浅析空调制冷系统的节能措施
随着我国空调行业不断发展,空调系统在机关、企业、家庭和国民经济的各个部门,已经得到广泛应用。空调节能,不仅关系到我们每一个公民日常生活,而且关系到环境保护和国民经济的可持续性发展。本文主要概述了空调制冷系统制冷及功耗的影响因素,还探讨了制冷系统管理运行中的节能措施。
当今,国家经济不断发展,空调给越来越多的家庭带来了舒适生活环境的同时,也越来越多地消耗了能源和资源。节能、安全、环保,是永恒的发展趋势。
空调制冷系统概述
空调制冷系统,主要由冷凝器,压缩机、节流和蒸发器四部分组成,具体工作过程是:低温低压制冷剂蒸汽被压缩机吸入,压缩成高温高压蒸汽后,送往冷凝器;在冷凝器中,制冷剂蒸汽放出热量,由高温高压蒸汽冷凝成高温高压液体;冷凝的高温高压制冷剂液体通过节流元件后,变成低温制冷剂液体,在蒸发器中吸收热量,变成低温低压制冷剂蒸汽。
在空调系统制冷循环过程中,压缩机是输送和压缩制冷剂的心脏;节流器件的作用是节流降压;制冷剂是媒介,主是传输热量;而蒸发器和冷凝器主要承担热量交换的作用。
空调制冷系统的节能措施,在设计上,需从两个方面入手,一是降低单位制冷量功耗,一是提高单位功耗制冷量;在使用中,要加强日常维护保养和监控,降低不必要的能耗,使空调系统运行在经济、高效的工作状态。
空调制冷系统的节能措施
3.1空调制冷系统及参数对节能的影响
3.1.1冷凝压力
冷凝器内制冷剂蒸汽,在一定压力下会凝结成液体,这个压力就是冷凝压力,一般用该压力对应的冷凝温度来表示。
冷凝压力的高低,主要取决于冷却介质的温度及流量,冷凝面积及冷凝器的形式等。降低冷凝压力,可以减少压缩机的功率消耗,从而提高制冷系数,提高运行的经济性。
冷凝压力过高,不仅会使空调系统制冷量下降,功率消耗增加,而且会使压缩机的排气温度升高,造成润滑油温度升高,粘度降低,影响润滑效果,甚至结碳,导致气阀密封性能下降,减少到压缩机运行的使用寿命。
相关数据显示,其压力每升高1kg/cm2,就要多耗电6%到8%。
确定空调系统的冷凝压力时,应综合考虑到与冷却介质的传热温差、制冷剂冷凝压力、冷凝器工作压力、冬季采暖要求等,过低的冷凝压力将会影响到制冷剂的循环量,反而使制冷量下降。
3.1.2蒸发温度
蒸发温度是蒸发器内的制冷剂在一定压力下沸腾汽化时的温度。
蒸发温度的高低,主要取决于介质的温度及流量、蒸发器的迎风面积面积、蒸发器大小等条件。
理论和实践证明,在空调系统其他条件不变的情况下,蒸发温度提高后,冷凝和蒸发压力差减小,压缩机排气温度降低、耗功减少,可以提高制冷系数;而且提高蒸发温度后,还可以增加单位时间制冷剂循环量,从而增加制冷量。
3.1.3饱和制冷剂蒸汽过热度
饱和蒸汽过热度,是指制冷剂蒸气高于同一压力下的制冷剂饱和蒸气的温度的差值。
制冷剂在蒸发器吸热蒸发时,如果过热度的偏小,制冷剂蒸发不完全,夹杂的制冷剂液滴,会造成压缩机液击,从而影响压缩机使用寿命;过热度过大,由于压缩机排气量限制,会影响制冷剂的循环量,造成制冷量下降。
制冷剂过热度一般控制在5~8℃之间为宜,如果超出或者低于这个温度范围就需要进行调整。
3.1.4制冷剂过冷度
制冷剂液体温度低于同一压力下的饱和液体的温度叫做过冷,其差值叫做过冷度”。在蒸汽压缩制冷循环中,采用过冷度制冷循环,不仅可以改善膨胀阀的运行环境,而且还能增加单位制冷量和性能系数。过冷循环在压焓图上的表示如下图1所示,1-2-3-4为常规循环,1-2-3’-4’为过冷循环。
理论计算表明,过冷度每增加1℃,所引起的单位制冷量的平均增加率约1%(过冷度范围1℃~50℃),但随着过冷度加大,单位制冷量增加量稍有减少。
3.2空调系统日常使用、保养的节能方法
3.2.1定期清理冷凝器
空调冷凝器多采用的是风冷式的冷凝器,采用翅片增加传热面积,强制空气加速流动,达到传热的效果。如果空调长期使用并且不定期清理,冷凝器翅片表面就会粘黏一些飞絮、尘土、小飞虫等,增大风阻和传热热阻,造成冷凝器的冷凝效果下降,冷凝压力升高。
相关数据显示,其压力每升高1kg/cm2,就要多耗电6%到8%。
清理时机:夏季制冷开始及结束;冬季采暖开始及结束。
3.2.2监测空调系统的冷凝温度
一些厂家在生产空调时,为了节约成本,配置的冷凝器,仅仅可以满足标准实验室工况对制冷量、消耗功率的测试要求。当环境温度超过35℃或冷凝器散热不良时,空调系统的冷凝温度就会升高,造成制冷量减少,压缩机功耗增加,大大降低空调的制冷的效率。
因此,要监控夏天空调系统的冷凝温度,如果发现在夏天制冷空调冷凝温度异常,总是频繁的报警且多次冲洗外机无果后,就需要更换冷凝器来解决。
3.2.3制冷剂充装
维修空调时,制冷剂充装不宜过多。过量的制冷剂会占用冷凝器内部空间,使冷凝的效果变差,导致冷凝器内的压力变大,空调冷凝温度升高,造成制冷量下降,压缩机功耗增加,所以不是制冷剂加的越多越好。
3.3.4系统真空度
空调制冷系统内部是需要真空的,如果在加入制冷剂时真空度不够,或者混入空气,空调系统启动后,会造成压缩机的排气压力升高,功耗增加,冷凝温度和压力也升高,制冷系统的制冷量减少。
维持良好的真空度,可以是空调系统经济高效的运行。
3.3日常空调环境温度设定
房间的舒适度与空气的温度、风速、湿度和洁净度有关。研究表明,房间环境温度多降低1度,在空调制冷量不变的条件情况下,耗电增加约4%。适当提高房间空调设定温度,节能效果显著。
本文简单的阐述了空调设计参数和日常使用保养的节能方法和措施。经济高效运行的空调系统,不仅能够使空调性能系数提高10%到20%左右,而且还能降低故障率,延长空调系统使用寿命。总之,加强空调的维护,加快空调节能产品的研发,仍具有重要意义。
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文章名称:《浅析空调制冷系统的节能措施》
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