Le système de climatisation est principalement composé de quatre systèmes majeurs : air, eau glacée, réfrigérant et eau de refroidissement. Lors de son fonctionnement réel, ces quatre systèmes vont changer avec la charge de climatisation, se coordonner avec le changement du débit d'air, le contrôle du débit d'eau glacée et l'ajustement du débit de réfrigérant pour atteindre un équilibre de charge et transférer la charge thermique de l'intérieur vers l'extérieur.
Économie d'énergie de l'hôte de climatisation
Selon les données pertinentes des heures de chauffage et de refroidissement mensuelles, si le bâtiment n'est pas conçu et appliqué avec une ventilation naturelle, la climatisation est nécessaire presque toute l'année. La signification des heures de refroidissement est que lorsque la température extérieure horaire est supérieure à 26℃, elle est accumulée horairement. Par conséquent, plus la demande de charge de refroidissement dans ce mois est élevée, plus la consommation d'énergie de climatisation requise est élevée. Les changements de charge de climatisation de pointe et de hors pointe tout au long de l'année sont très évidents. Fondamentalement, les heures de fonctionnement des diverses charges partielles de l'hôte du refroidisseur tout au long de l'année sont approximativement comme indiqué dans la figure. La proportion des heures de fonctionnement à pleine charge de 100 % de l'hôte est très faible, et la plupart du temps, il fonctionne en charge partielle de 50 à 70 %.
La consommation d'énergie du refroidisseur représente une proportion considérable dans le système de climatisation central. En plus de la performance à haute efficacité du refroidisseur lorsqu'il fonctionne à pleine charge à 100 %, il est nécessaire de s'assurer que l'hôte peut fonctionner pendant une longue période dans des conditions de taux de charge partielle de 50 à 75 % et maintenir des normes de haute efficacité pour obtenir le meilleur effet d'économie d'énergie. Par conséquent, les méthodes d'économie d'énergie du refroidisseur sont les suivantes :
1. Calculer avec précision le volume maximal d'équipement de l'hôte de climatisation
La capacité de l'équipement du refroidisseur doit être déterminée par des facteurs tels que la charge de climatisation maximale, l'efficacité de l'équipement, les facteurs météorologiques et la charge thermique. Une simulation de charge dynamique est nécessaire pour obtenir le volume d'équipement de climatisation approprié. Par conséquent, il est nécessaire de calculer à travers des procédures de calcul de climatisation certifiées, des conditions intérieures standard et des données météorologiques pour établir un volume de conception d'équipement raisonnable.
2. Utiliser des hôtes de climatisation à haute efficacité
Le refroidisseur doit utiliser des hôtes avec une efficacité supérieure à la norme d'efficacité du refroidisseur annoncée par le Bureau de l'énergie du Ministère des Affaires économiques pour réduire la consommation d'énergie. Comme l'hôte ne fonctionne pas sous pleine charge pendant une longue période, lors de la sélection d'un refroidisseur, il est nécessaire d'examiner l'efficacité à pleine charge et l'efficacité à charge partielle en même temps, et la valeur standard minimale de l'efficacité à pleine charge COP et de l'efficacité à charge partielle IPLV (Valeur intégrée à charge partielle, IPLV). De plus, vous pouvez également choisir un refroidisseur avec une fonction de contrôle de vitesse à fréquence variable au lieu d'utiliser la méthode traditionnelle de changer l'angle du guide d'entrée pour correspondre à la charge ; ou choisir un hôte de climatisation qui peut fonctionner à haute efficacité sous un taux de charge partielle de 25 à 75 % pendant une longue période pour augmenter l'efficacité à charge partielle.
3. Utiliser plusieurs hôtes pour fonctionner
Lorsque plusieurs hôtes fonctionnent en parallèle, si un hôte peut être éteint en cas de faible charge en même temps, l'hôte peut être maintenu à haute efficacité. Lorsqu'un seul hôte fonctionne, car sa capacité est grande, cela entraîne un fonctionnement à faible charge, il est donc conseillé d'installer un hôte avec une capacité plus petite pour maintenir un fonctionnement à haute efficacité.
4. Ajuster la température de consigne de l'eau glacée
Selon le principe du cycle de réfrigération en thermodynamique, plus la température d'évaporation de l'hôte d'eau glacée est élevée, meilleure est l'efficacité. Par conséquent, augmenter la température d'alimentation en eau de l'hôte d'eau glacée ou la température d'évaporation du réfrigérant peut maintenir l'hôte d'eau glacée à haute efficacité. Chaque augmentation de 1°C de la température de l'eau glacée peut augmenter l'efficacité de l'hôte d'environ 3 %. Lorsque la température de l'eau glacée baisse, les performances de l'hôte diminuent, la consommation d'énergie de l'hôte d'eau glacée augmente, mais la consommation d'énergie de la pompe à eau diminue, il y a donc un point de fonctionnement optimal, comme indiqué dans la figure. Cependant, lorsque la température de sortie de l'eau glacée augmente, la capacité de déshumidification de la boîte de climatisation diminuera, il est donc nécessaire d'examiner les exigences environnementales pour prendre une décision.
Gestion de la qualité de l'eau de refroidissement ou de l'eau réfrigérée
Nettoyez régulièrement l'échangeur de chaleur pour éviter que l'entartrage de l'échangeur de chaleur n'affecte l'efficacité du transfert de chaleur. Le tartre affectera l'efficacité de l'hôte de plus de 20%.
Système de climatisation à volume d'eau variable (VWV)
La méthode de distribution d'eau des systèmes de climatisation traditionnels adopte principalement une méthode de contrôle de la pompe à débit d'eau fixe, et ajuste la température de l'eau pour faire face aux conditions de charge partielle. Ce système est appelé système à débit constant (CWV, Constant Water Volume). Le système à débit variable (VWV) utilise une alimentation en eau à température fixe pour améliorer l'efficacité du refroidisseur, et modifie le volume d'alimentation en eau en contrôlant le nombre de pompes ou en utilisant un convertisseur de fréquence pour économiser l'énergie de la pompe. Comparé au système à débit fixe, le système à débit variable peut changer le volume d'alimentation en eau en fonction de la variation de la charge thermique intérieure, ce qui peut réduire la puissance de livraison et réaliser des économies d'énergie.
Système de climatisation à volume d'air variable (VAV)
Le système de climatisation général utilise un certain volume d'air pour fournir de l'air intérieur climatisé. Pour les changements de charge intérieure, il contrôle le changement de température de l'air d'alimentation, ce qui est appelé système à volume d'air constant (CAV). Le système à volume d'air variable (VAV) fixe la température de l'air d'alimentation et ajuste le volume d'air d'alimentation pour faire face aux changements de charge de climatisation. Avec les caractéristiques de fonctionnement du ventilateur, il peut économiser plus de la moitié de la consommation d'énergie du ventilateur.
Système d'échangeur de chaleur total
En été, environ 30% à 40% de la consommation d'énergie de la climatisation est utilisée pour traiter la charge thermique de l'air extérieur. Par conséquent, réduire la charge thermique de l'air extérieur est l'un des points clés de l'économie d'énergie en climatisation. Pour garantir la qualité de l'air intérieur, un bon système de climatisation introduit généralement environ 30% d'air frais extérieur et 70% d'air de retour climatisé, puis le traite en air d'alimentation climatisé adapté aux conditions intérieures. Environ 30% de l'air de retour climatisé est remplacé par de l'air frais extérieur. Si l'énergie de l'air à basse température et faible humidité évacué de l'air de retour peut être récupérée et réutilisée, l'objectif d'économie d'énergie peut être atteint. Il existe essentiellement deux types d'échangeurs de chaleur total, qui sont brièvement présentés comme suit:
1. Type à contre-courant statique
Il y a de nombreux canaux d'écoulement à plaques plates dans l'échangeur de chaleur total à contre-courant statique, et les deux flux sont séparés des deux côtés de chaque plaque par des cloisons et des dispositifs d'étanchéité, et la direction de l'écoulement est transversale. Les plaques sont principalement constituées de fibres perméables, et l'eau absorbée d'un côté peut pénétrer de l'autre côté pour être extraite de l'échangeur de chaleur total par l'autre flux. Cet équipement ne nécessite pas de puissance et est facile à entretenir, ce qui constitue son principal avantage.
2. Type rotatif
L'échangeur de chaleur total rotatif nécessite un petit moteur pour provoquer la rotation de cette roue en nid d'abeille. Il y a d'innombrables petits canaux parallèles dans le nid d'abeille, formant une grande surface d'échange. Il doit y avoir un dispositif sur la roue pour la diviser en deux côtés. Lorsque l'air extérieur circule à travers un côté, une partie de la chaleur et de l'humidité est absorbée dans la roue. La partie saturée continue de circuler vers l'autre côté. L'air d'échappement à basse température et faible humidité circule à travers l'autre côté, emportant la chaleur et l'humidité de la roue, réalisant ainsi l'effet de régénération de la capacité d'absorption de chaleur et d'humidité.
