廣東某高校圖書館中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化研究

鄧志均

【摘要】中央空調(diào)系統(tǒng)能耗在整個圖書館建筑能耗所占的比例是非常大，為響應(yīng)國家“節(jié)能減排”號召，對圖書館中央空調(diào)系統(tǒng)進行節(jié)能優(yōu)化研究，具有現(xiàn)實意義，也對高校圖書館及公共圖書館的節(jié)能工作具有指導(dǎo)和參考意義。

【關(guān)鍵詞】圖書館 中央空調(diào) 節(jié)能

【中圖分類號】G71 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）06-0002-02

本文根據(jù)廣東某高校圖書館2012年5-11月中央空調(diào)系統(tǒng)參數(shù)重點分析冷凍水系統(tǒng)出水溫度、冷凝溫度、蒸發(fā)溫度等運行參數(shù)，通過分析找出能耗存在的問題以及空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷變化規(guī)律。提出優(yōu)化建議、改進措施和可行的節(jié)能運行的系統(tǒng)運行方案，以達到節(jié)能目的。

一、圖書館冷凍水系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)情況

二、圖書館冷凍水系統(tǒng)運行存在問題

1.從上圖1、圖2可看出無論是5-7月或是9-11月冷水機組冷凍水進出水溫差普遍是比較低，大部分時間都是運行在4℃以下。這主要是由幾方面原因引起：一是冷凍水循環(huán)水質(zhì)問題，水質(zhì)未處理好，導(dǎo)致蒸發(fā)器內(nèi)生產(chǎn)污垢，影響其換熱。二是冷凍水泵選型過大，導(dǎo)致大流量小溫差的情況。三是日常維護管理出現(xiàn)問題，未能及時清洗冷凍水系統(tǒng)以及根據(jù)負(fù)荷變化及時調(diào)節(jié)冷凍水流量。

2.從圖3可看出5-7月冷凍水出水溫度與蒸發(fā)溫度溫差在1-2℃運行時間為20%，2-3℃占52.5%，3-5℃占27.5%， 有72.5%的時間冷凍水出水溫度與蒸發(fā)溫度溫差運行在3℃以下，但同時也有27.5%的時間運行在3℃以上，所以1#冷水機組蒸發(fā)器運行還是相對合理的，可能會存在些污垢，需加強清洗以及水質(zhì)處理。

3.從圖4可看出冷凍水出水溫度與蒸發(fā)溫度溫差在1-2℃運行時間為2.33%，2-3℃占40.47%，3-5℃占57.21%， 只有42.8%的時間冷凍水出水溫度與蒸發(fā)溫度溫差運行在3℃以下，而57.21%的時間運行在3℃以上，所以9-11月總體上1#冷水機組蒸發(fā)器運行是不合理的，蒸發(fā)器換熱效果比較差。

三、中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化措施

1.中央空調(diào)冷凍水泵變頻控制方式

目前，廣東某高校圖書館中央空調(diào)冷凍水泵采用的是定頻水泵，從未對水泵進行變頻改造，而且空調(diào)末端風(fēng)機盤管等時采用二通調(diào)節(jié)閥進行流量控制，因此結(jié)合以上的分析可對冷凍水泵進行變頻技術(shù)改造，采用壓力或壓差控制方式進行變頻改造。

對于冷凍水泵采用變頻控制具有一定的節(jié)能效果，假設(shè)學(xué)院圖書館中央空調(diào)冷凍水泵運行時間為每天12小時，每年運行150天計算，電費按0.75元/kWh。根據(jù)水泵功率計算公式以及水泵相似定律可得出水泵工頻泵和變頻泵耗電性能情況如表1。

從表1可知，采用變頻泵對供電頻率進行調(diào)頻可到達一定的節(jié)能效果。

2.中央空調(diào)冷凍水泵冷凍水質(zhì)處理

通過前面的分析可知， 只有42.8%的時間冷凍水出水溫度與蒸發(fā)溫度溫差運行在3℃以下，而57.21%的時間運行在3℃以上，所以9-11月總體上1#冷水機組蒸發(fā)器運行是不合理的，存在污垢，水質(zhì)未處理好，影響機組的換熱效果。

而腐蝕主要由幾方面原因引起。

（1）由于厭氧微生物的生長對管道而形成的腐蝕。

（2）由于存在的氧氣造成的電化學(xué)腐蝕，氧氣的來源主要是：1.膨脹水箱的補水；2.閥門；3.管道接頭、水泵的填料漏氣。

（3）由于系統(tǒng)含有不同的銅、鋼、鑄鐵等材料，因此存在由不同金屬材料導(dǎo)致的電偶腐蝕。

主要解決方法是：采用緩蝕劑解決腐蝕問題，主要是解決水對金屬的腐蝕問題。

3.中央空調(diào)系統(tǒng)其它優(yōu)化措施

（一）加強和完善中央空調(diào)運行管理

（1）開停機組應(yīng)按相關(guān)規(guī)范規(guī)程操作，并嚴(yán)格準(zhǔn)確記錄運行數(shù)據(jù)。

（2）要做到保證空調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定及安全運行，需了解當(dāng)時室外氣象條件，掌握用戶負(fù)荷情況，根據(jù)掌握的資料進行準(zhǔn)確操作和調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

（3）當(dāng)中央空調(diào)系統(tǒng)投入運行后，需認(rèn)真進行巡查，巡查過程中做好記錄，出現(xiàn)問題及時檢修。并定期做好日常維護工作，保障設(shè)備正常運行。

（二）安裝能量計量設(shè)備

對于圖書館中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備以及空調(diào)末端應(yīng)安裝必要的能量計量設(shè)備，及時檢測空調(diào)系統(tǒng)運行的參數(shù)，從運行的參數(shù)發(fā)現(xiàn)問題及時解決，保證空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行以及避免能源的浪費。

（三）降低冷卻水的溫度以及提高冷凍水溫度

據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，冷卻水供水溫度每提高1℃，冷水機組制冷系數(shù)將下降4%，而冷凍水溫度每升高1℃，冷水機組的制冷系數(shù)就會升高3%。相反，則會降低冷水機組的制冷效率。對于長期使用的冷卻塔還要不定期進行檢修。在日常中央空調(diào)系統(tǒng)運行管理中不要盲目去降低冷凍水溫度，冷凍水溫度設(shè)定值不要設(shè)置的太低。在滿足要求的情況下盡可能提高冷凍水的溫度，定期對冷凍水系統(tǒng)進行清洗。

（四）加強空調(diào)末端的清洗及檢修

空調(diào)末端也是耗能的一大組成部分，應(yīng)定期清洗過濾器，風(fēng)閥定期檢修，使空調(diào)系統(tǒng)長期處于高效節(jié)能的運行狀態(tài)。

參考文獻：

[1]武涌，趙靖.國外大型公共建筑節(jié)能運行管理：案例分析、經(jīng)驗做法與啟示建議[A].天津大學(xué)環(huán)境科學(xué)工程學(xué)院論文.