El sistema de aire acondicionado está compuesto principalmente por cuatro sistemas principales: aire, agua helada, refrigerante y agua de enfriamiento. Durante la operación real, estos cuatro sistemas cambiarán con la carga de aire acondicionado, coordinarán con el cambio de flujo de aire, controlarán el flujo de agua helada y ajustarán el flujo de refrigerante para lograr un equilibrio de carga y transferir la carga de calor de interior a exterior.
Ahorro de energía del anfitrión de aire acondicionado
Según los datos relevantes de horas de calefacción y refrigeración mensuales, si el edificio no está diseñado y aplicado con ventilación natural, se requiere aire acondicionado casi todo el año. El significado de las horas de refrigeración es que cuando la temperatura exterior por hora es mayor a 26℃, se acumula por hora. Por lo tanto, cuanto mayor sea la demanda de carga de refrigeración en ese mes, mayor será el consumo de energía de aire acondicionado requerido. Los cambios de carga de aire acondicionado pico y valle a lo largo del año son muy evidentes. Básicamente, las horas de operación de varias cargas parciales del anfitrión del enfriador a lo largo del año son aproximadamente como se muestra en la figura. La proporción de horas de operación a carga completa del 100% del anfitrión es muy pequeña, y la mayor parte del tiempo está en operación a carga parcial del 50~70%.
El consumo de energía del enfriador representa una proporción considerable en el sistema de aire acondicionado central. Además del rendimiento de alta eficiencia del enfriador cuando funciona al 100% de carga completa, es necesario asegurar que el equipo pueda operar durante mucho tiempo en condiciones de tasa de carga parcial del 50~75% y mantener altos estándares de eficiencia para obtener el mejor efecto de ahorro de energía. Por lo tanto, los métodos de ahorro de energía del enfriador son los siguientes:
1. Calcular con precisión el volumen máximo del equipo del anfitrión de aire acondicionado
La capacidad del equipo del enfriador debe determinarse por factores como la carga máxima de aire acondicionado, la eficiencia del equipo, los factores meteorológicos y la carga de calor. Se requiere una simulación de carga dinámica para obtener el volumen adecuado del equipo de aire acondicionado. Por lo tanto, es necesario calcular a través de procedimientos de cálculo de aire acondicionado certificados, condiciones interiores estándar y datos meteorológicos para establecer un volumen de diseño de equipo razonable.
2. Utilizar anfitriones de aire acondicionado de alta eficiencia
El enfriador debe utilizar anfitriones con eficiencia superior a la eficiencia del enfriador estándar anunciada por la Oficina de Energía del Ministerio de Asuntos Económicos para reducir el consumo de energía. Debido a que el anfitrión no opera bajo carga completa durante mucho tiempo, al seleccionar un enfriador, es necesario examinar la eficiencia a plena carga y la eficiencia a carga parcial al mismo tiempo, y el valor estándar mínimo de la eficiencia a plena carga COP y la eficiencia a carga parcial IPLV (Valor Integrado de Carga Parcial, IPLV). Además, también se puede elegir un enfriador con una función de control de velocidad de frecuencia variable en lugar de utilizar el método tradicional de cambiar el ángulo de la aleta de entrada para que coincida con la carga; o elegir un anfitrión de aire acondicionado que pueda operar a alta eficiencia bajo una tasa de carga parcial del 25~75% durante un largo período de tiempo para aumentar la eficiencia a carga parcial.
3. Utilizar múltiples anfitriones para operar
Cuando varios anfitriones se operan en paralelo, si un anfitrión se puede apagar en carga baja al mismo tiempo, se puede mantener el anfitrión en alta eficiencia. Cuando un solo anfitrión está funcionando, debido a que su tonelaje es grande, provoca una operación a carga baja, por lo que se debe considerar instalar un anfitrión con un tonelaje más pequeño para mantener una operación de alta eficiencia.
4. Ajustar la temperatura establecida del agua helada
Según el principio del ciclo de refrigeración en termodinámica, cuanto mayor sea la temperatura de evaporación del anfitrión de agua helada, mejor será la eficiencia. Por lo tanto, aumentar la temperatura de suministro de agua del anfitrión de agua helada o la temperatura de evaporación del refrigerante puede mantener el anfitrión de agua helada en alta eficiencia. Cada aumento de 1°C en la temperatura del agua helada puede aumentar la eficiencia del anfitrión en aproximadamente un 3%. Cuando la temperatura de salida de agua helada disminuye, el rendimiento del anfitrión disminuye, el consumo de energía del anfitrión de agua helada aumenta, pero el consumo de energía de la bomba de agua disminuye, por lo que hay un punto óptimo de operación, como se muestra en la figura. Sin embargo, cuando la temperatura de salida de agua helada aumenta, la capacidad de deshumidificación de la caja del aire acondicionado disminuirá, por lo que es necesario examinar los requisitos ambientales para tomar una decisión.
5. Gestión de la calidad del agua de enfriamiento o agua helada
Limpie regularmente el intercambiador de calor para evitar que se forme escala y afecte la eficiencia de transferencia de calor. La escala afectará la eficiencia del equipo en más del 20%.
Sistema de aire acondicionado de volumen de agua variable (VWV)
El método de suministro de agua de los sistemas de aire acondicionado tradicionales mayormente adopta un método de control de bomba de volumen de agua fijo, y ajusta la temperatura del agua para hacer frente a condiciones de carga parcial. Este sistema se llama sistema de flujo constante (CWV, Volumen de Agua Constante). El sistema de volumen de agua variable (VWV) utiliza un suministro de temperatura de agua fijo para mejorar la eficiencia del enfriador, y cambia el volumen de suministro de agua controlando el número de bombas o utilizando un convertidor de frecuencia para ahorrar energía de la bomba. En comparación con el sistema de flujo fijo, el sistema de flujo variable puede cambiar el volumen de suministro de agua de acuerdo con el cambio de carga de calor interior, lo que puede reducir la potencia de entrega y lograr el ahorro de energía.
Sistema de aire acondicionado de volumen de aire variable (VAV)
El sistema de aire acondicionado general utiliza un cierto volumen de aire para suministrar aire acondicionado interior. Para cambios en la carga interior, controla el cambio de temperatura del aire de suministro, lo que se llama sistema de volumen de aire constante (CAV). El sistema de volumen de aire variable (VAV) fija la temperatura del aire de suministro y ajusta el volumen de aire de suministro para hacer frente a los cambios en la carga de aire acondicionado. Con las características de operación del ventilador, se puede ahorrar más de la mitad del consumo de energía del ventilador.
Sistema de intercambiador de calor total
En verano, aproximadamente el 30% al 40% del consumo de energía del aire acondicionado se utiliza para tratar la carga de calor del aire exterior. Por lo tanto, reducir la carga de calor del aire exterior es uno de los puntos clave del ahorro de energía en el aire acondicionado. Para garantizar la calidad del aire interior, un buen sistema de aire acondicionado generalmente introduce aproximadamente el 30% de aire fresco exterior y el 70% de aire de retorno acondicionado, y luego lo procesa en aire de suministro acondicionado adecuado para las condiciones interiores. Alrededor del 30% del aire de retorno acondicionado se reemplaza con aire fresco exterior. Si se puede recuperar y reutilizar la energía del aire de baja temperatura y baja humedad que se descarga del aire de retorno, se puede lograr el objetivo de ahorro de energía. Básicamente hay dos tipos de intercambiadores de calor total, que se presentan de manera general como sigue:
1. Tipo de flujo cruzado estático
En el intercambiador de calor total de flujo cruzado estático hay muchos canales de flujo de placas planas, y los dos flujos están separados en ambos lados de cada placa por particiones y dispositivos de sellado, y la dirección del flujo es en dirección cruzada. Las placas están mayormente hechas de fibras permeables, y el agua absorbida en un lado puede penetrar al otro lado para ser sacada del intercambiador de calor total por el otro flujo. Este equipo en sí no requiere energía y es fácil de mantener, que es su principal ventaja.
2. Tipo rotativo
El intercambiador de calor total rotativo requiere un pequeño motor para hacer girar esta rueda de panal. Hay innumerables canales pequeños paralelos en el panal, formando una gran área de intercambio. Se necesita un dispositivo en la rueda para dividirla en dos lados. Cuando el aire exterior fluye a través de un lado, parte del calor y la humedad se absorben en la rueda. La parte saturada continúa fluyendo hacia el otro lado. El aire de escape de baja temperatura y baja humedad fluye a través del otro lado, llevándose el calor y la humedad de la rueda, logrando el efecto de regenerar la capacidad de absorción de calor y humedad.
