1、采用空氣源熱泵的辦公建筑空調系統運行檢測和節能分析摘 要：通過對實際的辦公建筑空調系統進行分析，結合空氣源熱泵相關資料，對一些常見的辦公室建筑空調系統運行與節能問題進行了分析研究，通過對這些常見問題進行分析，既明確了當前辦公室建筑空調系統的優勢所在，同時也為其未來發展指明了方向。 關鍵詞：空氣源熱泵；辦公建筑；空調系統；運行檢測；節能分析隨著我國經濟社會的不斷快速發展以及人民生活水平的不斷提高，辦公建筑空調系統無論是在技術水平、規模還是數量上都有了很大的提升。同時，由于我國辦公建筑空調系統的應用時間較短，技術水平較低，因此在實際的運行過程中或多或少都會存在著一些問題。基于以上原因，文章對采用空
2、氣源熱泵某辦公建筑空調系統的相關問題進行了分析。1 空氣源熱泵優勢與問題隨著我國經濟社會的不斷快速發展，空氣源熱泵在長三角地區的使用越來越廣泛，空氣源熱泵以其節能環保、對建筑條件要求較低等優勢廣泛運用于各類辦公建筑空調系統。曾經通過對我國西南某市的辦公建筑空氣源熱泵進行分析，發現采用空氣源熱泵的空調系統其薄弱點在于供熱性能不穩定以及冬季結霜，而這兩點正是制約空氣源熱泵空調系統性能的關鍵所在。當然，隨著空氣源熱泵空調系統在一些大型辦公建筑中的應用，其主機容量的配置問題、末端設備的配置問題也逐步的暴露出來。針對這些問題，在實際的空調系統設計安裝過程中，相關的技術人員會參考以往的空調系統設計記錄從而
3、完成符合自身實際的空調系統設計安裝。文章通過測試的方式，對某辦公建筑空調系統的實際運行狀況進行檢測，通過對其各個方面進行嚴格測試，從而力求做到從個別到一般，整體把握采用空氣源熱泵的空調系統運行狀況。2 能耗眾所周知，隨著我國環境污染、能源消耗日益嚴重，對于電氣設備來說，其能耗標準越來越受到重視。對于采用空氣源熱泵的辦公建筑空調系統來說，其能耗測試自然是其整體運行狀況的重要組成部分。以某大型辦公建筑為例，該辦公建筑的空調系統在每天05：00-06：00開啟，在16：30-17：00主機關閉。通過對其辦公建筑能耗進行細分，該大型辦公建筑的能耗主要由以下幾部分組成：（見圖1）從圖1能夠看出，該辦公建
4、筑的能耗很大一部分集中在空調系統方面，而空調系統主機與水泵的能耗之和幾乎可以占到整個空調系統能耗的30%多，因此該大型辦公建筑空調系統的節能方向主要應該集中在主機與水泵方面。關于該問題，下文會有詳細介紹。3 運行檢測之所以在上文中提到空調系統的能耗問題，是因為對于空調系統來說，其運行檢測的目的一方面在于檢測設備自身問題，另一方面則在于節能減排。對于大型辦公建筑空氣源熱泵空調系統來說，其運行檢測主要分為：3.1 水泵流量測試眾所周知，空氣源熱泵空調系統其水泵流量測試是其整個空調系統運行檢測的關鍵，當前用于空調系統水泵流量測試的儀器設備主要是超聲波流量計。首先，確定該空調系統的水泵流量測點位置，通
5、常情況下，辦公建筑的空調系統水泵流量測試點都安裝在總供水管上，這樣能夠較為準確地測試出該空調系統的水泵流量。通過實際測試發現，該辦公建筑空調系統的單臺水泵流量相對于額定流量來說較小；主機開啟數量對于水泵流量的影響不明顯。3.2 空調主機和水泵功率測試結果除了水泵流量測試外，對于辦公建筑空調系統來說，其主機功率測試與水泵功率測試同樣十分重要，本次測試設備為TES三相四線電力分析儀。從圖2能夠看出，如果開啟2臺空氣源熱泵空調系統主機，且2臺主機各開啟一個機頭，那么其整體主機功耗就是開啟1臺主機、2個機頭功耗的50%。從圖3能夠看出，空氣源熱泵空調系統的各水泵功率在整個運行期間雖然略有差異，但是整體
6、還是維持在18.5 kW這一額定功率的水平線上，這也從側面說明了辦公建筑空調系統水泵節能的可能性較低。當然，除了以上測試項目以外，辦公建筑空調系統運行檢測項目還有很多，比較常見的如：供回水溫度檢測等等。由于篇幅所限，在此不再一一贅述。3.3 空調系統制冷量與能效比計算通過以上測試，結合空氣源熱泵空調系統具體情況，計算制冷量與能效比能夠更為直觀的看到其運行情況，同時也能夠為后續的節能減排提供參考。從圖4能夠看出，該大型辦公建筑空調系統穩定運行階段的能效比為1.74（測試B），而通過對水泵開啟進行優化，其能效比則有了一定的增加，達到1.86。但是在實際的測試過程中，技術人員會發現測試能效比要比額定
7、值低。之所以會這樣主要是由于經過長時間的使用，空調系統的相關機組會產生一定的老化現象。該空調系統的能效比較低主要原因有以下兩個方面：3.3.1 主機供冷能力偏低由于主機自身的供冷能力偏低，因此需要增加開啟機頭的數量才能滿足相關的供冷需要。除此之外，在實際的測試過程中，由于冷水供回水的溫差沒有變化，但是水溫有所上升，因此可以認為該空氣源熱泵空調系統主機已經達到了其最大制冷能力。3.3.2 水泵選型較大通過對該空調系統進行分析發現，由于水泵的選型較大，從而導致供冷能力偏低的主機無法達到其實際的供冷效果。與此同時，由于兩者此強彼弱，從而使得整個空調系統的出現“大流量、小溫差”的情況，這種情況影響了其
8、整體制冷效果。4 節能分析通過以上分析，筆者認為，有必要對該大型辦公建筑的空調系統進行優化運行，這樣一方面能夠提升其能效比，提升經濟效益；另一方面則能夠收獲節能減排，保護環境的社會效益，可謂是一舉兩得。首先，要對其操作管理進行優化，根據上文所分析的能效比狀況，靈活選擇開啟機組的數量。除了空調系統操作管理的優化外，其自身硬件設施的優化同樣十分重要。通過上文的分析，我們了解到，空調系統的硬件主要包括主機、水泵兩大部分，由于篇幅所限，本文主要對其水泵變頻方案進行了說明。眾所周知，水泵變頻方案能夠使水泵的流量與主機的需求流量相適應，從而避免了“大馬拉小車”的狀況。通過采用定頻泵與變頻泵相結合的變頻方案
9、，能夠達到最好的效果。水泵變頻方案主要有兩種，分別為：（參見表1）表1中的水泵變頻方案1采用的是單臺變頻水泵與定頻泵、變頻泵并聯運行的供水方式，這種水泵變頻方案能夠減少變頻水泵揚程，同時自動平衡整個空調系統變頻泵、定頻泵的揚程，但是這樣就會導致變頻泵轉速低于定值，從而使得供水消失。因此，在實際的優化過程中，通常通過設置變頻泵最低運行頻率，從而克服這一缺點。方案2采用的是單臺變頻水泵與2臺變頻水泵同時運行這樣一種交替的運行方式。這種運行方式雖然較方案1來說能耗較高，但是仍舊低于優化前的能耗水平，而且這種運行方式能夠很好地克服變頻泵停水的缺點，從而提升了其供水穩定性。加上這種方案不需要另外設置變頻泵最低運行頻率，所以其操作難度較低，而且適應性更強。5 結語綜上所述，本文對采用空氣源熱泵的辦公建筑空調系統運行檢測與節能方案進行了分析。通過以上分析知道空調系統的高效運行與其機組的各個部分都有十分緊密的關系，因此在實際的運行檢測中，要做到全面檢測，這樣才能更好地發現影響空調系統能效比的問題所在。除此之外，通過對空調系統進行運行檢測，不僅能夠為空調系統的優化提供幫助，而且能夠提升空調系統的節能減排水平，從而達到經濟效益與社會效益的雙贏。
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