1、變流量技術(shù)與變頻調(diào)速
提高空調(diào)系統(tǒng)運行的全年或季年性能源效率，越來越受到人們的關(guān)注。近年來，特別是減少風(fēng)機(jī)、水泵的運行能耗更引人關(guān)注。
因此，除系統(tǒng)小型化外，變水量（VWV）、變風(fēng)量（VAV）和變制冷劑流量（VRV）系統(tǒng)的研究與應(yīng)用，大大促進(jìn)了制冷空調(diào)技術(shù)的發(fā)展，與機(jī)器設(shè)備調(diào)速技術(shù)相結(jié)合的變流量技術(shù)，則可以大大提高空調(diào)系統(tǒng)與設(shè)備的能源利用率。
實現(xiàn)變流量技術(shù)一方面要在系統(tǒng)設(shè)計上加以考慮，另一方面要靠設(shè)備來實現(xiàn)。泵與風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)節(jié)技術(shù)是普遍采用的一項重要的節(jié)能措施。
中央空調(diào)中水泵風(fēng)機(jī)用電量占空調(diào)總用電量30-40%。因此，泵類和風(fēng)機(jī)變速運行節(jié)能量是顯著的。
變流量水系統(tǒng)的節(jié)能效果好。設(shè)計負(fù)荷運行時間約占總運行時間的(6～8)%，水泵的能耗很大，約占空調(diào)系統(tǒng)總能耗量的(15～20)%。
由于水泵實際工作點往往不能處于效率最高點，即使流量減小了，實際用電量減少并不多。而采用變頻調(diào)速裝置調(diào)節(jié)流量可收到良好的節(jié)能效果。
某酒店采用變頻調(diào)速裝置已獲得顯著的節(jié)電效益，該飯店共選用3臺變頻調(diào)速裝置，分別對冷凍水泵、冷卻水泵和供暖水泵進(jìn)行變流量調(diào)節(jié)，投入運行一年就節(jié)電50萬kWh，而3套變頻調(diào)速裝置的投資費是13萬元，投資回收期不足2年。
變頻調(diào)速可在非峰值負(fù)荷時減少送風(fēng)量，從而可節(jié)省動力消耗。據(jù)檢測，當(dāng)運行風(fēng)量減至設(shè)計風(fēng)量的50%時，運行電流約減少25.5%，因而全年空調(diào)運行消耗的電力比定風(fēng)量方式小得多。
如送風(fēng)面積大或房間多，設(shè)計時可將變風(fēng)量系統(tǒng)分為兩個或數(shù)個系統(tǒng)，以使控制更靈活，調(diào)節(jié)更方便，節(jié)能效果更顯著。
變頻調(diào)速原理如下：
異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速n由下式公式確定：
n=60 f (1－s ) / p
其中：p為電機(jī)極對數(shù)；f為交流電源的頻率；s為電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率。
因此，對異步電機(jī)而言，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩恒定時，其轉(zhuǎn)速與電源頻率成正比。
泵與風(fēng)機(jī)應(yīng)用交流變頻器節(jié)能的原理：
泵與風(fēng)機(jī)的流量與轉(zhuǎn)速的1次方成正比。但軸功率N與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系如下：
N2=N1 * ( n2 / n 1 )3
即泵或風(fēng)機(jī)的軸功率與轉(zhuǎn)速的3次方成正比。當(dāng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速由n1 減少10%變?yōu)閚2時，軸功率將減少27%。轉(zhuǎn)速減少20%時，軸功率將減少49%。
與改變泵或風(fēng)機(jī)出口閥門開度的方法相比，變頻調(diào)速方法的節(jié)能效果是非常明顯的。
2、蓄能空調(diào)技術(shù)
蓄能空調(diào)技術(shù)就是利用夜間電網(wǎng)低谷時的電力來制冷或制熱，把冷量或熱能儲存起來，在白天電力高峰用電緊張時釋放冷量或熱能，滿足建筑物空調(diào)冷源或熱水需要。
（1）蓄能空調(diào)的起源與國際上的發(fā)展情況
水蓄冷空調(diào)大約出現(xiàn)在1930 年前后，最初用于影劇院、教堂、乳品加工廠等短時間使用降溫、負(fù)荷集中的場所。這種蓄冷技術(shù)可以用小制冷機(jī)帶動大冷負(fù)荷，可以降低制冷系統(tǒng)的初投資。后來，制冷機(jī)成本明顯降低，該項技術(shù)的應(yīng)用陷入了停滯期。 暖通百科szligao.cn
1973年的能源危機(jī)，再次引起人們對空調(diào)蓄冷的關(guān)注。20世紀(jì)80年代，冰蓄冷空調(diào)技術(shù)在能源緊缺的發(fā)達(dá)國家迅速推廣。在大型商場、辦公樓、商住樓、賓館飯店、娛樂場所、醫(yī)院等場所應(yīng)用效果顯著。
l日本至2001年已有蓄冷空調(diào)系統(tǒng)15000多套。我國臺灣自1984年建成第一個冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，到2000年已投入運行600多家。
從世界范圍看，世界發(fā)達(dá)國家都已經(jīng)或正在使用蓄冷空調(diào)。目前該項技術(shù)在世界上屬于成熟的技術(shù)，世界各國廣泛于應(yīng)用各個領(lǐng)域。
韓國已經(jīng)立法，3000平方米以上的公共建筑必須采用蓄冷空調(diào)系統(tǒng)。
目前，最新的蓄冷空調(diào)是低溫、大溫差供冷送風(fēng)技術(shù)，少數(shù)工程已做到比常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)投資更少。
（2）冰蓄冷空調(diào)技術(shù)在我國國內(nèi)的發(fā)展情況
隨著社會發(fā)展和生活水平的提高，我國各地空調(diào)用電大幅度增長。2003年廈門市空調(diào)用電負(fù)荷約占用電總負(fù)荷的32％。而且，空調(diào)用電負(fù)荷又多集中在高峰用電時段。
另一方面，許多企業(yè)由于晚班生產(chǎn)工效低，需另付晚班費等原因，漸漸恢復(fù)到白天生產(chǎn)，導(dǎo)致低谷用電負(fù)荷反而逐年相對下降。因此，城市用電峰谷差日趨拉大，城市尖峰用電時段電力緊張，迫使電力部門拉閘限電。而低谷用電時段電力過剩。
根據(jù)美國、日本及臺灣省的經(jīng)驗，解決上述矛盾的一個有效途徑是發(fā)展蓄能空調(diào)，將尖峰負(fù)荷轉(zhuǎn)移到低谷時段。
國內(nèi)最早采用冰蓄冷工程是深圳電子科技大廈，建筑面積6.5萬m2，1993年5月投入運行。電力部于1995年開始部署蓄冷空調(diào)試點，投運后取得了很好的實際效果。
國家經(jīng)貿(mào)委辦公廳頒發(fā)的經(jīng)貿(mào)廳技[1997]298號文中，將冰蓄冷空調(diào)作為今后的重點發(fā)展項目。國務(wù)院國發(fā)[1998]32號文中更強(qiáng)調(diào)了加快推廣包括蓄冷空調(diào)在內(nèi)的各種削峰填谷的技術(shù)措施。
與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)比較，冰蓄冷空調(diào)一方面對電網(wǎng)削峰填谷，優(yōu)化資源配置，減少電力電站投資，保護(hù)生態(tài)環(huán)境有良好的社會效益。
另一方面，對采用冰蓄冷空調(diào)的業(yè)主而言，還可以得到以下的實惠：減免電力增容費用，減少制冷主機(jī)的裝機(jī)容量，減少相應(yīng)的配電設(shè)備投資，節(jié)省大量的運行費用，停電時還可以作為應(yīng)急冷源繼續(xù)供冷。
（3）國內(nèi)冰蓄冷空調(diào)工程的實際應(yīng)用
根據(jù)不完全統(tǒng)計,國內(nèi)冰蓄冷空調(diào)工程從1992年開始建造、截止到2003年底，已建成和正在建的冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)超過300項。已應(yīng)用的冰蓄冷空調(diào)工程主要集中在蛇形盤管和冰球式。
（4）蓄冷空調(diào)技術(shù)的基本原理
蓄冷中央空調(diào)簡單地講就是在常規(guī)中央空調(diào)增加了一套蓄冷裝置，如：蓄冰槽、蓄冰桶等。蓄冰空調(diào)主要利用分時電價政策，在夜間用電低谷期，采用電制冷機(jī)制冷，將制得冷量以冰（或其它介質(zhì)）的形式儲存起來。在白天空調(diào)負(fù)荷高峰期，將冷量釋放，便可達(dá)到少開中央空調(diào)主機(jī)甚至不開主機(jī)的目標(biāo)。
（5）蓄冷空調(diào)的分類
按蓄冷介質(zhì)分：
水蓄冷：用水作為蓄冷的介質(zhì)，有一定的應(yīng)用，某些條件下有優(yōu)勢。
冰蓄冷： 用冰作為蓄冷的介質(zhì)，目前最常用。
共晶鹽等高分子介質(zhì)，目前少用。
按蓄冷方式分：
部分蓄冷。部分蓄冷是指制冷機(jī)連續(xù)運行，在夜間制冷儲能，以補(bǔ)足白天高峰制冷負(fù)荷，白天同時使用制冷機(jī)與夜間儲存的冷量供應(yīng)空調(diào)負(fù)荷。部分蓄冷是目前最常用方式。
全部蓄冷。全部蓄冷是利用低谷電荷時制冷機(jī)蓄冰儲能，白天空調(diào)不使用制冰機(jī)，所有空調(diào)負(fù)荷完全以儲存的冷能供給。這種方式常用于改建工程，也適用需要瞬時大量釋冷的建筑物，如體育館。
�。�6）采用冰蓄冷空調(diào)技術(shù)對用戶的效益
減少制冷主機(jī)的裝機(jī)容量和功率，可減少30%-50%。
減少電力增容費和供配電設(shè)施費。減少相應(yīng)的電力設(shè)備投資，如：變壓器、配電柜等。例如,罐頭廠.
減少冷卻塔的裝機(jī)容量和功率。
設(shè)備滿負(fù)荷運行比例增大，充分提高設(shè)備利用率和效率。
系統(tǒng)冷量調(diào)節(jié)靈活，過渡季節(jié)不開或少開制冷主機(jī)，節(jié)能效果明顯。
利用低谷廉價電力，節(jié)省大量的運行費用，可節(jié)省40%-50%。
易于實現(xiàn)大溫差和低溫送風(fēng)，節(jié)省輸送系統(tǒng)的投資和能耗。
相對溫度更低，空調(diào)品質(zhì)提高，能有效防止中央空調(diào)綜合癥。
具有應(yīng)急功能，停電時可利用自備電力啟動水泵溶冰供冷，空調(diào)系統(tǒng)的可靠性提高。
缺 點
（7）蓄冷空調(diào)技術(shù)的社會效益
對國家、對電力部門的好處
商業(yè)用電一般集中在8：30－23：00。若按尖峰用電負(fù)荷建設(shè)發(fā)電設(shè)備與供電電網(wǎng)，那么在低谷時段，相當(dāng)一部分發(fā)電設(shè)備與輸電設(shè)備不能充分發(fā)揮作用，折算到每kWh的平均供電成本也要上升；
如果按平均用電負(fù)荷建設(shè)發(fā)電廠輸配電網(wǎng)，那么在尖峰時段，用電負(fù)荷就會超過供電能力，必須采取拉閘停電，強(qiáng)制削減用電負(fù)荷。
而采用了蓄冷空調(diào)之后，尖峰時段制冷機(jī)不制冷或少制冷，即可均衡用電負(fù)荷，保證供電。
如果單純?yōu)榱藵M足尖峰用電負(fù)荷需要，就必須興建更多的新電廠。在空調(diào)的社會普及率相當(dāng)高后，如果采用蓄冷空調(diào)技術(shù)，就可有效地把空調(diào)用電的約40％左右的負(fù)荷轉(zhuǎn)移到低谷時段，就可不建或緩建新電廠。從而提高了現(xiàn)有發(fā)電設(shè)備與輸配電網(wǎng)的利用率與效率，改善電力建設(shè)的投資效益。
蓄冷空調(diào)技術(shù)的社會效益(續(xù))
由于可少建或緩建電廠，就可減少CO2的排放量。若少建一座300MW燃煤發(fā)電廠，一年就可少向大氣少排放300萬噸CO2，減輕全球的溫室效應(yīng)。
蓄冷空調(diào)技術(shù)的社會效益(續(xù))
由于采用蓄冷空調(diào)提高了空調(diào)制冷系統(tǒng)的整體效率，提高了現(xiàn)有發(fā)電設(shè)備與電網(wǎng)的利用率，提高了全社會的能源利用系數(shù)，可更合理經(jīng)濟(jì)地開發(fā)與使用我國的能源資源。
綜上所述，發(fā)展蓄冷空調(diào)是一舉三得的技術(shù)措施，重視與開發(fā)此項技術(shù)，乃是利國利民的大業(yè)。
（8）推廣冰蓄冷空調(diào)的主要障礙
對新技術(shù)的擔(dān)心顧慮
人們對于新事物總是存在一定的顧慮，從上述的實際工程可見，常規(guī)冰蓄冷空調(diào)技術(shù)是成熟的技術(shù)。因此，政府和各有關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)宣傳，提高人們的認(rèn)識，消除不必要的顧慮。
新技術(shù)效益分析計算比較復(fù)雜
蓄冷空調(diào)工程的經(jīng)濟(jì)比較分析要比常規(guī)空調(diào)工程復(fù)雜得多，其原因有4個： ①各地區(qū)電價結(jié)構(gòu)，增容建設(shè)費的收費標(biāo)準(zhǔn)也各不相同。②蓄冷空調(diào)的運行電耗與建筑物的冷負(fù)荷特性、蓄冷方式、運行策略、控制模式有著密切關(guān)系。 ③蓄冷裝置的種類很多，其蓄冷與放冷特性曲線差異也較大，而且所要求配套的制冷機(jī)也各不相同。
因而各具體用戶初投資可能有較大差別。因此，各具體用戶的效益可能有差別。
（9）冰蓄冷空調(diào)的結(jié)論
蓄冰空調(diào)特別適用于間歇空調(diào)系統(tǒng)，及峰谷負(fù)荷差較大的連續(xù)運行空調(diào)工程。如：金融辦公大樓、影劇院、體育館、非晝夜運行的工廠車間等。
蓄冷空調(diào)技術(shù)，當(dāng)蓄冰比例在35％～75％時，通過對系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，可使冰蓄冷的初投資與常規(guī)空調(diào)持平或略有減少；
蓄冷空調(diào)確實能減少電力峰谷差，提高能源利用效率，降低運行費用，保護(hù)環(huán)境，是利國利民的好方法，應(yīng)大力推廣。
