简析如何降低卷烟厂空调的电能消耗

汪琴

摘 要：简要分析了卷烟厂空调系统电能耗过高的原因，提出了降低卷烟厂空调系统电能耗的有效途径，以实现卷烟厂节能降耗的目标。

关键词：卷烟厂；空调系统；电能耗；节能

中图分类号：TU831.8 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）20-0016-02

据有关资料显示，在卷烟厂全年综合能耗中，空调系统的电能耗占全厂总能耗的33%～50%，与生产能耗基本齐平。它不仅是卷烟企业的主要能耗之一，还是企业开展节能工作的重点环节。鉴于此，降低卷烟厂空调系统的能耗是十分必要的。本文就如何降低卷烟厂空调系统的电能消耗进行简要的分析。

1 能耗过高的原因

导致卷烟厂空调电能耗过高的原因比较多，大体上可总结为以下几个方面。

1.1 调节能力不足

国内卷烟厂的空调系统比较常用的形式有冷热源、水系统和风系统。虽然这几种空调系统的形式能够满足生产需要，但是，由于系统本身的调节能力相对较差，所以会引发能耗过高的问题。如果水系统一次泵定频，冷机的出水温度为恒定，就仅能凭借调节表冷器冷冻水阀门和再热再湿量来适应系统末端的负荷变化。此外，在夏季，卷接包和制丝等车间生产时，冷负荷的70%～80%源自于生产设备和照明系统，剩余20%～30%的冷负荷则会随着室外环境的变化而变化。在这一情况下，如果采用定风量运行，不仅会增加风机的能耗，而且还会在供冷过程中增加再热再湿的负荷。

1.2 冷热抵消

当空气经过表冷器降温除湿后，会使温度降低到露点左右，此时，需要再次将空气加热或加湿送入车间中，这一过程直接导致了冷热抵消。图1为某卷烟厂全年单箱卷烟能耗的实测结果。

由图1可知，在夏季制冷的过程中，用于再热加湿的能耗约占同时期空调系统能耗的10%左右，冷热系统抵消情况非常严重，直接增加了空调系统的能耗。

1.3 冷机运行时间长

受卷烟厂生产工艺的影响，车间内的冷负荷时间较长，个别的生产车间需要全年供冷，为了满足生产要求，冷机常常会全年不停机运转。在正常情况下，卷烟厂在选择冷机的型号时，都是以设计日的最大负荷作为依据，所以，冷机全年绝大多数时间都处于部分负荷状态下运行，这样直接导致空调系统的能耗过高。

2 降低电能耗的有效途径

2.1 机组联动节能

当空调系统本身的负荷逐渐变小时，提高冷水温度能达到一定的节能效果。由此可知，按照空调负荷变化确定冷水供水温度是关键性的问题。

3台空调机组与冷水机组分别配置相应的控制系统，其中，冷水机组的控制系统能够确保机组在高效运行的前提下向空调机组提供冷冻水，而空调机组的控制系统则能够使空调满足生产车间内恒温恒湿的精度需求。当机组联机运行时，自动控制系统会通过监测表监测冷阀的开度，并经由控制器运算后，将最佳数值反馈给非冷水机组，从而改变冷水的温度，以达到节能的效果。当冷水的温度从6 ℃升至8 ℃时，冷水机组的功耗从723 kW降至了665 kW，节能效果非常明显。

2.2 风机变频节能

在正常情况下，由于卷烟厂内各个生产车间空调系统的送风量都是依据夏季室内最大热负荷量设计的，所以，其还存在10%～20%的富裕量。在生产车间中，工艺设备和照明系统的总发热量占70%～80%，厂房围护结构的传热量占20%～30%，并且它们会随着室外气候的变化而变化。在一年中，生产车间出现最大负荷量的时间相对比较短，当室外温度低于室内温度时，经由围护结构传递的热量便是负值，这种情况在冬季更加突出；当室内负荷发生变化时，仍然采用定量运行，则会浪费风机电耗。而变风量运行，即采用变频调速控制风机，按照车间的热负荷变化情况，改变风机转速和风量，以达到节能的效果。下面以卷接包车间为例进行具体说明。

卷接包车间空调系统风量计算公式为：

采用变风量的方式运行时，当车间内的空调系统热负荷变小时，G也会随之变小。此时，（tR-tO）保持在一个比较正常的范围内，系统的运行效率也会随之提高，并且阀门全开管阻最小，这样能够进一步缓解管路当中风力不平衡的情况，从而提高空调的使用效果。由此可见，风机的变频控制实质上就是将（tR-tO）恒定在某个设定值上，然后再借助变频器控制闭环PID，以此改变风机的转速并调节送风量，最终达到节能的目的。

3 结论

总而言之，卷烟厂空调系统能耗过高是困扰企业发展的主要问题之一，这不但违背了国家提倡的节能减排的要求，还增加了企业的生产成本，所以，降低卷烟厂的空调能耗是势在必行的。在未来一段时期内，要重点加大空调系统节能方面的研究力度，争取研制、开发出低能耗的空调系统，使其能够更好地为卷烟厂的生产服务，这对提高卷烟企业的经济效益具有非常重要的现实意义。

参考文献

[1]李井会.卷烟厂工艺排风溶液热回收系统节能运行分析[D].衡阳：南华大学，2011.

[2]张小芬.卷烟厂空调系统提高冷冻水供水温度的实验测试[J].烟草科技，2012（7）.

[3]宋高举.卷烟厂空调系统全年负荷特性与理想热湿处理系统分析[J].建筑科学，2012（4）.

〔编辑：白洁〕

摘 要：简要分析了卷烟厂空调系统电能耗过高的原因，提出了降低卷烟厂空调系统电能耗的有效途径，以实现卷烟厂节能降耗的目标。

关键词：卷烟厂；空调系统；电能耗；节能

中图分类号：TU831.8 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）20-0016-02

据有关资料显示，在卷烟厂全年综合能耗中，空调系统的电能耗占全厂总能耗的33%～50%，与生产能耗基本齐平。它不仅是卷烟企业的主要能耗之一，还是企业开展节能工作的重点环节。鉴于此，降低卷烟厂空调系统的能耗是十分必要的。本文就如何降低卷烟厂空调系统的电能消耗进行简要的分析。

1 能耗过高的原因

导致卷烟厂空调电能耗过高的原因比较多，大体上可总结为以下几个方面。

1.1 调节能力不足

国内卷烟厂的空调系统比较常用的形式有冷热源、水系统和风系统。虽然这几种空调系统的形式能够满足生产需要，但是，由于系统本身的调节能力相对较差，所以会引发能耗过高的问题。如果水系统一次泵定频，冷机的出水温度为恒定，就仅能凭借调节表冷器冷冻水阀门和再热再湿量来适应系统末端的负荷变化。此外，在夏季，卷接包和制丝等车间生产时，冷负荷的70%～80%源自于生产设备和照明系统，剩余20%～30%的冷负荷则会随着室外环境的变化而变化。在这一情况下，如果采用定风量运行，不仅会增加风机的能耗，而且还会在供冷过程中增加再热再湿的负荷。

1.2 冷热抵消

当空气经过表冷器降温除湿后，会使温度降低到露点左右，此时，需要再次将空气加热或加湿送入车间中，这一过程直接导致了冷热抵消。图1为某卷烟厂全年单箱卷烟能耗的实测结果。

由图1可知，在夏季制冷的过程中，用于再热加湿的能耗约占同时期空调系统能耗的10%左右，冷热系统抵消情况非常严重，直接增加了空调系统的能耗。

1.3 冷机运行时间长

受卷烟厂生产工艺的影响，车间内的冷负荷时间较长，个别的生产车间需要全年供冷，为了满足生产要求，冷机常常会全年不停机运转。在正常情况下，卷烟厂在选择冷机的型号时，都是以设计日的最大负荷作为依据，所以，冷机全年绝大多数时间都处于部分负荷状态下运行，这样直接导致空调系统的能耗过高。

2 降低电能耗的有效途径

2.1 机组联动节能

当空调系统本身的负荷逐渐变小时，提高冷水温度能达到一定的节能效果。由此可知，按照空调负荷变化确定冷水供水温度是关键性的问题。

3台空调机组与冷水机组分别配置相应的控制系统，其中，冷水机组的控制系统能够确保机组在高效运行的前提下向空调机组提供冷冻水，而空调机组的控制系统则能够使空调满足生产车间内恒温恒湿的精度需求。当机组联机运行时，自动控制系统会通过监测表监测冷阀的开度，并经由控制器运算后，将最佳数值反馈给非冷水机组，从而改变冷水的温度，以达到节能的效果。当冷水的温度从6 ℃升至8 ℃时，冷水机组的功耗从723 kW降至了665 kW，节能效果非常明显。

2.2 风机变频节能

在正常情况下，由于卷烟厂内各个生产车间空调系统的送风量都是依据夏季室内最大热负荷量设计的，所以，其还存在10%～20%的富裕量。在生产车间中，工艺设备和照明系统的总发热量占70%～80%，厂房围护结构的传热量占20%～30%，并且它们会随着室外气候的变化而变化。在一年中，生产车间出现最大负荷量的时间相对比较短，当室外温度低于室内温度时，经由围护结构传递的热量便是负值，这种情况在冬季更加突出；当室内负荷发生变化时，仍然采用定量运行，则会浪费风机电耗。而变风量运行，即采用变频调速控制风机，按照车间的热负荷变化情况，改变风机转速和风量，以达到节能的效果。下面以卷接包车间为例进行具体说明。

卷接包车间空调系统风量计算公式为：

采用变风量的方式运行时，当车间内的空调系统热负荷变小时，G也会随之变小。此时，（tR-tO）保持在一个比较正常的范围内，系统的运行效率也会随之提高，并且阀门全开管阻最小，这样能够进一步缓解管路当中风力不平衡的情况，从而提高空调的使用效果。由此可见，风机的变频控制实质上就是将（tR-tO）恒定在某个设定值上，然后再借助变频器控制闭环PID，以此改变风机的转速并调节送风量，最终达到节能的目的。

3 结论

总而言之，卷烟厂空调系统能耗过高是困扰企业发展的主要问题之一，这不但违背了国家提倡的节能减排的要求，还增加了企业的生产成本，所以，降低卷烟厂的空调能耗是势在必行的。在未来一段时期内，要重点加大空调系统节能方面的研究力度，争取研制、开发出低能耗的空调系统，使其能够更好地为卷烟厂的生产服务，这对提高卷烟企业的经济效益具有非常重要的现实意义。

参考文献

[1]李井会.卷烟厂工艺排风溶液热回收系统节能运行分析[D].衡阳：南华大学，2011.

[2]张小芬.卷烟厂空调系统提高冷冻水供水温度的实验测试[J].烟草科技，2012（7）.

[3]宋高举.卷烟厂空调系统全年负荷特性与理想热湿处理系统分析[J].建筑科学，2012（4）.

〔编辑：白洁〕

摘 要：简要分析了卷烟厂空调系统电能耗过高的原因，提出了降低卷烟厂空调系统电能耗的有效途径，以实现卷烟厂节能降耗的目标。

关键词：卷烟厂；空调系统；电能耗；节能

中图分类号：TU831.8 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）20-0016-02

据有关资料显示，在卷烟厂全年综合能耗中，空调系统的电能耗占全厂总能耗的33%～50%，与生产能耗基本齐平。它不仅是卷烟企业的主要能耗之一，还是企业开展节能工作的重点环节。鉴于此，降低卷烟厂空调系统的能耗是十分必要的。本文就如何降低卷烟厂空调系统的电能消耗进行简要的分析。

1 能耗过高的原因

导致卷烟厂空调电能耗过高的原因比较多，大体上可总结为以下几个方面。

1.1 调节能力不足

国内卷烟厂的空调系统比较常用的形式有冷热源、水系统和风系统。虽然这几种空调系统的形式能够满足生产需要，但是，由于系统本身的调节能力相对较差，所以会引发能耗过高的问题。如果水系统一次泵定频，冷机的出水温度为恒定，就仅能凭借调节表冷器冷冻水阀门和再热再湿量来适应系统末端的负荷变化。此外，在夏季，卷接包和制丝等车间生产时，冷负荷的70%～80%源自于生产设备和照明系统，剩余20%～30%的冷负荷则会随着室外环境的变化而变化。在这一情况下，如果采用定风量运行，不仅会增加风机的能耗，而且还会在供冷过程中增加再热再湿的负荷。

1.2 冷热抵消

当空气经过表冷器降温除湿后，会使温度降低到露点左右，此时，需要再次将空气加热或加湿送入车间中，这一过程直接导致了冷热抵消。图1为某卷烟厂全年单箱卷烟能耗的实测结果。

由图1可知，在夏季制冷的过程中，用于再热加湿的能耗约占同时期空调系统能耗的10%左右，冷热系统抵消情况非常严重，直接增加了空调系统的能耗。

1.3 冷机运行时间长

受卷烟厂生产工艺的影响，车间内的冷负荷时间较长，个别的生产车间需要全年供冷，为了满足生产要求，冷机常常会全年不停机运转。在正常情况下，卷烟厂在选择冷机的型号时，都是以设计日的最大负荷作为依据，所以，冷机全年绝大多数时间都处于部分负荷状态下运行，这样直接导致空调系统的能耗过高。

2 降低电能耗的有效途径

2.1 机组联动节能

当空调系统本身的负荷逐渐变小时，提高冷水温度能达到一定的节能效果。由此可知，按照空调负荷变化确定冷水供水温度是关键性的问题。

3台空调机组与冷水机组分别配置相应的控制系统，其中，冷水机组的控制系统能够确保机组在高效运行的前提下向空调机组提供冷冻水，而空调机组的控制系统则能够使空调满足生产车间内恒温恒湿的精度需求。当机组联机运行时，自动控制系统会通过监测表监测冷阀的开度，并经由控制器运算后，将最佳数值反馈给非冷水机组，从而改变冷水的温度，以达到节能的效果。当冷水的温度从6 ℃升至8 ℃时，冷水机组的功耗从723 kW降至了665 kW，节能效果非常明显。

2.2 风机变频节能

在正常情况下，由于卷烟厂内各个生产车间空调系统的送风量都是依据夏季室内最大热负荷量设计的，所以，其还存在10%～20%的富裕量。在生产车间中，工艺设备和照明系统的总发热量占70%～80%，厂房围护结构的传热量占20%～30%，并且它们会随着室外气候的变化而变化。在一年中，生产车间出现最大负荷量的时间相对比较短，当室外温度低于室内温度时，经由围护结构传递的热量便是负值，这种情况在冬季更加突出；当室内负荷发生变化时，仍然采用定量运行，则会浪费风机电耗。而变风量运行，即采用变频调速控制风机，按照车间的热负荷变化情况，改变风机转速和风量，以达到节能的效果。下面以卷接包车间为例进行具体说明。

卷接包车间空调系统风量计算公式为：

采用变风量的方式运行时，当车间内的空调系统热负荷变小时，G也会随之变小。此时，（tR-tO）保持在一个比较正常的范围内，系统的运行效率也会随之提高，并且阀门全开管阻最小，这样能够进一步缓解管路当中风力不平衡的情况，从而提高空调的使用效果。由此可见，风机的变频控制实质上就是将（tR-tO）恒定在某个设定值上，然后再借助变频器控制闭环PID，以此改变风机的转速并调节送风量，最终达到节能的目的。

3 结论

总而言之，卷烟厂空调系统能耗过高是困扰企业发展的主要问题之一，这不但违背了国家提倡的节能减排的要求，还增加了企业的生产成本，所以，降低卷烟厂的空调能耗是势在必行的。在未来一段时期内，要重点加大空调系统节能方面的研究力度，争取研制、开发出低能耗的空调系统，使其能够更好地为卷烟厂的生产服务，这对提高卷烟企业的经济效益具有非常重要的现实意义。

参考文献

[1]李井会.卷烟厂工艺排风溶液热回收系统节能运行分析[D].衡阳：南华大学，2011.

[2]张小芬.卷烟厂空调系统提高冷冻水供水温度的实验测试[J].烟草科技，2012（7）.

[3]宋高举.卷烟厂空调系统全年负荷特性与理想热湿处理系统分析[J].建筑科学，2012（4）.

〔编辑：白洁〕