商业建筑蒸汽系统现状论文

2022-04-26 版权声明 我要投稿

太阳能发电现状当能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈,越来越多的国家开始开发太阳能资源,从而寻求经济发展的新动力。太阳能作为一种可再生的新能源,日益引起人们的关注。从能源供应安全和清洁利用的角度出发,世界各国正把太阳能的商业化开发和利用作为重要的发展方向。以下是小编精心整理的《商业建筑蒸汽系统现状论文 (精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。

商业建筑蒸汽系统现状论文 篇1:

绿色建筑技术在商业建筑中的应用

摘 要:为了响应国家的号召,各行各业也在积极的运用新的技术和新的设备,而在建筑领域中绿色建筑技术顺应时事出现并受到广泛的关注,绿色建筑也成为了未来建筑行业的发展方向。本文主要就绿色建筑技术在商业建筑中的应用进行了相关的探讨,以供广大同仁参考借鉴。

关键词:绿色建筑技术;商业建筑;应用

引 言:绿色建筑技术的应用不仅带来了以上益处,同时也能设计出外形美观的建筑物,所以在民用建筑上广泛应用的同时,在商业建筑中也得到了广泛应用。虽然绿色建筑技术应用如此广泛,但是其在我国发展过程中仍然存在一些问题,需要业界人士给予全力关注和支持,进一步促进绿色建筑技术发展。

1 绿色建筑概念

绿色建筑又叫生态建筑,是指在建筑整个生命周期中对周围的环境最大限度的进行保护,并提倡节约资源和降低污染,同时为人们提供一个安全、舒适、健康的空间,可见绿色建筑主要关注的是环保问题和人类舒适度以及健康问题,我们可以这样理解,绿色建筑讲究的是自然环境和建筑,建筑和人构成一个协调发展的关系。同时,绿色建筑始终坚持"可持续发展"的建筑理念,充分利用建筑区域的自然环境条件,在节水、节能、环保生态等方面运用先进的环保技术手段实现生态环境和建筑区域环境的协调发展,从而构建出适合居民生活的舒适、生态建筑场所。

2 绿色建筑的特征

2.1 绿色建筑和传统建筑不同,它有着相较传统建筑行业大幅降低能耗的优点。

2.2 绿色建筑和传统建筑的区别就是对环境负责的最大的好处,从设计到施工再到维护,甚至废弃再利用都从保护环境为主的角度考虑。

2.3 绿色建筑因地而异,采用的是当地建筑可用的原材料,这就相对于传统建筑的商业化、标准化、模式化的样式。对于如今大同小异的建筑而言更增加了建筑当地的自然、人文成分。在建筑中的特点更加鲜明,更突出了绿色建筑变的特色。

2.4 绿色建筑比较开放更优于传统建筑的封闭式,由于它对环境因素的充分考虑,以及对阳光的有效利用,使其建筑风格有更好的朝向、采光和通风,使得居住环境更健康、舒适。

3 绿色建筑技术的发展前景

在建筑设计中的体现可持续发展的原则,还一致性的认识的缺失,因此差距在实施上是很大的,而实现建筑可持续发展战略的关键就是绿色建筑技术。我国近几年在全面的推广绿色与节能建筑技术,并争取在全国5年内新建建筑达到绿色与节能建筑设计的标准,争取三分之一以上的既有建筑基本上实现节能的改造,而全国城镇建筑总能耗实现节能的百分之五十。到2020年绝大部分的既有建筑就可以对节能改造的实现,全部实现新建的建筑建筑节能为65%的总目标,新建建筑对不可再生资源的总消耗下降20%,而我国建筑的资源消耗水平也将同现阶段中等发达国家的水平接近。

4 绿色商业建筑设计理念

商业建筑与城市发展和居民生活息息相关,它的设计、布局是否合理会严重影响城市环境和居民生活。在绿色建筑技术应用十分广泛的当下,其在商业建筑中的应用己不少见。为了使绿色建筑技术在商业建筑中得到更好应用,有必要进一步探讨绿色商业建筑的设计理念。从我国绿色商业建筑现状来看,其应遵守以下设计理念。

4.1 商业建筑及其环境设计要"以人为本"

"以人为本"是绿色商业建筑设计构思的出发点。对于绿色商业建筑而言,其并不是一种消极、被动满足居民需求的一类建筑,而是积极发现更多的潜在需求或可能性需求,让居民可以从设计者提供的服务中满足自身真正需求。

4.2 重视商业内空间秩序

在中国传统空间意识中喜爱采用有层次、有发展的手法把人们从头引到尾,在高潮中实现富于戏剧的结束,有着强烈的空间秩序,在以通行为主的线状街面上要有一定的节奏感和统一性。从这一角度来讲,商业建筑由于程序化程度高,尽管各个单位都分开来,但是从外形上还是很相似,为了区分每一个单位,只有在招牌、广告等上入手,点名经营内容。综合性商业建筑要设有一定规定,规范招牌、广告等设置避免影响整体空间秩序。

4.3 符合生态建筑设计标准

商业建筑内外人群较为密集,为了保证建筑物质量、外形美观,改扩建的绿色商业建筑一定要按照标准设计,实现节能、节水、节材、节地,并维持周围环境良好。

5 绿色建筑技术在商业建筑中的应用

5.1 节材与材料资源利用

以绿色思维进行建筑立面设计,设计原则主要为适用,没有功能作用的装饰构件(小于工程总造价的2%)坚决杜绝采用;在设计中合理采用高强度钢、高性能混凝土,以节省材料用量、空间及层高;进行施工可以按绿色施工方案来进行,对建筑垃圾进行分类回收利用,使得可以循环利用大部分建材;选择结构体系:通过复合空间设计商务办公楼和商业综合体,采用灵活割断,室内空间可以实现的可变性特点,办公主塔楼最大高度,可以采用混凝土、钢框架核心筒结构体系,另外的塔楼可以设为公寓,采用剪力墙结构、钢筋混凝土框架,钢筋混凝土框架结构应用于商业裙楼,采用钢结构连廊连接商业裙楼。

5.2 商业建筑设计中节约土地设计标准的应用

可以通过利用地下空间的角度入手,在室外环境和节约土地中,场地的通风设备、处理噪声以及太阳照射的环境等情况进行详细的分析和设计的优化。但是在进行商业建筑施工的时候,可以针对有可能使得自然生态环境和各种场地遭到破坏,从而制定出了绿色施工的方案来加强对环境和周围场地的保护。同时避免幕墙光的污染,商业建筑物以外的光线限制溢出。同时结合景观来设置复层的绿化带在主要的道路沿线上进行,使得场地受到交通噪声的影响变小。

5.3 节能与能源利用

在能源与节能利用评价项中,通常从以下几个方面实施绿色建筑技术:控制建筑朝向和窗墙比;采用保温措施来加固屋面和外墙,外窗采用外遮阳构件及高性能节能玻璃,采用照明系统和节能空调系统等措施实现建筑节能60%的目标;选用高能效比空调机组;采用排风热回收装置进行排风系统的集中;全空气空调系统采取实现可调新风比或全新风运行的措施;照明采用控制方式和节能灯具;利用市政热网蒸汽凝结水余热提供建筑所需生活热水以及其他节能设备(如电梯、水泵等)。通过对建筑幕墙开启位置采用自然通风模拟优化,对室内自然通风状况进行优化,室内环境变得健康舒适;冬季迎风面风压较大,加强外窗气密性,要采暖能耗可以通过降低冬季冷风渗透来进行;采取新风热回收措施、变频调节措施、可调新风比措施降低空调能耗,节约系统能耗;利用蒸汽凝结水余热提供生活热水热源,综合考虑采暖空调系统、照明、建筑外围护结构等机电设备系统的节能贡献,通过遮阳优化设计、设备系统优化、建筑外围护优化,使得建筑总能耗低于国家备案或批准的节能标准规定值的80%。

6 结语

绿色建筑技术应用在建筑中,改变了传统建筑隔绝自然的弊端,使人和自然环境相互协调,生活环境健康、舒适。是我国实现可持续发展重要的一步。虽然至今绿色建筑技术还有很多需要完备的地方,在商业住宅的应用范围也不够大,但我们始终相信,绿色建筑最终将成为市场上的主流,成为人们最乐于居住的建筑。

参考文献:

[1]范宏武.低碳经济时代绿色建筑技术发展理念与实践[J].建设科技,2010(4).

[2]张建玉.试析绿色建筑技术在商业建筑中的应用[J].门窗,2013(08).

[3]劉鹏.商业综合体绿色建筑技术应用研究[J].暖通空调,2012(10).

作者:刘俊光

商业建筑蒸汽系统现状论文 篇2:

太阳能发电潜力及前景分析

太阳能发电现状

当能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈,越来越多的国家开始开发太阳能资源,从而寻求经济发展的新动力。太阳能作为一种可再生的新能源,日益引起人们的关注。从能源供应安全和清洁利用的角度出发,世界各国正把太阳能的商业化开发和利用作为重要的发展方向。欧盟、日本和美国把2030年以后能源供应安全的重点放在太阳能等可再生能源方面。预计到2030年太阳能发电将占世界电力供应的10%以上,2050年达到20%以上。大规模的开发和利用使太阳能在整个能源供应中将占有一席之地。

中国蕴藏着丰富的太阳能资源,太阳能利用前景广阔。目前,我国太阳能产业规模已位居世界第一,是重要的太阳能光伏电池生产国。中国光伏发电产业于20世纪70年代起步,90年代中期进入稳步发展时期,太阳能电池及组件产量逐年稳步增加。经过30多年的努力,已迎来了快速发展的新阶段。在“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程等国家项目及世界光伏市场的有力拉动下,我国光伏发电产业迅猛发展。到2007年年底,全国光伏系统的累计装机容量达到10万千瓦,从事太阳能电池生产的企业达到50余家,太阳能电池生产能力达到290万千瓦,太阳能电池年产量达到1188MW,超过日本和欧洲,并已初步建立起从原材料生产到光伏系统建设等多个环节组成的完整产业链,特别是多晶硅材料生产取得了重大进展,突破了年产千吨大关,冲破了太阳能电池原材料生产的瓶颈制约,为我国光伏发电的规模化发展奠定了基础。

目前,我国《可再生能源法》的颁布和实施,为太阳能利用产业的发展提供了政策的保障;京都议定书的签订,环保政策的出台和对国际的承诺,给太阳能利用产业带来机遇;中国能源战略的调整,使得政府加大对可再生能源发展的支持力度,这些都为太阳能发电产业的发展创造了机会。

太阳能发电的主要技术

太阳能发电的主要形式包括:平板型光伏电池与阵列、聚光型光伏发电成套设备、槽式聚光热发电系统、塔式聚光热发电系统、槽式聚光集热助发电技术和混合发电系统。

平板型光伏电池与阵列

目前投入商用的平板型光伏电池主要采用单晶硅或多晶硅电池技术。通常由单个电池组件串联成电池串,若干个电池串再并联后进行封装,从而制成太阳能电池板。每块太阳能电池板的电池安装容量为150Wp至200Wp,即在理想条件下(阳光垂直照射,环境温度不超过25℃,光照度DNI数值达到一类地区或二类较高地区指标),其直流峰值发电能力为150W至200W。通常情况下,为了保证发电量,太阳能电池板的安装容量要大于预期使用容量。一般条件下,安装容量需要设计为使用容量的1.3到1.5倍。

在欧美国家,太阳能电池板主要应用于独立的民居发电,安装容量一般为3kWp至5kWp;或者大规模公用建筑或商业建筑的屋顶或幕墙发电,其安装容量通常为100kWp至1000kWp。这种太阳能发电形式被称为建筑集成光伏发电,即BIPV(Building Integrated Photovoltaic)。

平板型光伏发电系统向直流负荷供电时,电池板阵列经汇线箱(盒)汇集后直接提供负荷用电;当与传统交流系统并用时,直流电源汇集后经逆变器产生符合交流电压、频率的单相或三相交流电,汇入用户的电源系统。将太阳能电池板阵列按照规划发电容量进行铺设,形成大规模平板式光伏发电系统,也可以建成大规模光伏电厂。根据国外已建成的大规模平板式光伏电厂经验数据测算,固定式安装的平板光伏发电技术,其每一MW安装容量需占地3.5英亩,约合21市亩。目前最大的平板式光伏电厂,规模不超过5MW。

平板型光伏发电系统,主要包括太阳能电池板、直流保护与汇集系统、逆变器、交流保护与开关系统、发电量计量、基础结构等部分。如果为大规模并网型电厂,还要考虑直流线路、交流线路、升压站等部分。平板式光伏发电系统光-电总转换效率大约为16%-18%。在该系统中,为了提高太阳光的发电利用率,可以采用单轴或双轴追踪系统,使阳光直射的时间加长,从而提高发电量。单轴追踪系统可以提高发电量约25%,双轴追踪系统可以提高发电量约40%。由于追踪系统需要驱动电池板根据太阳方位角旋转会产生阴影效应,所以占地面积将增加一倍左右。

根据目前国际市场晶体硅原材料的价格,平板式光伏发电系统的单位成本约为每千瓦安装容量2万元至5万元,如果建设兆瓦级平板式光伏电厂,其线路成本将大大增加。综合考虑由于气候原因而造成的电池组件污物遮挡损耗、直流损耗、逆变损耗和电池板阵列场地线路损耗,平板式光伏发电系统每千瓦发电量的综合投资成本约为3.5万元至4万元。

平板式光伏发电系统结构简单、技术含量低、安装施工方便,且由于晶体硅材料价格下降,所以其成本呈下降趋势。但其发电效率低、运输不便、不便于维护,例如遇到风沙或降雪造成电池板表面遮挡后,需要较长时间进行清扫,影响发电效率,一旦电池板表面形成局部遮挡的“斑点”效应,将导致被遮挡的电池组件发热超温损坏,形成永久损耗。同时,如果采用平板式光伏发电技术建设大规模光伏电厂,其安装和线路施工时间大幅度延长,影响投资回报周期。另外,平板式光伏发电系统主要依赖于大量的晶体硅,成本取决于国际晶体硅材料价格,原材料主要掌握在极少数国家手中,而国内仅有加工企业,存在战略风险。

聚光型光伏发电成套设备

聚光型光伏发电技术,简称CPV(Concentrated Photovoltaic),是最近几年迅速发展的大规模光伏发电技术,主要应用于兆瓦以上规模的并网型太阳能光伏发电厂。与平板型光伏发电技术相比,其受到青睐的主要原因是它的经济性、建设周期短、占地面积小、维护方便和对场地平整程度的要求不如平板型光伏发电系统苛刻。

CPV系统的发电核心技术是“多结光伏电池”(Multiple-Junction Cell)和“菲涅尔聚光镜”(Fresnel Lens),同时采用高精度双轴太阳方位跟踪技术和液压驱动CPV模块对日系统。将较大面积的光照聚集在较小面积的电池表面,可以充分发挥光伏电池的转化效能,产生超过阳光直接照射在电池表面的发电量。在实验室条件下,一片6英寸平板电池可以产生2到3瓦电量,而经菲涅尔镜聚焦后同样面积多结电池则可以产生1000瓦电量。

根据目前国际上已投入商用的CPV系统测算,其光一电综合转化效能超过30%。根据美国最新安装的CPV系统计算,其平均每瓦发电量的投资成本约为3至4美元,即每千瓦发电量的综合投资成本约为3万至3.5万元人民币,如果实现国产化,则可以逐步将成本降至每千瓦发电量投资2万元。下表是国外某公司生产的高聚光太阳能光伏发电设备主要技术指标,从表中可以看到,53千瓦发电设备,其年发电量为145‘242kWh(一类优质太阳光照条件下)、预期寿命超过25年。

单独的CPV单元主要包括“菲涅尔聚光镜”、多结光伏电池和单元结构支架。菲涅尔镜用于将入射的太阳光聚焦到其焦点上,在焦点位置安装小面积的光伏电池组件,由支架将镜片和电池组合成为—个独立单元。若干单元组成一个模块(见下图)。

一个CPV系统包括CPV模块、基础结构、液压双轴驱动机构、光照及风速传感器、自动控制系统、直流线路和逆变器、并网控制和保护等部分。目前,最大的CPV发电设备单台容量为交流发电量53kW。

CPV发电设备一兆瓦发电容量占地面积为4到6英亩,大约30亩。适合于太阳光照度极高和较高的平坦、开阔地区。以美国为例,从洛杉矶地区开始直到加利福尼亚是美国大陆太阳能资源最优和较优的地区,CPV技术的年发电量比平板式技术要再高25%左右。

聚光型光伏发电设备光-电转化率高、抵御气候影响的能力强、对场地平整程度要求低、方便实现规模化、投资成本较低、对半导体材料的依赖程度低,安装周期短便于实现投资回报。同时,聚光型光伏发电技术成本和设备集中度比较分散,易于实现就地组装,也方便实现本地产业化生产,战略风险相对较小。但该系统基础施工要求高、完全依赖于大型机械安装,对安装施工队伍和运行维护人员的技术水平要求高,且不时需要进行专业化的系统调试。

槽式聚光热发电系统

槽式技术目前是聚光式太阳能技术(CSP:Concentrated Solar Power)中最为成熟的技术。在大规模荒漠太阳能发电应用中,槽式技术是最早被使用的技术,并越来越表现出其运行和成本方面的优势。目前世界上有超过400MW槽式系统正在运行,并且有350MW正在建设,而规划设计中的槽式系统大约有7GW。槽式太阳能热发电厂包括集热和发电两大部分,发电部分和传统的蒸汽发电相同。集热部分主要包括:抛物面槽形反光镜、热接受器、单轴追踪控制系统、集热器基础结构。目前有三种主要的槽式太阳能热发电厂结构:最简单的是仅在有阳光的条件下发电,另一种结构包含一套储热装置,第三种结构即前面提到的混合发电系统。建设一个100MW的槽式太阳能热发电厂,抛物面集热槽需占地约2883.388亩,包括7小时蓄热的一个完整槽式太阳能热发电厂,需占地约5706亩。

抛物面槽在白天连续追踪太阳,将阳光反射到安装在其焦点位置的接收管。接受管的设计使其能够最大限度地采集太阳能而尽可能少地损耗。热传导所用的媒介液体在接受管中循环,被加热到大约750°F(400E)。在太阳能采集场地旁边,加热后的热媒经过热交换产生蒸汽从而驱动传统的蒸汽轮机发电。热能量可以储存在装有熔盐的储罐中,所以在没有阳光的情况下也可以发电,因而光热发电厂的工作可以部分地由电网调度。另外,可以通过太阳能集热场产生蒸汽,与一个现有的循环蒸汽涡轮机发电系统结合形成混合发电系统,从而减少对化石燃料的消耗,减少排放。

以目前在建的世界上最大的槽式太阳能热发电系统——美国亚利桑那SOLANA太阳能电站为例,其总规模为288MW设计发电量,该电站通过常规蒸汽轮机发电,和所占用的农田相比,减少用水约85%。电站“太阳能场”覆盖3平方英里,包括2700台槽式集热器,集热器规格约为25英尺宽,约500英尺长,约10英尺高。其储热装置可保证6个小时的无阳光发电。据悉该项目预期在2011年投产发电,APS(亚利桑那电力系统)将100%收购其所发电力。提供太阳能电力的同时,SOLANA太阳能电站还欲提供现代科技旅游观光服务。

塔式聚光热发电系统

塔式技术也是GSP的一种,通过分布安装在聚光塔周围呈环形排布的定日镜阵,将阳光聚焦反射到安装在塔顶的接受器。接受器内热转换媒介吸收定日镜高度聚集反射来的辐射能量并把它转化成热能,热能进一步转化成蒸汽从而驱动涡轮机带动发电机发电,其产生的热能同样保存在熔盐罐中。因为在塔式技术热循环过程中温度更高,其总体光一电转换效率可以达到25%。

目前建设的最大的塔式热发电厂是位于西班牙的PS20,装机容量为20MW,占地约1415亩。PS20之前,PS10已经于2007年投入商业运行。它的装机容量为11MW,包括624面定日镜,每面镜子的面积120m2,由各自独立的定日追踪控制系统控制,将太阳光反射到塔顶的接受器,聚光塔高115m。PSl0的年发电量为24GWh。

在场地条件允许的前提下,可以在现有的常规热电厂旁,通过太阳能集热场产生蒸汽,与现有的循环蒸汽涡轮机发电系统结合形成混合发电系统,从而减少对化石燃料的消耗,减少排放。

结论

从光伏发电和光热发电技术对比来看,光伏发电的技术成熟度高,已成功投入商业运行的装机容量大,建设和投资规模灵活,可以分期扩展,但是由于采用直流发电、交流逆变并网运行方式,电能质量不能可靠保证,且由于其逆变设备的自保护功能,当网络故障需要电源支撑时无法调度,所以适用于就近消耗或者用于电网贴峰,尤其适用于季节性和时间性较强的民用、商业用电;光热发电的光电转换效率高于光伏发电,规模可以达到小型甚至中型常规火电厂的规模,具有规模成本优势,因为其采用常规发电方式,在电网端和传统火电厂相同,完全可以作为上网电源;在有场地条件的情况下,光热转换产生的热能可以与原有火电结合,用光热替代部分煤热或油热,组成混合发电系统,从而解决小火电厂的排放问题,如果认真规划、成功实施,有可能挽救部分小火电厂,使其继续发挥涡轮发电机组的效能。

光热发电的主要问题在于投资规模大,必须达到一定规模才能实现投资效益,技术的普及程度低于光伏发电,对水源有要求,建设周期长,系统的灵活扩展性能不如光伏发电系统。光伏发电技术中,平板式光伏发电适用于普通民居或公用建筑、商业建筑的峰时用电;而聚光型光伏发电设备适于大规模上网电厂建设采用。

作者:陈昊 王纲

商业建筑蒸汽系统现状论文 篇3:

暖通空调水系统优化研究

【摘 要】暖通空调系统的运行普遍存在两低一高现象,即冷热源和循环水泵负荷率低,系统运行效率低,能耗高。就中央空调系统而言,造成其两低一高现象的原因前文中己经指出,原因主要集中在设计方面、控制方面和系统优化方面。因此,空调系统的优化节能研究具有十分重要的现实意义。本文就主要对暖通空调水系统优化相关问题进行了分析研究。

【关键词】暖通工程;水系统;优化

引言

我国是世界的电力大国,这其中建筑耗能约占到四分之一左右,尤以大型商业建筑为最。所谓的建筑能耗,实际上并不是直接消耗在建筑上,而是大部分直接消耗在暖通空调系统上,暖通空调系统的能耗占建筑总能耗的一半以上。因此,有必要对暖通空调系统进行节能优化研究。

一、变水量空调系统的原理及特点

1、原理。(1)水冷蒸汽压缩式空调系统的制冷原理。水冷蒸汽压缩式空调系统在制冷时,液态制冷剂在蒸发器中汽化,吸收热量使冷水温度降低。低温、低压的气态制冷剂经压缩机压缩变成高温、高压气体,进入冷凝器中。制冷剂温度高于冷却水温度,制冷剂便将热量传递给冷却水,而制冷剂经冷凝变为高压液体。制冷剂高压液体经膨胀阀节流后又进入蒸发器,变为低压液体制冷剂,再次汽化完成一个循环。(2)吸收式空调系统制冷原理。假定吸收剂在发生器中不会气化,所以只有制冷剂流过冷凝器、膨胀阀和蒸发器。离开蒸发器的蒸汽在吸收器中被稀溶液吸收,同时混合物放热,然后制冷剂溶液由泵升高到发生器压力下,在发生器中加热溶液使制冷剂逸出,同时稀溶液由中间冷却器回到吸收器。在水一溴化锂吸收式冷水机组系统中,水是制冷剂而溴化锂是吸收剂,通常呈固态的溴化锂与水混合形成溶液。该系统的最大优点是溴化锂的非挥发性,在发生器中只有水蒸汽产生,系统简单,COP值高。缺点是蒸发温度相对较高,系统压力很低。通常应用于燃气价格低而压缩系统运行成本较高的场合。

2、特点。(1)初期投资低。一次泵变流量系统中没有二次泵及其相关设备,这使得设备投资大大降低。但是一次泵变频驱动、旁通阀及相关控制设备的花费会抵消一部分节省的投资。(2)占地空问小。二次泵的缺失自然使得一次泵系统占地面积减小,适用于空间要求约束较大的场合。(3)一次泵设计功率的减小。其原因在于:一方面排除了二次泵需要额外附加的装置设备;另一方面一次泵变流量系统中一次泵的平均效率高,否则不能克服其固有的低效。(4)泵的低能耗。一个原因是由于泵需要的全负荷功率减小了;更重要的原因是变频驱动使一次泵能节省能耗,而传统的二次泵系统中一次泵能耗对应着每台冷水机组是一常数,随着各台冷水机组的阶段性启停而相应的启停。

二、暖通空调水系统现状分析

随着材料和加工技术的不断发展,暖通空调也得到了飞速的发展,形成了各种各样的暖通空调。暖通空调运行过程中,采用的基本原理都大致相同。常规的暖通空调主要有三类。第一类全空气暖通空调系统,该类型的暖通空调在运行过程中,所有过程都需要空气介质完成,空气介质完成能量传递转移的所有过程。第二类是空气-水系统,该类型的暖通空调运行时,水介质可以将暖通空调的热量带走消除,而空气介质是用来将冷水除热产生的湿气去除。第三类是全水系统,该系统具有重力循环末端装置、组合管道等装置,该系统具有较好的可控性和可操作性。暖通空调的设计过程中,通常没有考虑到季节、建筑空间位置、角度等参数,从而没有实现暖通空调的精确合理设计,在不考虑这些因素条件下,设计的暖通空调功率要大于实际需要的功率,因此会造成暖通空调系统能量的浪费。暖通空调各设备设计过程中,一般都采用最大负载进行设计,其实在实际的工作过程中,许多设备很少是在满载的条件下工作,如果考虑到这方面的因素,设计时精确的设计各个暖通空调的功率,可以大大的降低暖通空调的总功率,提高系统工作效率,节约能源。

暖通空调常用的冷却方法有蒸汽式和吸收式。蒸汽式制冷装置运行过程中,将液体冷却剂在蒸汽发生装置中蒸发,形成气体的冷却剂,在蒸发的过程中会吸收水中的热量,从而使水的温度降低。在压缩机的作用下,温度较低的冷却剂变成了温度较高的冷却剂,经过压缩机后,冷却剂的压力也会增高。当冷却剂的温度比水的温度高时,水就会从冷却剂中吸收能量,这样冷却剂的温度降低,压力还是保持高压。形成的高压的冷却剂,经过循环管路,通过节流阀后再次进入蒸汽发生装置,继续进行蒸发的下一个循环。运行的过程中,随着冷却剂相态、温度、压力的变化,实现了热量的转移。吸收式冷却系统,冷却剂经过冷却装置、蒸发装置后,形成的蒸汽会被吸收装置中的溶液吸收,由于溶液的浓度较低,因此可以很好的实现蒸汽的吸收。溶液吸收过程中会放出热量。随后冷却剂在泵的作用下,输送到冷却发生装置中,冷却剂流出,形成的稀溶液被再次回收利用。

三、暖通空调水系统优化研究

随着先进控制方法和计算机技术的发展应用,空调水系统的控制优化方法也得到了长足的发展。传统局部控制优化的方法,控制优化的方法简单,对设备性能要求较低。暖通空调实际工作过程中,工作系统是非线性、变参数的大系统,系统的载荷变化范围较大,这样采用传统局部控制的方法,就显得有些不足。随着变频技术的发展应用,采用变频技术可以实现,暖通空调水系统由定流量向变流量方向的发展。定流量系统通过采用多台泵同时共同工作,通过调节实际工作泵的台数来进行流量的调节,这种调节方式调节的范围有限,不能够的降低系统的效率,增大电能的消耗量。通过采用变频控制后,可以实现泵流量的无机调速,调速的范围大,易于控制,系统的运行效率高,节能效果较好。暖通空调水系统变频控制采用恒定远端压力的方式和控制水温度的方法实现。暖通空调冷水机组功能是给予室内舒适的环境,建筑暖通空调系统中,采用多个冷水机组共同使用的方式,机组之间的连接方式为并联连接,通过改变机组的并联个数以及机组泵的功率,可以进行空调冷水机组功率的调节,通过采用这种方式可以最大限度减少暖通空调系统的启动电流,减少不必要的能量消耗,同时还能增强暖通系统的灵活性,避免了只有一个冷水泵时,由于泵损坏而造成系统不能正常运行的问题。通过对影响到暖通系统冷水机组各个因素的分析,建立空调冷水机组能耗的优化模型,模型的变量参数主要包括每个冷水机组泵的功率和泵的开启状态,通过模型求解使系统运行的效率最优,最大限度的降低能量的消耗。影响空调冷水机组效率的因素有很多,包括冷却水的出口和入口之间的温度差、空调冷水机组的其他负载荷等,同时研究这些因素,求解模型是非常困难,研究表明冷却水的出口和入口之间的温度差,和空调冷水机组的其他负载荷具有一定的函数关系。通过研究冷水机组的其他负载荷和系统运行效率之间的关系,再结合冷却水出入口温度差和其他负载荷之间的关系,就可以得到系统的各个变量对于系统运行效率的影响情况。冷水机组的效率控制是实时控制,通过控制冷却泵出入口之间的温度以及泵的开启状态,可以实现冷水机组的节能运行,该优化方法易于操作,简单实用,模拟结果显示利用该方法,和常规的方法相比,能够节约能量大约15%左右,节能效果明显。

结束语

暖通空调的能量消耗是建筑能耗的重要部分,通过提高暖通空调的效率可以有效的减少暖通空调的能量消耗,节约能源。常用的暖通空调主要有三类:全空气系统、空气-水系统和全水系统。采用变频控制可以实现泵流量的无机调速,调速的范围大,易于控制,节能效果好。冷却水机组之间为并联连接,改变机组的并联个数以及机组泵的功率,可以调节空调冷水机组的功率,这种方式可以有效减少暖通系统的启动电流,节约能源,还能增强暖通系统的灵活性。

参考文献:

[1]姚国梁.空调变频水泵节能问题探讨[J].暖通空调,2013.

[2]尹瑾珉,夏学彬.浅析供热系统中平衡阀的应用[J].应用能源技术,2010.

[3]孙清典,李灿新,杨学敏.供热管网热平衡调节技术探讨[J].建筑节能,2010.

作者:孙晓波

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