中央空调系统中节能探讨

中央空调系统中节能探讨

摘要：随着我国经济建设的发展，中央空调更加普及，对中央空调能耗问题的研究就日益重要。

关键词：中央空调 能耗 节能措施

1 前言

在各类建筑物中，大量采用先进设备和相应配套设备而成的中央空调系统已成为现代化建筑技术的重要标志之一，是现代建筑创造舒适高效的工作和生活环境所不可缺少的重要基础设施。对这些设备的设计、安装和运行管理不仅直接关系到业主和用户的根本利益，而且也关系到对部环境的保护。例如，在智能建筑中，集中空调系统的监控点数量常常占全楼监控点总数的50％以上，其能耗常常占全楼总能耗量的5o％以上。由此可见，中央空调系统在现代建筑中是极其重要的.尤其在现代智能建筑中，中央空调系统是不可少的组成部分。因此.研究中央空调系统能耗的意义就尤其重要。对空调系统能耗的研究要实现的目标是，如何在创造良好室内小环境的前提下利用能源，达到对外部大环境的最小破坏.以实现可持续发展的长远目标。该研究是一个非常广泛的课题，涉及许多学科。

2空调水系统

2.1 水系统设计节能

一般空调水系统的输配用电，在冬季供暖期间约占整个建筑动力用电的20%-25%；夏季供冷期间约占12%-24%，因此水系统节能具有重要意义。

目前我国国内很多空调系统水力、热力失调现象严重；大流量、小温差现象普遍存在，设计中供、回水温差一般均取5℃，但经实测夏季冷冻水系统供回水温差较好的为4℃，较差的只有2-2.5℃，造成实际水流量比设计水量大1.5倍以上，使水系统电耗大大增加。水系统节能应从如下方面着手：设计人员应重视水系统设计，认真进行水系统各环路的设计计算，并采取相应措施保证各环路水力平衡。认真核对和计算空调水系统相关系数，切实落实节能设计标准的要求值，积极推广变频调速水泵，冬、夏两用双速水泵等节能措施。

2.2 水系统管道处理节能

中央空调循环水系统一般分为三部分，即循环水系统、冷冻水系统、采暖水系统。循环冷却水多为开式，冷冻水与采暖水为封闭式；目前，高层建筑或封闭式厂方的冷冻水与采暖水多为同一系统，在夏季走冷冻水，在冬季走采暖水。这三套循环水系统各有特点，但存在同一问题：结垢、腐蚀和生物粘泥，如不进行适当的处理，势必会引起管道堵塞，腐蚀泄漏、传热效率大为降低等一系列问题，影响整个空调系统的正常工作。因此，在中央空调运行前期及运行期间定期

对管道进行化学药剂处理，及时保护水系统管道及设备，保证换热效率，延缓管道及设备使用寿命，对水系统的节能会起到积极的作用。

3 空调机组和末端设备

国产风机盘管从总体水平看与国外同类产品相比差不多，但与国外先进水平比较.主要差距是耗电量、盘管重量和噪声方面。因此设计中一定注意选用重量轻、单位风机功率供冷(热)量大的机组。空调机组应该选用机组风机风量与风压匹配合理、漏风量少、空气输送系数大的机组。除上述几点外，还应根据具体工程情况，积极推广水环路热泵，采用热回收、变风量、变水量系统等节能技术。

4 积极利用土壤热源

目前我国南方地区空调系统主要用空气源热泵作为冷热源，由于其“室外机”受环境空气季节性温度变化规律的制约，夏季供冷负荷越大时对应的冷凝温度越高；众所周知，制冷系统冷却水进水温度的高低对主机耗电量有着重要影响；一般推算，在水量一定情况下，进水温度提高1℃，压缩机主机电耗约增加为2%，溴化锂主机能耗提高约6%。为此若能寻找到更理想的新热源形式取代或部分取代目前多采用的空气热源，无疑将有广泛的应用前景和明显的节能效果。与地面上环境空气相比，地下5米以下全年土壤温度稳定且约等于年平均温度，可以分别在夏冬两季提供相对较低的冷凝温度和较高的蒸发温度。所以从原理上讲，土壤是一种比环境空气更好的热泵系统的冷热源。

已有的研究表明土壤热源热泵主要优点有：节能效果明显，可比空气源热泵系统节能约20%；埋地换热器不需要除霜，减少了冬季除霜的能耗；由于土壤具有较好的蓄热性能，可与太阳能联用改善冬季运行条件；埋地换热器在地下静态的吸放热，减小了空调系统对地面空气的热及噪音的污染。所以若能用土壤热源热泵部分取代空气源热泵，则必然节约能源并有可能形成新的空调产品系列。

5 空调使用过程中的节能措施

5.1 空调建筑的节能

（1）合理设计围护结构的构造。建筑物内的冷热量可以通过房间的墙壁、门窗等传递出处，因此建筑物围护结构保温性能在建筑的节能中起着很重要的作用。特别是窗的构造，应能起控制日光照射的作用并要限制窗户墙体的面积；对于窗户面积比较大的建筑物应考虑采用吸热玻璃、热反射玻璃或遮阳措施如遮阳板、屋檐、挑檐、窗帘等阻止热量的吸收。在室外温度较低的时候可以直接利用自然空气作为能源，所以窗的构造应能开启或在其上设置可以开启的自然通风口。

（2）提高门窗气密性。特别是在夏天，减少房间换气次数。比如，设计中

可采用密闭性良好的门窗。加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段。

（3）对于供冷负荷较大的建筑物。其表面颜色以浅色为好。建筑物的外围护结构设计时要把热容量大的材料放在外围护层的室内侧.而把热容量小的保温材料放在外侧以减少围护结构的蓄热负荷。

（4）选择更合理的室内空气参数。若空调室外计算参数为定值时，夏季空调室内空气计算温度和湿度越低，房间的计算冷负荷就越大，系统耗能也越大。在满足舒适要求的条件下，要尽量提高夏季的室内设计温度和相对湿度，尽量降低冬季的室内设计温度和相对湿度，不要盲目迫求夏季室内空气温度过低、过干，冬季室内设计温度过高。

5.2 合理利用环境因素

室外温度较低时（尤其在夜间），注意房间的通风、白天注意采用遮阳措施、空调运行时尽量关闭门窗等都是节约能耗的有效措施。

5.3 建立智能系统控制技术

应用智能集成系统控制技术对中央空调系统进行时节能控制，是目前较为有效的电子控制手段。特别是智能集成控制系统模块的出现，降低了技术应用门槛，一般应根据建筑耗能的实际情况，采用不同的智能集成系统控制解决方案达到节能目的。它能够依据空调的实际运行情况，而自动的对空调的运行参数进行自适应的最优调节，达到降低能耗的目的。

同时，随着智能建筑的发展，建立与之配套的空调智能自控系统也是不可缺少的，它对空调系统的运行起着关键作用。空调自控系统虽然增加了投资，但可以在保持良好的室内环境的基础上节省运行费用。一个设计合理和运行管理良好的自控系统既可以大幅度地节省运行费用，使业主在较短的时间内收回投资，也可以提高自动化服务质量，降低对外部环境的影响。

6 加强中央空调的管理采用一定的计量方法

加强对空调操作人员的培训，提高管理人员素质，实行空调操作人员操作证制度。各项调节和节能措施的实施，都与操作人员的技术汇质直接相关；具备必要的制冷空调知识；要懂得根据室外参数的变化进行调节；要懂得怎样调节才会节能。集中空调实行计量收费，是建筑节能的一项基本措施。目前在欧美等国热量计量已是成熟的技术，据国外调查资料表明：实行集中空调计量收费后，其节能率在8%-15%。我国也在计量方面取得一定得成就。节能是实现可持续发展得关键。我们应该将目光重点放在占总能耗20%左右的空调能耗上来。作为一个暖通专业的工作者，应该积极地争取所有可能挽回的能量。

结语

合理的设计方案、精心的施工和科学的运行管理对空调节能都是至关重要的。业主宜在建设初期就进行管理人员的选择和培训.必要时可以聘请专家加强建设过程各个环节甚至全过程(从设计方案的确定到系统的运行)的监督管理，确保建成的中央空调系统正常运行，进而追求实现一定程度的节能，在此基础上再实现运行的全面优化，以便达到最大限度的节能效果。