空调节能的新动向

 　  1、变流量技术与变频调速

　　 提高空调系统运行的全年或季年性能源效率，越来越受到人们的关注。近年来，特别是减少风机、水泵的运行能耗更引人关注。 暖通百科

　　 因此，除系统小型化外，变水量（VWV）、变风量（VAV）和变制冷剂流量（VRV）系统的研究与应用，大大促进了制冷空调技术的发展，与机器设备调速技术相结合的变流量技术，则可以大大提高空调系统与设备的能源利用率。
　　 实现变流量技术一方面要在系统设计上加以考虑，另一方面要靠设备来实现。泵与风机的变频调节技术是普遍采用的一项重要的节能措施。
　　 中央空调中水泵风机用电量占空调总用电量30-40%。因此，泵类和风机变速运行节能量是显著的。
　　 变流量水系统的节能效果好。设计负荷运行时间约占总运行时间的(6～8)%，水泵的能耗很大，约占空调系统总能耗量的(15～20)%。
　　 由于水泵实际工作点往往不能处于效率最高点，即使流量减小了，实际用电量减少并不多。而采用变频调速装置调节流量可收到良好的节能效果。
　　 北京某饭店采用变频调速装置已获得显著的节电效益，该饭店共选用3台变频调速装置，分别对冷冻水泵、冷却水泵和供暖水泵进行变流量调节，投入运行一年就节电50万kWh，而3套变频调速装置的投资费是13万元，投资回收期不足2年。
　　 变频调速可在非峰值负荷时减少送风量，从而可节省动力消耗。据检测，当运行风量减至设计风量的50%时，运行电流约减少25.5%，因而全年空调运行消耗的电力比定风量方式小得多。

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　　 如送风面积大或房间多，设计时可将变风量系统分为两个或数个系统，以使控制更灵活，调节更方便，节能效果更显著。
　　 变频调速原理如下：
　　 异步电动机的转速n由下式公式确定：
　　 n=60 f (1－s ) / p Ehvacr
　　 其中：p为电机极对数；f为交流电源的频率；s为电动机的转差率。
　　 因此，对异步电机而言，当负载转矩恒定时，其转速与电源频率成正比。
　　 泵与风机应用交流变频器节能的原理：
　　 泵与风机的流量与转速的1次方成正比。但轴功率N与转速n的关系如下：

Ehvacr

　　 N2=N1 * ( n2 / n 1 )3
　　 即泵或风机的轴功率与转速的3次方成正比。当电动机的转速由n1 减少10%变为n2时，轴功率将减少27%。转速减少20%时，轴功率将减少49%。
　　 与改变泵或风机出口阀门开度的方法相比，变频调速方法的节能效果是非常明显的。 暖通空调在线
　　 2、蓄能空调技术
　　 蓄能空调技术就是利用夜间电网低谷时的电力来制冷或制热，把冷量或热能储存起来，在白天电力高峰用电紧张时释放冷量或热能，满足建筑物空调冷源或热水需要。
　　 （1）蓄能空调的起源与国际上的发展情况
　　 水蓄冷空调大约出现在1930 年前后，最初用于影剧院、教堂、乳品加工厂等短时间使用降温、负荷集中的场所。这种蓄冷技术可以用小制冷机带动大冷负荷，可以降低制冷系统的初投资。后来，制冷机成本明显降低，该项技术的应用陷入了停滞期。
　　 1973年的能源危机，再次引起人们对空调蓄冷的关注。20世纪80年代，冰蓄冷空调技术在能源紧缺的发达国家迅速推广。在大型商场、办公楼、商住楼、宾馆饭店、娱乐场所、医院等场所应用效果显著。
　　 l日本至2001年已有蓄冷空调系统15000多套。我国台湾自1984年建成第一个冰蓄冷空调系统，到2000年已投入运行600多家。

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　　 从世界范围看，世界发达国家都已经或正在使用蓄冷空调。目前该项技术在世界上属于成熟的技术，世界各国广泛于应用各个领域。
　　 韩国已经立法，3000平方米以上的公共建筑必须采用蓄冷空调系统。
　　 目前，最新的蓄冷空调是低温、大温差供冷送风技术，少数工程已做到比常规空调系统投资更少。 暖通-空调-在线
　　 （2）冰蓄冷空调技术在我国国内的发展情况
　　 随着社会发展和生活水平的提高，我国各地空调用电大幅度增长。2003年厦门市空调用电负荷约占用电总负荷的32％。而且，空调用电负荷又多集中在高峰用电时段。
　　 另一方面，许多企业由于晚班生产工效低，需另付晚班费等原因，渐渐恢复到白天生产，导致低谷用电负荷反而逐年相对下降。因此，城市用电峰谷差日趋拉大，城市尖峰用电时段电力紧张，迫使电力部门拉闸限电。而低谷用电时段电力过剩。
　　 根据美国、日本及台湾省的经验，解决上述矛盾的一个有效途径是发展蓄能空调，将尖峰负荷转移到低谷时段。
　　 国内最早采用冰蓄冷工程是深圳电子科技大厦，建筑面积6.5万m2，1993年5月投入运行。电力部于1995年开始部署蓄冷空调试点，投运后取得了很好的实际效果。 ehvacr.com
　　 国家经贸委办公厅颁发的经贸厅技[1997]298号文中，将冰蓄冷空调作为今后的重点发展项目。国务院国发[1998]32号文中更强调了加快推广包括蓄冷空调在内的各种削峰填谷的技术措施。
　　 与常规空调系统比较，冰蓄冷空调一方面对电网削峰填谷，优化资源配置，减少电力电站投资，保护生态环境有良好的社会效益。

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　　 另一方面，对采用冰蓄冷空调的业主而言，还可以得到以下的实惠：减免电力增容费用，减少制冷主机的装机容量，减少相应的配电设备投资，节省大量的运行费用，停电时还可以作为应急冷源继续供冷。
　　 （3）国内冰蓄冷空调工程的实际应用
　　 根据不完全统计,国内冰蓄冷空调工程从1992年开始建造、截止到2003年底，已建成和正在建的冰蓄冷空调系统超过300项。已应用的冰蓄冷空调工程主要集中在蛇形盘管和冰球式。

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　　 （4）蓄冷空调技术的基本原理
　　 蓄冷中央空调简单地讲就是在常规中央空调增加了一套蓄冷装置，如：蓄冰槽、蓄冰桶等。蓄冰空调主要利用分时电价政策，在夜间用电低谷期，采用电制冷机制冷，将制得冷量以冰（或其它介质）的形式储存起来。在白天空调负荷高峰期，将冷量释放，便可达到少开中央空调主机甚至不开主机的目标。
　　 （5）蓄冷空调的分类
　　 按蓄冷介质分：
　　 水蓄冷—l 用水作为蓄冷的介质，有一定的应用，某些条件下有优势。
　　 冰蓄冷— 用冰作为蓄冷的介质，目前最常用。
　　 共晶盐等高分子介质，目前少用。
　　 按蓄冷方式分：

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　　 部分蓄冷。部分蓄冷是指制冷机连续运行，在夜间制冷储能，以补足白天高峰制冷负荷，白天同时使用制冷机与夜间储存的冷量供应空调负荷。部分蓄冷是目前最常用方式。
　　 全部蓄冷。全部蓄冷是利用低谷电荷时制冷机蓄冰储能，白天空调不使用制冰机，所有空调负荷完全以储存的冷能供给。这种方式常用于改建工程，也适用需要瞬时大量释冷的建筑物，如体育馆。

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　　（6）采用冰蓄冷空调技术对用户的效益
　　 减少制冷主机的装机容量和功率，可减少30%-50%。
　　 减少电力增容费和供配电设施费。减少相应的电力设备投资，如：变压器、配电柜等。例如,罐头厂.
　　 减少冷却塔的装机容量和功率。
　　 设备满负荷运行比例增大，充分提高设备利用率和效率。 ehvacr.com
　　 系统冷量调节灵活，过渡季节不开或少开制冷主机，节能效果明显。
　　 利用低谷廉价电力，节省大量的运行费用，可节省40%-50%。
　　 易于实现大温差和低温送风，节省输送系统的投资和能耗。
　　 相对温度更低，空调品质提高，能有效防止中央空调综合症。 暖通百科
　　 具有应急功能，停电时可利用自备电力启动水泵溶冰供冷，空调系统的可靠性提高。
　　 缺 点
　　– 通常在不计电力增容费的前提下，其一次性投资比常规空调大（在15% 以内） 。
　　 – 储冰装置要占用一定的建筑空间。
　　 – 制冷储冰时主机效率比在空调工况下运行低。
　　 – 设计和调试相对复杂。
　　 （7）蓄冷空调技术的社会效益
　　 对国家、对电力部门的好处
　　 商业用电一般集中在9：00－23：00。若按尖峰用电负荷建设发电设备与供电电网，那么在低谷时段，相当一部分发电设备与输电设备不能充分发挥作用，折算到每kWh的平均供电成本也要上升；

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　　 如果按平均用电负荷建设发电厂输配电网，那么在尖峰时段，用电负荷就会超过供电能力，必须采取拉闸停电，强制削减用电负荷。
　　 而采用了蓄冷空调之后，尖峰时段制冷机不制冷或少制冷，即可均衡用电负荷，保证供电。
　　 如果单纯为了满足尖峰用电负荷需要，就必须兴建更多的新电厂。在空调的社会普及率相当高后，如果采用蓄冷空调技术，就可有效地把空调用电的约40％左右的负荷转移到低谷时段，就可不建或缓建新电厂。从而提高了现有发电设备与输配电网的利用率与效率，改善电力建设的投资效益。 nuantongkongtiaozaixian
　　 蓄冷空调技术的社会效益(续)
　　 由于可少建或缓建电厂，就可减少CO2的排放量。若少建一座300MW燃煤发电厂，一年就可少向大气少排放300万吨CO2，减轻全球的温室效应。
　　 蓄冷空调技术的社会效益(续)
　　 由于采用蓄冷空调提高了空调制冷系统的整体效率，提高了现有发电设备与电网的利用率，提高了全社会的能源利用系数，可更合理经济地开发与使用我国的能源资源。 版权为ehvacr.com
　　 综上所述，发展蓄冷空调是一举三得的技术措施，重视与开发此项技术，乃是利国利民的大业。
　　 （8）推广冰蓄冷空调的主要障碍
　　 对新技术的担心顾虑
　　 人们对于新事物总是存在一定的顾虑，从上述的实际工程可见，常规冰蓄冷空调技术是成熟的技术。因此，政府和各有关部门应加强宣传，提高人们的认识，消除不必要的顾虑。
　　 新技术效益分析计算比较复杂
　　 蓄冷空调工程的经济比较分析要比常规空调工程复杂得多，其原因有4个： ①各地区电价结构，增容建设费的收费标准也各不相同。②蓄冷空调的运行电耗与建筑物的冷负荷特性、蓄冷方式、运行策略、控制模式有着密切关系。 ③蓄冷装置的种类很多，其蓄冷与放冷特性曲线差异也较大，而且所要求配套的制冷机也各不相同。 nuantongkongtiaozaixian
　　 因而各具体用户初投资可能有较大差别。因此，各具体用户的效益可能有差别。
　　 （9）冰蓄冷空调的结论
　　 蓄冰空调特别适用于间歇空调系统，及峰谷负荷差较大的连续运行空调工程。如：金融办公大楼、影剧院、体育馆、非昼夜运行的工厂车间等。

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　　 蓄冷空调技术，当蓄冰比例在30％～70％时，通过对系统的优化设计，可使冰蓄冷的初投资与常规空调持平或略有减少；
　　 蓄冷空调确实能减少电力峰谷差，提高能源利用效率，降低运行费用，保护环境，是利国利民的好方法，应大力推广；
　　推广冰蓄冷空调的关键：政府和电力部门进一步重视，加强宣传，出台优惠鼓励政策。