中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)電技術(shù)！

　　進入90年代以來，隨著經(jīng)濟發(fā)展和生活水平提高，空調(diào)開始進入許多城市的商場、辦公室、會議室、旅館、飯店、車站、影劇院等公共建筑以及居民住宅。

　　這些空調(diào)消耗大量的電能，造成城市的非工業(yè)用電急劇增加。制冷空調(diào)在社會中應(yīng)用的規(guī)模，僅以北京為例，2002年7月電網(wǎng)瞬間負荷已上升到782萬千瓦，其中空調(diào)等降溫用電占北京地區(qū)電力總負荷的38％左右。廈門在2003年8月空調(diào)制冷用電占總負荷的32％。

　　許多城市空調(diào)用電量已占城市總用電量的30-40%.在幾乎所有的工業(yè)化國家中，空調(diào)和制冷設(shè)備的年耗電量都是第一大戶。

　　我國是一個人口眾多、資源相對不足的國家。目前，我國人均資源占有量不到世界平均水平的一半，人均能源消費量為世界平均水平的55％。

　　中國人均用電量只有1000千瓦時左右，只相當(dāng)于世界平均用電水平的一半，遠遠低于發(fā)達國家人均用電2萬千瓦時的水平。

　　但在另一方面，每萬美元國民生產(chǎn)總值能耗方面則為世界各國之首，為印度的二點二倍，為發(fā)達國家的四至六倍；使用能源的設(shè)備效率偏低，又造成能源的浪費，能源利用效率不高。

　　冬夏兩季，空調(diào)建筑的空調(diào)耗能占整個建筑耗能的50%以上。采取必要的建筑節(jié)能措施，可使空調(diào)建筑降低空調(diào)的設(shè)備運轉(zhuǎn)能耗的25%以上，因此積極采取合適的節(jié)能措施，意義重大。

　　例如，一般酒店能耗以電為主，其中空調(diào)耗能占到總能耗的一半，其次就是熱水。一個酒店的能耗當(dāng)中，這兩項占的比例最大，僅次于人力成本。

　　關(guān)于能源的幾個數(shù)據(jù)：

　　我國人均能源資源僅為世界平均水平的40%-50%.

　　我國能源消費量僅次于美國，居世界第二位。大量的能源消費也造成了嚴重的環(huán)境污染。因為我國能耗中煤約占3/4.

　　燃燒1噸煤平均排放CO2 490公斤，粉塵13.6公斤，SO2 14.8公斤。

　　因此，節(jié)能不僅功在當(dāng)代，而且保護環(huán)境，利在千秋。

 

　　中央空調(diào)系統(tǒng)簡介

　　中央空調(diào)系統(tǒng)是處理和分配冷量的空調(diào)系統(tǒng)，通常有三種方式對室內(nèi)空氣進行降溫和升溫處理：

　　1. 水管路送至各個房間的末端（風(fēng)機盤管）

　　2.風(fēng)管道送至各個房間的風(fēng)口

　　3.制冷劑直接進入每個房間的末端

　　水管路送至各個房間的末端（風(fēng)機盤管）半集中式系統(tǒng)

　　大樓中央空調(diào)常見形式

　　室內(nèi)回風(fēng)和室外新風(fēng)混合后經(jīng)過處理再通過送風(fēng)管道送到每個空調(diào)房間是一種常見的方式。

　　送風(fēng)進入每個房間之前必須通過集中的空氣處理裝置（組合式空調(diào)箱）進行降溫/升溫、加濕/去濕處理。

　　再通過主風(fēng)道和各個支管風(fēng)道送入每個空調(diào)房間

　　中央空調(diào)系統(tǒng)的組成

　　中央空調(diào)系統(tǒng)是由一系列驅(qū)動流體流動的運動設(shè)備（如水泵、風(fēng)機及壓縮機）、各種型式的熱交換器（如風(fēng)機盤管、蒸發(fā)器、冷凝器及中間熱交換器等）及連接各種裝置的管道（如風(fēng)管、水管及冷媒管）和閥件所組成。系統(tǒng)一般可分下列五個循環(huán) ：

　�。�1）室內(nèi)空氣循環(huán)；（2）冷水循環(huán)；（3）冷媒循環(huán)；（4）冷卻水循環(huán)；（5）室外空氣循環(huán)。

　　總體說來，構(gòu)成中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備和機械主要是熱交換器和流體機械兩種。

　　熱交換器是作為高、低溫兩種工作流體能量交換的設(shè)備。當(dāng)任何一組熱交換器效果不好時，會增加系統(tǒng)耗電率（kW/RT），不是系統(tǒng)耗電量增加，就是冷凍能力下降。

　　流體機械則是推動工作流體循環(huán)的動力裝置，其耗電量W=QHh/η。耗電量的多少決定于運轉(zhuǎn)時數(shù)h，輸送的工作流體流量Q，工作流體循環(huán)所需要的揚程H以及效率η，減少其中任何一項，都可達到節(jié)能的目的。

　　要實現(xiàn)中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能，首先應(yīng)設(shè)計合理。中央空調(diào)系統(tǒng)是為空調(diào)建筑服務(wù)的，因此，節(jié)能設(shè)計可以分為兩方面，一方面是減少空調(diào)建筑的熱負荷，另一方面是提高中央空調(diào)系統(tǒng)的效率。

　　空調(diào)建筑在夏季依靠制冷機將室內(nèi)的熱負荷移到室外。顯然，減少了室內(nèi)的熱負荷，制冷機的運行時間就減少，中央空調(diào)系統(tǒng)的能耗就減少。

　　室內(nèi)的熱負荷來自兩方面，一是由室內(nèi)外溫差而引起的熱量交換，另一方面是室內(nèi)照明和設(shè)備產(chǎn)生的熱負荷。因此，可以采取遮陽、氣密、絕熱等措施，以減少室內(nèi)的熱負荷達到節(jié)能。

　　1、減少室內(nèi)的熱負荷

　　（1）遮陽

　　減少陽光直接輻射屋頂、墻、窗及透過窗戶進入室內(nèi)，可采用挑檐、遮陽板（篷）、鍍膜玻璃等；減輕外墻、屋面吸收陽光幅射熱，可采用淺色外墻飾面，將絕熱層設(shè)在外墻外側(cè)和屋頂屋面，或架空屋面。

　　增加外遮陽對夏季冷負荷（或供冷量）減少十分明顯。據(jù)中國建筑科學(xué)研究院測定，在水泥屋面刷上石灰水，夏季屋面的表面溫度可降低16-19℃。

　�。�2）氣密

　　提高門窗氣密性，防止縫隙進風(fēng)。采用塑鋼門窗不僅氣密性好，而且熱阻大，并可降低噪音，減少灰塵�；虿捎瞄T窗密封條，提高門窗氣密性。房間換氣次數(shù)由 8 降到5次，建筑物的耗冷可降低8％左右。

　　因此設(shè)計中應(yīng)采用密閉性良好的門窗。加設(shè)密閉條是提高門窗氣密性的重要手段。根據(jù)門窗的具體情況，分別采用不同的密封條。如橡膠條、塑料條或橡塑結(jié)合的密封條。

　�。�3）絕熱

　　采用絕熱材料對墻、屋頂、門窗等進行絕熱，如巖棉、礦渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、膨脹珍珠巖、加氣混凝土、聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料、PVC塑料門窗、中空玻璃等，以減少圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)。采用空心砌塊、二層窗等，利用空氣隔熱，也可起到絕熱作用。增設(shè)外墻及屋頂?shù)谋�溫層對冬、夏兩季�?jié)能有利。

　�。�4）控制窗墻比

　　窗墻比是窗洞口與墻的面積比值，增大這個比值不利于空調(diào)建筑節(jié)能。通過外窗的耗熱量占建筑物總耗熱量的35%～45%.一般規(guī)定各朝向的窗墻比不得大于下列數(shù)字：北向25%；東、 西面向30%；南向35%.

　　l減少窗、墻面積比，對減少夏季冷負荷有較好的效果。窗的設(shè)計和發(fā)展經(jīng)歷了單層窗時期、雙層玻璃階段和鍍膜玻璃階段。目前最先進的節(jié)能窗是超級節(jié)能窗，雖然超級節(jié)能窗比普通窗的價格高（20～50）%，但以節(jié)能計算，它的回收期只有2～4年。

　　（5）照明

　　l 在我國，照明用電量已占總用量的10%以上，照明用電往往直接轉(zhuǎn)化為空調(diào)冷負荷。

　　對于空調(diào)面積大、照明容量大的地方，應(yīng)采用照明與空調(diào)的組合系統(tǒng)。注意采用節(jié)能燈，節(jié)能燈發(fā)光效率高，是白熾燈的5倍左右。即同樣亮度時，節(jié)能燈耗電只有白熾燈的1/5.

　　采用節(jié)能燈不僅減少照明電耗 ，而且可以減少空調(diào)負荷。

　　2、提高中央空調(diào)系統(tǒng)的效率

　　（1）。合理選擇制冷裝置（冷源）

　　配置多臺壓縮機的冷水機組具有明顯節(jié)能效果。因為這樣的機組在部分負荷時仍有較高的效率，而且，機組起動時可以實現(xiàn)順序起動各臺壓縮機，對電網(wǎng)的沖擊小，能量損失小。

　　此外，可以任意改變各臺壓縮機的起動順序， 使各臺壓縮機的磨損均衡，延長使用壽命。但臺數(shù)不宜過多，冷水機組臺數(shù)宜選用2～3臺，制冷量較大時亦不應(yīng)超過4臺，單機制冷量的大小應(yīng)合理搭配。

　�。�2）合理選擇主機容量

　　為了安全起見，絕大部分的冷水主機容量要比實際尖峰熱負載大20%以上。但是，實際尖峰熱負載在全年出現(xiàn)的頻率相當(dāng)?shù)�，全年平均的熱負載大約是尖峰熱負載的（60～70）%，使得全年平均的熱負載只有冷水主機容量的（50～60）%.

　　由此，造成冷水主機大部分時間都在低負載下運轉(zhuǎn)。冷水主機負載率在60%以下運轉(zhuǎn)效率不佳。因此，主機容量不應(yīng)選擇過大。

　�。�3）合理選擇制冷方式

　　有余熱（如蒸汽、熱水和窯爐排放熱等）可供利用的地方，應(yīng)優(yōu)先選用溴化鋰吸收式冷水機組作為空調(diào)系統(tǒng)的冷源。

　　（4） 配置優(yōu)質(zhì)的節(jié)能設(shè)備

　　由于設(shè)計制造技術(shù)的提高，近年來新上市的冷水主機的耗電率比20年前所生產(chǎn)的冷水主機降低約35%左右。因此在適當(dāng)時候?qū)⑴f主機換成高效率的冷水主機是非�？尚械�。

　　根據(jù)實例，某用戶為了解決CFC冷媒的問題，將一臺已經(jīng)運轉(zhuǎn)約15年的350RT的冷水主機，換成可滿足尖峰需求的300RT的冷水主機，設(shè)備投資約可在4年左右回收。

 

　　1、空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)濟運行和技術(shù)管理

　�。�1）定期檢查和改善圍護結(jié)構(gòu)、設(shè)備、水和空氣輸送系統(tǒng)的保溫性能，參照GB4272執(zhí)行。

　�。�2）在滿足生產(chǎn)工藝和舒適性的條件下，合理降低建筑物空調(diào)的溫、濕度標準，適當(dāng)增大送回風(fēng)溫差和供回水溫差。

　　（3）在保證最小新風(fēng)量的前提下，合理控制和正確利用室外新風(fēng)量。

　　（4）定期檢查和維修水、空氣輸送系統(tǒng)，減少系統(tǒng)的泄漏。

　�。�5）定期維修、校核自動控制裝置及監(jiān)測計旱儀表。

　　（6）加強對空調(diào)水系統(tǒng)的水質(zhì)管理。

　�。�7）建立運行管理、維護、檢修等規(guī)章制度。

　�。�8）建立運行日志和設(shè)備的技術(shù)檔案。

　�。�9）管理和操作人員要經(jīng)過培訓(xùn)，考核合格后才能上崗。

　�。�10）主管部門定期派專人檢查有關(guān)規(guī)章制度的執(zhí)行情況。

　　2、控制合理的運行參數(shù)

　　（1）室內(nèi)溫、濕度

　　從節(jié)能角度出發(fā)來確定室內(nèi)溫、濕度標準是節(jié)能的重要因素。在保證生產(chǎn)工藝與人體健康的條件下，夏季室溫每提高1℃，約可減少熱負荷11.2%.在夏季如將室內(nèi)空氣濕度由60%提高到70%，則可節(jié)約能量17%左右。

　　據(jù)資料測算，僅僅將夏季室溫提高1℃，就可使空調(diào)工程投資總額降低約6%，運行費用減小8%左右。美國國家標準局認為將夏季室溫從24℃提高26.7℃，可節(jié)能15%.

　�。�2）新風(fēng)量

　　新風(fēng)負荷占空調(diào)總負荷的20%～40%，對其標準值高低的取舍，與節(jié)能關(guān)系重大，不可忽視。引進新風(fēng)主要是為了滿足人員的衛(wèi)生需求及部分工藝空調(diào)所需維持的室內(nèi)外壓差。而新風(fēng)量的多少直接影響空調(diào)的負載，從而影響空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)機、冷水泵、壓縮機、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)扇的耗電。

　　一般設(shè)計是以人員最多及活動最激烈的情況來決定新風(fēng)量。但實際使用時卻幾乎不需要使用這么大的新風(fēng)量，從而造成在絕大部分的空調(diào)時段都在耗能的狀況下運轉(zhuǎn)。

　　較有效的方法是以室內(nèi)空氣中二氧化碳含量來控制新風(fēng)量。

　　大型酒店、賓館的公共場所，商場、餐廳、多功能廳及大型會議廳等，需要送入的新風(fēng)量較大。在整個系統(tǒng)的實際運行中室外空氣溫、濕度隨季節(jié)而變化。因此，及時調(diào)節(jié)好新風(fēng)與回風(fēng)的比例就可以節(jié)能。例如，日本某商場在周一到周五將新風(fēng)減少50%，總冷負荷減少了30%.

　　（3）冷凍水的供、回水溫差

　　一般空調(diào)水系統(tǒng)的輸配用電，在夏季供冷期間約占整個建筑動力用電的12％－24％，因此水系統(tǒng)節(jié)能具有重要意義。目前，大流量、小溫差現(xiàn)象普遍存在，設(shè)計中供、回水溫差一般均取5℃。

　　調(diào)查測試一些高層賓館、飯店空調(diào)水系統(tǒng)的資料數(shù)據(jù)表明，夏季冷凍水系統(tǒng)供回水溫差較好的為3-4℃，較差的只有 1－1.5℃，造成實際水流量比需要的水量大，使水系統(tǒng)電耗大大增加。

　�。�4）冷卻水入口溫度

　　根據(jù)經(jīng)驗，冷卻水入口溫度每降低1℃可節(jié)電1.5～2.0%.冷卻水入口溫度應(yīng)在符合冷水主機特性及室外氣溫、濕球溫度的限制下盡可能地降低，以節(jié)約冷水主機的耗電。

　　在較低的冷卻水溫時冷水主機耗電降低，但冷卻水塔耗電升高，兩者耗電之和存在一最佳運轉(zhuǎn)效率點。

　　冷卻水塔應(yīng)與冷水主機的運轉(zhuǎn)一起考慮，才能使系統(tǒng)整個效率提高。要達到最佳化控制，冷卻水設(shè)定溫度應(yīng)隨室外氣溫、濕球溫度而變。

　�。�5）冷卻水循環(huán)量

　　減少冷卻水循環(huán)量，可以降低冷卻水泵耗電量。若能配合冷水主機與冷卻水塔選擇較大溫差的設(shè)計時，水流量即可降低，從而減少冷卻水泵的初裝費用和運轉(zhuǎn)費用。

　�。�6）冷卻塔風(fēng)機控制

　　在大多數(shù)的設(shè)計中，一臺冷水主機會搭配一臺冷卻水塔，且水塔的起停與冷水主機聯(lián)動。由于中、大系統(tǒng)冷水主機臺數(shù)偏多，使得冷卻水塔臺數(shù)也多，不易管理及維護，且無法隨著空調(diào)負載及室外氣溫條件變動而調(diào)整風(fēng)扇耗電量。

　　當(dāng)水處理量大于300 m3/h以上時，方形冷卻塔可實現(xiàn)多風(fēng)機控制。風(fēng)機的數(shù)量可隨著處理水量的增大而增加。方形多風(fēng)機型冷卻塔，可隨著夏季室外濕球溫度的變化隨意增減風(fēng)機數(shù)量，用于晝夜溫差較大的地區(qū)更有利于節(jié)能。

　�。�7）運行時間的調(diào)節(jié)

　　歌舞廳、酒吧等消夏娛樂場所的經(jīng)營時間通常僅為晚場營業(yè)，時間約19～22時。營業(yè)前2～4h將空調(diào)系統(tǒng)投入運轉(zhuǎn)，利用圍護結(jié)構(gòu)的蓄冷能力使廳內(nèi)的溫度慢慢下降至設(shè)計溫度的下限值或略低于該值。

　　這樣當(dāng)營業(yè)后室內(nèi)熱負荷逐漸增加形成峰值時，空調(diào)設(shè)備仍能在低于峰值負荷下正常運行，達到了“預(yù)冷”降低空調(diào)設(shè)備容量的目的，大約相當(dāng)于減少了設(shè)計冷負荷的25%.

　�。�8）適當(dāng)?shù)卣{(diào)整冷水主機的設(shè)定溫度

　　在夏季中央空調(diào)主機用電量可達酒店用電總量55%以上。適當(dāng)?shù)卣{(diào)整冷水主機的設(shè)定溫度可收到較好的節(jié)能效果。冷水溫度越高，則主機耗電率越低。每提高1℃，節(jié)電約3%.

　　在調(diào)高冷水設(shè)定溫度時，需符合負荷端的溫度要求。調(diào)高冷水的設(shè)定溫度有兩種方法：一是冷水溫度隨室外氣溫設(shè)置；二是冷水溫度隨熱負載設(shè)置。

　　3、中央空調(diào)系統(tǒng)的維護與節(jié)能

　　（1）空調(diào)系統(tǒng)的常規(guī)維護管理

　�、倜磕赀\行前要對空調(diào)系統(tǒng)進行打壓試驗、沖洗檢查。②系統(tǒng)的除污器要定期清理。③風(fēng)機盤管的滴水盤定期檢查清洗。

　　（2）制冷機組開機前的維護管理

　�、贆z查冷凍水、冷卻水閥門開關(guān)是否正確。②檢查主機、油系統(tǒng)、制冷劑系統(tǒng)開關(guān)是否正確，液位是否正常。③在檢查的同時記錄冷凍（冷卻）水的溫度和壓力差，主機油位，制冷劑的液位，機內(nèi)壓力、油溫。④以上檢查結(jié)果記錄在案。

　�。�3）主機運轉(zhuǎn)時的維護管理

　�、僭谶\轉(zhuǎn)過程中定時檢查制冷系統(tǒng)有無泄漏現(xiàn)象。②做好運轉(zhuǎn)記錄，每小時記錄一次。需要記錄的有油溫、油壓、油位，吸氣壓力、蒸發(fā)壓力、蒸發(fā)溫度、排氣壓力、排氣溫度、制冷劑的液面變化，冷凍水進出水壓差、溫差，冷卻水壓差、溫差，電流、電壓。③檢查有無異�，F(xiàn)象。

　�。�4）機組停機時的維護管理

　�、訇P(guān)閉哪臺機組就把哪臺機組內(nèi)水泄掉，以防停機后的熱膨脹損壞設(shè)備。②開機時打開相應(yīng)冷凍冷卻水進出水閥，保證經(jīng)濟運行。③機組運轉(zhuǎn)一個時期要對蒸發(fā)器、冷凝器、油冷卻器的水系統(tǒng)徹底清洗，否則會降低機組制冷量，增大運轉(zhuǎn)成本。④主機各安全閥、儀表每年要校驗一次并記錄在案，確保機組安全運行。

　�。�5）空調(diào)停用后的系統(tǒng)保養(yǎng)

　�、傧到y(tǒng)要進行反復(fù)沖洗。②沖洗完后利用定壓設(shè)備使系統(tǒng)保持一定壓力，保證管道內(nèi)壁不生銹，避免系統(tǒng)再運轉(zhuǎn)時堵塞。③所有明桿閥門全部用黃油保護閥桿。

　　4、節(jié)能計量監(jiān)測與管理

　�。�1）采用一定的計量方法加強中央空調(diào)的管理。節(jié)能計量監(jiān)測是節(jié)能管理的基礎(chǔ)：

　　—— 在供冷、供熱水系統(tǒng)中，應(yīng)設(shè)置溫度、壓力、水流量、冷熱量等監(jiān)測儀表。

　　—— 對用電量、燃料消耗量、用水量、蒸汽耗量，應(yīng)分級、分類設(shè)置累計計量儀表。

　　—— 對分散設(shè)置的空調(diào)器、空調(diào)機組的用電量，應(yīng)按配電系統(tǒng)、機組的分散程度，設(shè)置電度表。

　�。�2）加強對空調(diào)操作人員的培訓(xùn)，提高管理人員素質(zhì)，實行空調(diào)操作人員操作證制度。各項調(diào)節(jié)和節(jié)能措施的實施，都與操作人員的技術(shù)素質(zhì)直接相關(guān)；具備必要的制 冷空調(diào)知識；要懂得根據(jù)室外參數(shù)的變化進行調(diào)節(jié)；要懂得怎樣調(diào)節(jié)才會節(jié)能。

 

　　1、變流量技術(shù)與變頻調(diào)速

　　提高空調(diào)系統(tǒng)運行的全年或季年性能源效率，越來越受到人們的關(guān)注。近年來，特別是減少風(fēng)機、水泵的運行能耗更引人關(guān)注。

　　因此，除系統(tǒng)小型化外，變水量（VWV）、變風(fēng)量（VAV）和變制冷劑流量（VRV）系統(tǒng)的研究與應(yīng)用，大大促進了制冷空調(diào)技術(shù)的發(fā)展，與機器設(shè)備調(diào)速技術(shù)相結(jié)合的變流量技術(shù)，則可以大大提高空調(diào)系統(tǒng)與設(shè)備的能源利用率。

　　實現(xiàn)變流量技術(shù)一方面要在系統(tǒng)設(shè)計上加以考慮，另一方面要靠設(shè)備來實現(xiàn)。泵與風(fēng)機的變頻調(diào)節(jié)技術(shù)是普遍采用的一項重要的節(jié)能措施。

　　中央空調(diào)中水泵風(fēng)機用電量占空調(diào)總用電量30-40%.因此，泵類和風(fēng)機變速運行節(jié)能量是顯著的。

　　變流量水系統(tǒng)的節(jié)能效果好。設(shè)計負荷運行時間約占總運行時間的（6～8）%，水泵的能耗很大，約占空調(diào)系統(tǒng)總能耗量的（15～20）%.

　　由于水泵實際工作點往往不能處于效率最高點，即使流量減小了，實際用電量減少并不多。而采用變頻調(diào)速裝置調(diào)節(jié)流量可收到良好的節(jié)能效果。

　　北京某飯店采用變頻調(diào)速裝置已獲得顯著的節(jié)電效益，該飯店共選用3臺變頻調(diào)速裝置，分別對冷凍水泵、冷卻水泵和供暖水泵進行變流量調(diào)節(jié)，投入運行一年就節(jié)電50萬kWh，而3套變頻調(diào)速裝置的投資費是13萬元，投資回收期不足2年。

　　變頻調(diào)速可在非峰值負荷時減少送風(fēng)量，從而可節(jié)省動力消耗。據(jù)檢測，當(dāng)運行風(fēng)量減至設(shè)計風(fēng)量的50%時，運行電流約減少25.5%，因而全年空調(diào)運行消耗的電力比定風(fēng)量方式小得多。

　　如送風(fēng)面積大或房間多，設(shè)計時可將變風(fēng)量系統(tǒng)分為兩個或數(shù)個系統(tǒng)，以使控制更靈活，調(diào)節(jié)更方便，節(jié)能效果更顯著。

　　變頻調(diào)速原理如下：

　　異步電動機的轉(zhuǎn)速n由下式公式確定：

　　n=60 f （1－s ） / p

　　其中：p為電機極對數(shù)；f為交流電源的頻率；s為電動機的轉(zhuǎn)差率。

　　因此，對異步電機而言，當(dāng)負載轉(zhuǎn)矩恒定時，其轉(zhuǎn)速與電源頻率成正比。

　　泵與風(fēng)機應(yīng)用交流變頻器節(jié)能的原理：

　　泵與風(fēng)機的流量與轉(zhuǎn)速的1次方成正比。但軸功率N與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系如下：

　　N2=N1 * （ n2 / n 1 ）3

　　即泵或風(fēng)機的軸功率與轉(zhuǎn)速的3次方成正比。當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速由n1 減少10%變?yōu)閚2時，軸功率將減少27%.轉(zhuǎn)速減少20%時，軸功率將減少49%.

　　與改變泵或風(fēng)機出口閥門開度的方法相比，變頻調(diào)速方法的節(jié)能效果是非常明顯的。

　　2、蓄能空調(diào)技術(shù)

　　蓄能空調(diào)技術(shù)就是利用夜間電網(wǎng)低谷時的電力來制冷或制熱，把冷量或熱能儲存起來，在白天電力高峰用電緊張時釋放冷量或熱能，滿足建筑物空調(diào)冷源或熱水需要。

　�。�1）蓄能空調(diào)的起源與國際上的發(fā)展情況

　　水蓄冷空調(diào)大約出現(xiàn)在1930 年前后，最初用于影劇院、教堂、乳品加工廠等短時間使用降溫、負荷集中的場所。這種蓄冷技術(shù)可以用小制冷機帶動大冷負荷，可以降低制冷系統(tǒng)的初投資。后來，制冷機成本明顯降低，該項技術(shù)的應(yīng)用陷入了停滯期。

　　1973年的能源危機，再次引起人們對空調(diào)蓄冷的關(guān)注。20世紀80年代，冰蓄冷空調(diào)技術(shù)在能源緊缺的發(fā)達國家迅速推廣。在大型商場、辦公樓、商住樓、賓館飯店、娛樂場所、醫(yī)院等場所應(yīng)用效果顯著。

　　l日本至2001年已有蓄冷空調(diào)系統(tǒng)15000多套。我國臺灣自1984年建成第一個冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，到2000年已投入運行600多家。

　　從世界范圍看，世界發(fā)達國家都已經(jīng)或正在使用蓄冷空調(diào)。目前該項技術(shù)在世界上屬于成熟的技術(shù)，世界各國廣泛于應(yīng)用各個領(lǐng)域。

　　韓國已經(jīng)立法，3000平方米以上的公共建筑必須采用蓄冷空調(diào)系統(tǒng)。

　　目前，最新的蓄冷空調(diào)是低溫、大溫差供冷送風(fēng)技術(shù)，少數(shù)工程已做到比常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)投資更少。

　　（2）冰蓄冷空調(diào)技術(shù)在我國國內(nèi)的發(fā)展情況

　　隨著社會發(fā)展和生活水平的提高，我國各地空調(diào)用電大幅度增長。2003年廈門市空調(diào)用電負荷約占用電總負荷的32％。而且，空調(diào)用電負荷又多集中在高峰用電時段。

　　另一方面，許多企業(yè)由于晚班生產(chǎn)工效低，需另付晚班費等原因，漸漸恢復(fù)到白天生產(chǎn)，導(dǎo)致低谷用電負荷反而逐年相對下降。因此，城市用電峰谷差日趨拉大，城市尖峰用電時段電力緊張，迫使電力部門拉閘限電。而低谷用電時段電力過剩。

　　根據(jù)美國、日本及臺灣省的經(jīng)驗，解決上述矛盾的一個有效途徑是發(fā)展蓄能空調(diào)，將尖峰負荷轉(zhuǎn)移到低谷時段。

　　國內(nèi)最早采用冰蓄冷工程是深圳電子科技大廈，建筑面積6.5萬m2，1993年5月投入運行。電力部于1995年開始部署蓄冷空調(diào)試點，投運后取得了很好的實際效果。

　　國家經(jīng)貿(mào)委辦公廳頒發(fā)的經(jīng)貿(mào)廳技[1997]298號文中，將冰蓄冷空調(diào)作為今后的重點發(fā)展項目。國務(wù)院國發(fā)[1998]32號文中更強調(diào)了加快推廣包括蓄冷空調(diào)在內(nèi)的各種削峰填谷的技術(shù)措施。

　　與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)比較，冰蓄冷空調(diào)一方面對電網(wǎng)削峰填谷，優(yōu)化資源配置，減少電力電站投資，保護生態(tài)環(huán)境有良好的社會效益。

　　另一方面，對采用冰蓄冷空調(diào)的業(yè)主而言，還可以得到以下的實惠：減免電力增容費用，減少制冷主機的裝機容量，減少相應(yīng)的配電設(shè)備投資，節(jié)省大量的運行費用，停電時還可以作為應(yīng)急冷源繼續(xù)供冷。

　�。�3）國內(nèi)冰蓄冷空調(diào)工程的實際應(yīng)用

　　根據(jù)不完全統(tǒng)計，國內(nèi)冰蓄冷空調(diào)工程從1992年開始建造、截止到2003年底，已建成和正在建的冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)超過300項。已應(yīng)用的冰蓄冷空調(diào)工程主要集中在蛇形盤管和冰球式。

　�。�4）蓄冷空調(diào)技術(shù)的基本原理

　　蓄冷中央空調(diào)簡單地講就是在常規(guī)中央空調(diào)增加了一套蓄冷裝置，如：蓄冰槽、蓄冰桶等。蓄冰空調(diào)主要利用分時電價政策，在夜間用電低谷期，采用電制冷機制冷，將制得冷量以冰（或其它介質(zhì)）的形式儲存起來。在白天空調(diào)負荷高峰期，將冷量釋放，便可達到少開中央空調(diào)主機甚至不開主機的目標。

　�。�5）蓄冷空調(diào)的分類

　　按蓄冷介質(zhì)分：

　　水蓄冷—l 用水作為蓄冷的介質(zhì)，有一定的應(yīng)用，某些條件下有優(yōu)勢。

　　冰蓄冷— 用冰作為蓄冷的介質(zhì)，目前最常用。

　　共晶鹽等高分子介質(zhì)，目前少用。

　　按蓄冷方式分：

　　部分蓄冷。部分蓄冷是指制冷機連續(xù)運行，在夜間制冷儲能，以補足白天高峰制冷負荷，白天同時使用制冷機與夜間儲存的冷量供應(yīng)空調(diào)負荷。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電荷時制冷機蓄冰儲能，白天空調(diào)不使用制冰機，所有空調(diào)負荷完全以儲存的冷能供給。這種方式常用于改建工程，也適用需要瞬時大量釋冷的建筑物，如體育館。

　�。�6）采用冰蓄冷空調(diào)技術(shù)對用戶的效益

　　減少制冷主機的裝機容量和功率，可減少30%-50%.

　　減少電力增容費和供配電設(shè)施費。減少相應(yīng)的電力設(shè)備投資，如：變壓器、配電柜等。例如，罐頭廠。

　　減少冷卻塔的裝機容量和功率。

　　設(shè)備滿負荷運行比例增大，充分提高設(shè)備利用率和效率。

　　系統(tǒng)冷量調(diào)節(jié)靈活，過渡季節(jié)不開或少開制冷主機，節(jié)能效果明顯。

　　利用低谷廉價電力，節(jié)省大量的運行費用，可節(jié)省40%-50%.

　　易于實現(xiàn)大溫差和低溫送風(fēng)，節(jié)省輸送系統(tǒng)的投資和能耗。

　　相對溫度更低，空調(diào)品質(zhì)提高，能有效防止中央空調(diào)綜合癥。

　　具有應(yīng)急功能，停電時可利用自備電力啟動水泵溶冰供冷，空調(diào)系統(tǒng)的可靠性提高。

　　缺 點

　　– 通常在不計電力增容費的前提下，其一次性投資比常規(guī)空調(diào)大（在15% 以內(nèi)） .

　　– 儲冰裝置要占用一定的建筑空間。

　　– 制冷儲冰時主機效率比在空調(diào)工況下運行低。

　　– 設(shè)計和調(diào)試相對復(fù)雜。

　　（7）蓄冷空調(diào)技術(shù)的社會效益

　　對國家、對電力部門的好處

　　商業(yè)用電一般集中在9：00－23：00.若按尖峰用電負荷建設(shè)發(fā)電設(shè)備與供電電網(wǎng)，那么在低谷時段，相當(dāng)一部分發(fā)電設(shè)備與輸電設(shè)備不能充分發(fā)揮作用，折算到每kWh的平均供電成本也要上升；

　　如果按平均用電負荷建設(shè)發(fā)電廠輸配電網(wǎng)，那么在尖峰時段，用電負荷就會超過供電能力，必須采取拉閘停電，強制削減用電負荷。

　　而采用了蓄冷空調(diào)之后，尖峰時段制冷機不制冷或少制冷，即可均衡用電負荷，保證供電。

　　如果單純?yōu)榱藵M足尖峰用電負荷需要，就必須興建更多的新電廠。在空調(diào)的社會普及率相當(dāng)高后，如果采用蓄冷空調(diào)技術(shù)，就可有效地把空調(diào)用電的約40％左右的負荷轉(zhuǎn)移到低谷時段，就可不建或緩建新電廠。從而提高了現(xiàn)有發(fā)電設(shè)備與輸配電網(wǎng)的利用率與效率，改善電力建設(shè)的投資效益。

　　蓄冷空調(diào)技術(shù)的社會效益（續(xù)）

　　由于可少建或緩建電廠，就可減少CO2的排放量。若少建一座300MW燃煤發(fā)電廠，一年就可少向大氣少排放300萬噸CO2，減輕全球的溫室效應(yīng)。

　　蓄冷空調(diào)技術(shù)的社會效益（續(xù)）

　　由于采用蓄冷空調(diào)提高了空調(diào)制冷系統(tǒng)的整體效率，提高了現(xiàn)有發(fā)電設(shè)備與電網(wǎng)的利用率，提高了全社會的能源利用系數(shù)，可更合理經(jīng)濟地開發(fā)與使用我國的能源資源。

　　綜上所述，發(fā)展蓄冷空調(diào)是一舉三得的技術(shù)措施，重視與開發(fā)此項技術(shù)，乃是利國利民的大業(yè)。

　　（8）推廣冰蓄冷空調(diào)的主要障礙

　　對新技術(shù)的擔(dān)心顧慮

　　人們對于新事物總是存在一定的顧慮，從上述的實際工程可見，常規(guī)冰蓄冷空調(diào)技術(shù)是成熟的技術(shù)。因此，政府和各有關(guān)部門應(yīng)加強宣傳，提高人們的認識，消除不必要的顧慮。

　　新技術(shù)效益分析計算比較復(fù)雜

　　蓄冷空調(diào)工程的經(jīng)濟比較分析要比常規(guī)空調(diào)工程復(fù)雜得多，其原因有4個： ①各地區(qū)電價結(jié)構(gòu)，增容建設(shè)費的收費標準也各不相同。②蓄冷空調(diào)的運行電耗與建筑物的冷負荷特性、蓄冷方式、運行策略、控制模式有著密切關(guān)系。 ③蓄冷裝置的種類很多，其蓄冷與放冷特性曲線差異也較大，而且所要求配套的制冷機也各不相同。

　　因而各具體用戶初投資可能有較大差別。因此，各具體用戶的效益可能有差別。

　�。�9）冰蓄冷空調(diào)的結(jié)論

　　蓄冰空調(diào)特別適用于間歇空調(diào)系統(tǒng)，及峰谷負荷差較大的連續(xù)運行空調(diào)工程。如：金融辦公大樓、影劇院、體育館、非晝夜運行的工廠車間等。

　　蓄冷空調(diào)技術(shù)，當(dāng)蓄冰比例在30％～70％時，通過對系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，可使冰蓄冷的初投資與常規(guī)空調(diào)持平或略有減少；

　　蓄冷空調(diào)確實能減少電力峰谷差，提高能源利用效率，降低運行費用，保護環(huán)境，是利國利民的好方法，應(yīng)大力推廣；

　　推廣冰蓄冷空調(diào)的關(guān)鍵：政府和電力部門進一步重視，加強宣傳，出臺優(yōu)惠鼓勵政策。

　　中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的機會和措施是多方面的。如果能將節(jié)能思想貫穿于中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計、選型與運行的始終，將會收到明顯的節(jié)能效果，從而帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。