淺析空調(diào)制冷系統(tǒng)的節(jié)能措施
隨著我國空調(diào)行業(yè)不斷發(fā)展,空調(diào)系統(tǒng)在機(jī)關(guān)、企業(yè)、家庭和國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門,已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用??照{(diào)節(jié)能,不僅關(guān)系到我們每一個(gè)公民日常生活,而且關(guān)系到環(huán)境保護(hù)和國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展。本文主要概述了空調(diào)制冷系統(tǒng)制冷及功耗的影響因素,還探討了制冷系統(tǒng)管理運(yùn)行中的節(jié)能措施。
當(dāng)今,國家經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,空調(diào)給越來越多的家庭帶來了舒適生活環(huán)境的同時(shí),也越來越多地消耗了能源和資源。節(jié)能、安全、環(huán)保,是永恒的發(fā)展趨勢(shì)。
空調(diào)制冷系統(tǒng)概述
空調(diào)制冷系統(tǒng),主要由冷凝器,壓縮機(jī)、節(jié)流和蒸發(fā)器四部分組成,具體工作過程是:低溫低壓制冷劑蒸汽被壓縮機(jī)吸入,壓縮成高溫高壓蒸汽后,送往冷凝器;在冷凝器中,制冷劑蒸汽放出熱量,由高溫高壓蒸汽冷凝成高溫高壓液體;冷凝的高溫高壓制冷劑液體通過節(jié)流元件后,變成低溫制冷劑液體,在蒸發(fā)器中吸收熱量,變成低溫低壓制冷劑蒸汽。
在空調(diào)系統(tǒng)制冷循環(huán)過程中,壓縮機(jī)是輸送和壓縮制冷劑的心臟;節(jié)流器件的作用是節(jié)流降壓;制冷劑是媒介,主是傳輸熱量;而蒸發(fā)器和冷凝器主要承擔(dān)熱量交換的作用。
空調(diào)制冷系統(tǒng)的節(jié)能措施,在設(shè)計(jì)上,需從兩個(gè)方面入手,一是降低單位制冷量功耗,一是提高單位功耗制冷量;在使用中,要加強(qiáng)日常維護(hù)保養(yǎng)和監(jiān)控,降低不必要的能耗,使空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行在經(jīng)濟(jì)、高效的工作狀態(tài)。
空調(diào)制冷系統(tǒng)的節(jié)能措施
3.1空調(diào)制冷系統(tǒng)及參數(shù)對(duì)節(jié)能的影響
3.1.1冷凝壓力
冷凝器內(nèi)制冷劑蒸汽,在一定壓力下會(huì)凝結(jié)成液體,這個(gè)壓力就是冷凝壓力,一般用該壓力對(duì)應(yīng)的冷凝溫度來表示。
冷凝壓力的高低,主要取決于冷卻介質(zhì)的溫度及流量,冷凝面積及冷凝器的形式等。降低冷凝壓力,可以減少壓縮機(jī)的功率消耗,從而提高制冷系數(shù),提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
冷凝壓力過高,不僅會(huì)使空調(diào)系統(tǒng)制冷量下降,功率消耗增加,而且會(huì)使壓縮機(jī)的排氣溫度升高,造成潤滑油溫度升高,粘度降低,影響潤滑效果,甚至結(jié)碳,導(dǎo)致氣閥密封性能下降,減少到壓縮機(jī)運(yùn)行的使用壽命。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,其壓力每升高1kg/cm2,就要多耗電6%到8%。
確定空調(diào)系統(tǒng)的冷凝壓力時(shí),應(yīng)綜合考慮到與冷卻介質(zhì)的傳熱溫差、制冷劑冷凝壓力、冷凝器工作壓力、冬季采暖要求等,過低的冷凝壓力將會(huì)影響到制冷劑的循環(huán)量,反而使制冷量下降。
3.1.2蒸發(fā)溫度
蒸發(fā)溫度是蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑在一定壓力下沸騰汽化時(shí)的溫度。
蒸發(fā)溫度的高低,主要取決于介質(zhì)的溫度及流量、蒸發(fā)器的迎風(fēng)面積面積、蒸發(fā)器大小等條件。
理論和實(shí)踐證明,在空調(diào)系統(tǒng)其他條件不變的情況下,蒸發(fā)溫度提高后,冷凝和蒸發(fā)壓力差減小,壓縮機(jī)排氣溫度降低、耗功減少,可以提高制冷系數(shù);而且提高蒸發(fā)溫度后,還可以增加單位時(shí)間制冷劑循環(huán)量,從而增加制冷量。
3.1.3飽和制冷劑蒸汽過熱度
飽和蒸汽過熱度,是指制冷劑蒸氣高于同一壓力下的制冷劑飽和蒸氣的溫度的差值。
制冷劑在蒸發(fā)器吸熱蒸發(fā)時(shí),如果過熱度的偏小,制冷劑蒸發(fā)不完全,夾雜的制冷劑液滴,會(huì)造成壓縮機(jī)液擊,從而影響壓縮機(jī)使用壽命;過熱度過大,由于壓縮機(jī)排氣量限制,會(huì)影響制冷劑的循環(huán)量,造成制冷量下降。
制冷劑過熱度一般控制在5~8℃之間為宜,如果超出或者低于這個(gè)溫度范圍就需要進(jìn)行調(diào)整。
3.1.4制冷劑過冷度
制冷劑液體溫度低于同一壓力下的飽和液體的溫度叫做過冷,其差值叫做過冷度”。在蒸汽壓縮制冷循環(huán)中,采用過冷度制冷循環(huán),不僅可以改善膨脹閥的運(yùn)行環(huán)境,而且還能增加單位制冷量和性能系數(shù)。過冷循環(huán)在壓焓圖上的表示如下圖1所示,1-2-3-4為常規(guī)循環(huán),1-2-3’-4’為過冷循環(huán)。
理論計(jì)算表明,過冷度每增加1℃,所引起的單位制冷量的平均增加率約1%(過冷度范圍1℃~50℃),但隨著過冷度加大,單位制冷量增加量稍有減少。
3.2空調(diào)系統(tǒng)日常使用、保養(yǎng)的節(jié)能方法
3.2.1定期清理冷凝器
空調(diào)冷凝器多采用的是風(fēng)冷式的冷凝器,采用翅片增加傳熱面積,強(qiáng)制空氣加速流動(dòng),達(dá)到傳熱的效果。如果空調(diào)長期使用并且不定期清理,冷凝器翅片表面就會(huì)粘黏一些飛絮、塵土、小飛蟲等,增大風(fēng)阻和傳熱熱阻,造成冷凝器的冷凝效果下降,冷凝壓力升高。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,其壓力每升高1kg/cm2,就要多耗電6%到8%。
清理時(shí)機(jī):夏季制冷開始及結(jié)束;冬季采暖開始及結(jié)束。
3.2.2監(jiān)測(cè)空調(diào)系統(tǒng)的冷凝溫度
一些廠家在生產(chǎn)空調(diào)時(shí),為了節(jié)約成本,配置的冷凝器,僅僅可以滿足標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室工況對(duì)制冷量、消耗功率的測(cè)試要求。當(dāng)環(huán)境溫度超過35℃或冷凝器散熱不良時(shí),空調(diào)系統(tǒng)的冷凝溫度就會(huì)升高,造成制冷量減少,壓縮機(jī)功耗增加,大大降低空調(diào)的制冷的效率。
因此,要監(jiān)控夏天空調(diào)系統(tǒng)的冷凝溫度,如果發(fā)現(xiàn)在夏天制冷空調(diào)冷凝溫度異常,總是頻繁的報(bào)警且多次沖洗外機(jī)無果后,就需要更換冷凝器來解決。
3.2.3制冷劑充裝
維修空調(diào)時(shí),制冷劑充裝不宜過多。過量的制冷劑會(huì)占用冷凝器內(nèi)部空間,使冷凝的效果變差,導(dǎo)致冷凝器內(nèi)的壓力變大,空調(diào)冷凝溫度升高,造成制冷量下降,壓縮機(jī)功耗增加,所以不是制冷劑加的越多越好。
3.3.4系統(tǒng)真空度
空調(diào)制冷系統(tǒng)內(nèi)部是需要真空的,如果在加入制冷劑時(shí)真空度不夠,或者混入空氣,空調(diào)系統(tǒng)啟動(dòng)后,會(huì)造成壓縮機(jī)的排氣壓力升高,功耗增加,冷凝溫度和壓力也升高,制冷系統(tǒng)的制冷量減少。
維持良好的真空度,可以是空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)高效的運(yùn)行。
3.3日??照{(diào)環(huán)境溫度設(shè)定
房間的舒適度與空氣的溫度、風(fēng)速、濕度和潔凈度有關(guān)。研究表明,房間環(huán)境溫度多降低1度,在空調(diào)制冷量不變的條件情況下,耗電增加約4%。適當(dāng)提高房間空調(diào)設(shè)定溫度,節(jié)能效果顯著。
本文簡(jiǎn)單的闡述了空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)和日常使用保養(yǎng)的節(jié)能方法和措施。經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行的空調(diào)系統(tǒng),不僅能夠使空調(diào)性能系數(shù)提高10%到20%左右,而且還能降低故障率,延長空調(diào)系統(tǒng)使用壽命??傊?,加強(qiáng)空調(diào)的維護(hù),加快空調(diào)節(jié)能產(chǎn)品的研發(fā),仍具有重要意義。
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