和普通空調不一樣,水冷空調依靠水分蒸發(fā)熱量,水分是無(wú)污染的可再生資源,不像傳統空調需要雪輔助冷卻,減少氟利昂排放,保護臭氧層,因此水冷空氣冷卻器又稱(chēng)環(huán)??照{,綠色空調。
水冷空調本身沒(méi)有壓縮機,而且這種空調沒(méi)有冷煤。相反水冷空調只需依靠風(fēng)機電機產(chǎn)生冷風(fēng),功耗僅為1 / 8-1 / 10。其實(shí)是可以起到省電省心的效果,是一種值得購買(mǎi)的綠色實(shí)用的空調。與傳統壓縮機空調系列相比,水冷空調消耗也是比較低的。
水冷空調的冷卻速度也比較快。在南方地區,往往和北方比,是較潮濕的地區。水冷空調一般可達到5-10℃左右,可以會(huì )是一種有著(zhù)顯著(zhù)降溫效果的設備哦。
氣源熱泵即通常所說(shuō)的風(fēng)冷熱泵,是以室外空氣作為熱源,是目前應用為廣泛的熱泵系統,現已成為市場(chǎng)上的主導產(chǎn)品,但這種熱泵的應用有其局限性,在我國北方寒冷的冬季,隨著(zhù)室外溫度的降低,熱泵效率大大降低,而且蒸發(fā)器極易結冰,需消耗電能解凍,很不經(jīng)濟,因此這種熱泵僅適用于我國黃河以南,冬季室外氣溫較高的地區使用。
隨著(zhù)國民經(jīng)濟的發(fā)展、人民生活水平的提高,空調應用日益廣泛。在各類(lèi)建筑物中,中央空調已是現代建筑創(chuàng )造舒適高效的工作和生活環(huán)境所不可缺少的重要基礎設施,已成為現代建筑的重要標志之一。
然而,空調系統用電量在總用電量中的比例也在不斷上升,中央空調用電量的激增已經(jīng)引起了電網(wǎng)供電緊張。在能源日益緊缺的當今社會(huì ),對空調進(jìn)行節能是一個(gè)很熱門(mén)的話(huà)題。
雖然目前市面上的空調節能技術(shù)很多,但絕大多數都是針對空調主機進(jìn)行節能,而忽視了空調的其它兩個(gè)重要組成部分——風(fēng)機和水泵的節能潛力。針對這一現實(shí)狀況,本文提出了一種基于實(shí)測數據對空調風(fēng)機和水泵進(jìn)行節能的方案,中央空調環(huán)??照{廠(chǎng)家,并設計了相應的控制器,終達到節能效果。
1 中央空調風(fēng)機和水泵的節能方案
1.1 節能控制器總體架構
中央空調風(fēng)機、水泵節能控制器的總體架構如圖1所示,圖的左半部分是需要采集的各種信號,以便核心算法的處理;圖的右半部分是輸出信號,主要輸出的是頻率信號,以便各個(gè)風(fēng)機、水泵變頻之用,詳細介紹如下。
1.1.1 溫度數據
在算法中,需要將冷量值轉換為相應的水泵流量值和風(fēng)機送風(fēng)量值,這就需要利用圖2所示的公式進(jìn)行轉換。由公式可知,需要測量溫度數值,采用溫度傳感器采集所需的溫度信號并且通過(guò)串口轉換成數字信號并傳輸到工控機內,單位為攝氏度(℃)。
1.1.2 預測冷量
利用現有的冷量預測技術(shù),獲取室內所需的冷量,單位為瓦(W)。
1.1.3 功率和頻率采集
采用ART2010數據采集卡采集各個(gè)風(fēng)機、水泵當前的運行的電壓值,并且通過(guò)自帶的AD轉換函數實(shí)現電信號和數字信號的轉換,轉換成相應的功率值,單位為瓦(W),傳輸到工控機中。
頻率采集采用頻率計數器,單位為(HZ),同樣傳輸到工控機中。
為了確定水簾紙表面積的大小,首先必須知道風(fēng)扇在額定負壓下的通風(fēng)量,知道通風(fēng)量以后,如果用的是6英寸(15cm)的水簾紙就用通風(fēng)量除以400(2m),即可得到需要的水簾表面積。確定完面積以后,用總的表面積除以所用的水簾紙的高度,即可確定需要的水簾總寬度,再除以2就得到每側的水簾長(cháng)度。因為涼水不易蒸發(fā),所以不能把水簾紙的表面用遮光簾遮住,也不能把回水箱埋在地下。水簾水溫度越熱蒸發(fā)的越快,從而空氣溫度下降的越多。不能讓水簾水泵一直都開(kāi)著(zhù),要確保水簾紙上水不能全部飽和,因為空氣達到以后蒸發(fā)和降溫過(guò)程變慢,雞舍內溫度和濕度也會(huì )增加。
蒸發(fā)降溫系統的水簾水泵不能只靠溫度控制開(kāi)啟。降溫系統要用恒濕器控制,其次是用溫控儀和定時(shí)鐘。當用定時(shí)鐘的時(shí)候,應該至少幾分鐘一個(gè)工作循環(huán),因為上水關(guān)的時(shí)間與開(kāi)的時(shí)間同樣重要,甚至比上水開(kāi)的時(shí)間還重要。你必須通過(guò)觀(guān)察水簾紙來(lái)確定開(kāi)的時(shí)間,如果水簾紙在水簾水泵開(kāi)啟前徹底干了,你就應該在定時(shí)鐘設定時(shí)增加開(kāi)啟的時(shí)間,減少關(guān)閉的時(shí)間。如果水簾紙不干或顏色不變淺,你就要減少開(kāi)啟的時(shí)間,增加關(guān)閉的時(shí)間??諝鉁囟鹊陀?0° F (26.6° C)的時(shí)候做好不開(kāi)水簾水泵,同時(shí)所有的排風(fēng)扇都開(kāi)啟之后才能開(kāi)啟水簾水泵,因為是在排風(fēng)扇全部開(kāi)啟的情況下來(lái)確定的水簾面積。
在后一個(gè)排風(fēng)扇開(kāi)啟和水簾水泵開(kāi)啟之間應該有4° F (2° C)的溫差。當水簾紙正好開(kāi)始變干之前和開(kāi)始變濕時(shí)控制開(kāi)關(guān)水簾水泵,這種蒸發(fā)效果是有效的,也就是見(jiàn)干見(jiàn)濕,不能常流水。
所有的蒸發(fā)降溫系統都應該安裝水凈化系統除去水中的礦物質(zhì),防止鈣和磷在水簾紙的進(jìn)風(fēng)管形成鈣化,造成水簾紙蒸發(fā)效果降低或無(wú)效,并縮短水簾紙使用壽命。
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