蒸發(fā)器的壓力不會因受熱蒸發(fā)的氣體過多而壓力升高,從而使蒸發(fā)溫度也升高,以致影響制冷效果,而這個的溫差,是結(jié)合空調(diào)的投資成本及制冷工作時能耗費(fèi)用而綜合決定的。在我們機(jī)房空調(diào)中,蒸發(fā)器采用的是直接蒸發(fā)式,這個溫差為12～14℃,而實(shí)際上,由于種種不良因素的影響,不能很好的保證這個溫差,有時在20℃以上,這樣我們的能耗就增加了。通過計算,在冷凝溫度不變情況下,蒸發(fā)溫度越低,壓縮機(jī)制冷效果降低,排氣溫度升高。制冷系統(tǒng)中蒸發(fā)器的制冷劑,蒸發(fā)溫度降低1度,要產(chǎn)生同樣的冷量,耗電約增加4%左右。

2.2脹閥開啟度

必須定期測量膨脹閥過熱度,調(diào)整膨脹閥開啟度。步驟如下:停機(jī),將數(shù)字溫度表的探頭插入到蒸發(fā)器回氣口處的保溫層內(nèi),準(zhǔn)備讀出蒸發(fā)器回氣的溫度T1將壓力表與壓縮機(jī)低壓閥的三通相連(HIROSS40UA等沒有低壓閥的空調(diào),則將壓力表與蒸發(fā)器上的接頭相連),準(zhǔn)備讀出蒸發(fā)器出口壓力所對應(yīng)的溫度T2開機(jī),讓壓縮機(jī)運(yùn)行15分鐘以上,進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài),使系統(tǒng)壓力和溫度達(dá)到一恒定值。現(xiàn)場測得高壓壓力為18Kg/cm2,高壓開關(guān)始終處于閉合運(yùn)行狀態(tài),故對系統(tǒng)影響不大,不用作特別處理。讀出蒸發(fā)器出口溫度T1與蒸發(fā)器出口壓力所對應(yīng)的溫度T2,過熱度為兩讀數(shù)之差。注意,必須同時讀出這兩個讀數(shù),因為膨脹閥是一個機(jī)械結(jié)構(gòu),它的動作會同時引起T1和T2的改變。膨脹閥過熱度應(yīng)在5-8℃之間,如果不是,則進(jìn)行調(diào)整。

2.3制冷系統(tǒng)的冷凝壓力

空調(diào)冷凝器臟機(jī)房空調(diào)一般采用風(fēng)冷式冷凝器,它由多組盤管組成,在盤管外加肋片,以增加空氣側(cè)的傳熱面積,同時,采用風(fēng)機(jī)加速空氣的流動,以增加空氣側(cè)的傳熱效果。因片距較小,加上機(jī)房空調(diào)連續(xù)長時間使用,飛蟲雜物及塵埃粘在冷凝器翅片上,致使空氣不能大流量通過冷凝器,熱阻增大,影響傳熱效果,導(dǎo)致冷凝效果下降,高壓側(cè)壓力升高,制冷效果降低的同時,消耗了更多的電力,冷凝壓力每升高1kg/cm2,耗電量增加6～8%。采用對策:結(jié)合空調(diào)使用環(huán)境,根據(jù)結(jié)灰情況,定期對空調(diào)外機(jī)進(jìn)行沖洗,具體方法是用水槍或壓縮空氣,由內(nèi)向外沖洗空調(diào)冷凝器,清除附在冷凝器上的雜物和灰塵,現(xiàn)在杭州電信分公司每年兩次對機(jī)房空調(diào)外機(jī)進(jìn)行沖洗,保證良好的散熱效果的同時,節(jié)約了大量的能源。

冷凝器配置不當(dāng)有些廠家為了節(jié)約成本,追求利潤最大化,故意配置偏小的冷凝器,使空調(diào)制冷效果降低,這種情況盡量在空調(diào)設(shè)計時進(jìn)行避免,但有時也會發(fā)生,夏天造成空調(diào)頻繁高壓告警,頻繁沖洗空調(diào)外機(jī)也無濟(jì)于事,嚴(yán)重加重了維護(hù)人員的工作量,必須更換冷凝器。如杭州轉(zhuǎn)塘、新風(fēng)機(jī)房,由于冷凝器配置偏小,夏季三天兩頭高壓故障,維護(hù)人員疲于奔命,浪費(fèi)了大量的人力物力,現(xiàn)在杭州電信分公司對配置不合理的冷凝器已進(jìn)行了更換,很好的解決了這個問題。

系統(tǒng)內(nèi)部有空氣如果空調(diào)抽真空不夠,加液時不小心,就會混進(jìn)空氣?？諝庠谥评湎到y(tǒng)中是有害的,它會影響制冷剤的蒸汽的冷凝放熱,使冷凝器的工作壓力升高,如當(dāng)時的冷凝溫度為35度,對應(yīng)的冷凝壓力為12.5kg/cm2表壓,可實(shí)際壓力表的壓力可能是14kg/cm2,這多出來的1.5kg/cm2的空氣占據(jù)在冷凝器中(道爾頓定律),由于排氣壓力增高,排氣溫度也升高,制冷量減少,耗電量增加,所以必須清除高壓系統(tǒng)中的空氣。采用對策:進(jìn)行放空氣操作,在停機(jī)情況下,從排氣口或冷凝器絲堵處放氣進(jìn)行放氣操作。

制冷劑沖注過多,冷凝壓力也會升高。由于多余的制冷劑會占據(jù)冷凝器的面積,造成冷凝面積減少,使冷凝效果變差。

通過上述手段,可以保證空調(diào)工作在最佳狀況,不僅降低了空調(diào)的故障率,而且單臺空調(diào)在夏季可以節(jié)約10～20%的能量。因此,加強(qiáng)空調(diào)維護(hù),對空調(diào)的制冷效果、空調(diào)壽命、尤其是節(jié)約能源具有重要的意義。

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