空調(diào)制冷節(jié)能優(yōu)化分析

陶利軍

摘 要

空調(diào)系統(tǒng)是現(xiàn)代化構(gòu)筑物的必要基礎(chǔ)設(shè)備，對室內(nèi)空氣及溫度有著重要的調(diào)節(jié)作用。恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)是一種常見的空調(diào)類型，其能耗較大，不符合節(jié)能減排的要求。故此，本文具體分析了恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)制冷節(jié)能優(yōu)化方案，以供參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】恒溫恒濕 空調(diào) 制冷 節(jié)能 優(yōu)化

空調(diào)系統(tǒng)是調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度和空氣的重要基礎(chǔ)設(shè)施，其中恒溫恒濕空調(diào)的工作原理是采用全空氣定風(fēng)量的方式，降低新風(fēng)和回風(fēng)溫度到設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)后將其中的水分去除，再加熱至送風(fēng)狀態(tài)，進(jìn)而完成整個處理過程，該過程需要消耗大量的能源。而電影資料庫對空調(diào)系統(tǒng)有著較高的溫濕度及其精度要求，因此，深入分析空調(diào)制冷節(jié)能優(yōu)化具有積極的意義。

1 恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)架構(gòu)及能耗分析

1.1 恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

加熱器、加濕器及表冷器是組成恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的重要部分，其中加熱器為管式加熱器，發(fā)揮著預(yù)加熱、加熱及在加熱冷空氣的作用；加濕器為電極式加濕器，加濕處理干空氣；表冷器的主要作用是對空氣減溫降濕，在此過程中需要制冷劑來控制空氣的濕度。

1.2 恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的主要能耗分析

1.2.1 夏季室內(nèi)負(fù)荷的溫度控制

建筑物內(nèi)的人體及照明設(shè)施，加上外來的太陽輻射作用是熱量的主要來源，并且產(chǎn)熱情況根據(jù)不同的房間結(jié)構(gòu)也存在差異，綜合考慮上述因素，利用能量守恒定律計算夏季室內(nèi)的總負(fù)荷，設(shè)定合理的空調(diào)參數(shù)，使得室內(nèi)的熱量保持平衡。

1.2.2 不合理的空氣處理系統(tǒng)產(chǎn)生的附加能耗

恒溫恒濕空調(diào)針對不同的空氣狀況會采用相應(yīng)的空氣處理模式，若空氣處理系統(tǒng)出現(xiàn)異常運(yùn)行，便會產(chǎn)生一定的附加耗能，此附加耗能多發(fā)于夏季空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，這主要是因為夏季空調(diào)系統(tǒng)滯后性和不合理的策略選擇，增大了空調(diào)除濕量，造成兩種空氣系統(tǒng)處理不當(dāng)，主要表現(xiàn)在送風(fēng)溫濕度達(dá)到設(shè)定的要求后必須進(jìn)行加熱與加濕處理，另一方面是空調(diào)病態(tài)運(yùn)行，空氣處理系統(tǒng)不合理會直接影響空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能作用，因此必須采取有效的措施予以解決上述問題。

2 恒溫恒濕空調(diào)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計

2.1 空調(diào)系統(tǒng)的控制部分

空調(diào)系統(tǒng)通過控制器顯示室內(nèi)空氣的溫濕度、空調(diào)機(jī)組的工作狀態(tài)、并對各傳感器反饋信號進(jìn)行自動分析，之后對各機(jī)組各功能發(fā)出運(yùn)作指令，進(jìn)而對室內(nèi)空氣溫濕度進(jìn)行有效的控制。其主要包括主控制器、溫濕度傳感器、輸入、輸出單元、功能傳感器系統(tǒng)、監(jiān)控器、報警輸出及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。其中主控制器是整個空調(diào)自控系統(tǒng)的核心部分，主要功能是分析處理從各傳感器中采集到的數(shù)據(jù)，之后將各項處理質(zhì)量傳輸?shù)较鄳?yīng)的功能子系統(tǒng)中，保障自控系統(tǒng)的高效運(yùn)行；溫濕度傳感器的主要功能就是實時采集室內(nèi)空氣的溫濕度數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)傳輸至控制器；輸入、輸出單元，采集各傳感器的數(shù)據(jù)上傳到控制器，通過繼電器輸出，執(zhí)行控制器的指令；功能傳感器系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)排氣壓力傳感器（高壓保護(hù)）、吸氣傳感器（吸氣壓力過低保護(hù)）、氣流傳感器等部分組成；監(jiān)控器是主控制器的備份單元，主要功能是對主控制器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控，一旦主控器出現(xiàn)故障無法運(yùn)行時可以替代其繼續(xù)正常運(yùn)行；報警輸出及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，專用于資料庫的空調(diào)機(jī)組常處于無人值守的情況，為了確?？照{(diào)機(jī)組的正常、安全、有序運(yùn)行，利用空調(diào)智能監(jiān)控用通訊接口進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，當(dāng)空調(diào)機(jī)組出現(xiàn)故障或異常情況時給管理人員發(fā)出警報。

2.2 設(shè)備選型

恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)中主要的耗能設(shè)備包括空調(diào)機(jī)組以及新風(fēng)機(jī)組。在優(yōu)化設(shè)計恒溫恒濕空調(diào)節(jié)能方案時要結(jié)合當(dāng)?shù)厥彝鈿庀髤?shù)及電影資料庫溫濕度及精度要求，按照設(shè)計規(guī)范計算熱（冷）負(fù)荷，選擇適宜的主設(shè)備并配套設(shè)計附屬設(shè)備及輸配系統(tǒng)。

2.2.1 空調(diào)機(jī)組

在電影資料庫吊頂上安裝低噪音、超薄型的空調(diào)機(jī)組，在實驗臺上方約1m處安裝專用溫濕度控制器。根據(jù)倉庫的實際面積設(shè)定空調(diào)機(jī)組各個技術(shù)參數(shù)指標(biāo)。空調(diào)機(jī)組的冷卻介質(zhì)選用的是冷凍水，通過電動三通閥對冷凍水量進(jìn)行調(diào)節(jié)，利用表冷器將可調(diào)節(jié)的冷量投入到氣流中。另外，加熱量和加濕量的調(diào)節(jié)通過檢測與控制系統(tǒng)來實現(xiàn)。

2.2.2 新風(fēng)機(jī)組

其工作原理與空調(diào)機(jī)組相似，主要功能是預(yù)處理進(jìn)入到資料庫的室外新鮮空氣，降低新風(fēng)對室內(nèi)溫濕度的影響。此外，新風(fēng)機(jī)組應(yīng)用在空氣濕度偏高的地區(qū)，還能夠?qū)⒖諝庵卸嘤嗟臐窳砍ィ_(dá)到控制室內(nèi)濕度的目的。

2.3 加濕系統(tǒng)

電影資料庫房內(nèi)設(shè)備工作產(chǎn)生的熱量是其主要的熱能來源，潛熱的增加幅度偏小，室外空氣中的含濕度在炎熱的季節(jié)會明顯增加，從而加大了水蒸汽分壓力。由于資料庫房內(nèi)需要保持恒溫，空氣濕度會降低，水蒸汽分壓力偏差，此時的庫房內(nèi)外存在水蒸汽分壓力差，水蒸汽通過庫房的各種縫隙及新風(fēng)等滲透到庫房中。所以應(yīng)根據(jù)資料庫房的密封性來決定庫房內(nèi)的除濕工作。但進(jìn)入秋季后室外溫度及相對濕度開始下降，導(dǎo)致水蒸汽分壓力不斷下降，當(dāng)資料庫外的溫濕度低于室內(nèi)溫濕度時，室內(nèi)的水蒸汽在壓力差的作用下開始傳遞到室外，進(jìn)而降低了庫房內(nèi)的相對濕度，因此需要設(shè)置專用空調(diào)加濕系統(tǒng)來補(bǔ)充庫房內(nèi)的水蒸汽，以保持庫房內(nèi)相對濕度的均衡。

3 結(jié)束語

本文分析了恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)中的耗能，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的制冷節(jié)能優(yōu)化方案，以提高空調(diào)的節(jié)能效果，減少恒溫恒濕空調(diào)的能耗，另外本方案還需在運(yùn)行實踐中不斷的完善。

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作者單位

電影資料庫 陜西省西安市 710000