中央空调系统节能

关键词： 节能 中央空调 空调 系统

中央空调系统节能（精选十篇）

中央空调系统节能 篇1

1 中央空调系统节能评价

为了达到所需的室内温度和湿度的参数, 能量通常是从中央空调系统传给空气系统的热源和冷源和水系统, 系统由风的能量转移到房间的空气中。按单位产品能耗指标的评价指标, 空调能耗系数 (CEC) 有效利用能源进行了评估。

1.1 建筑物热特性评价指数

建筑围护结构的热工性能直接决定了空调房间的冷 (热) , 要知道中央空调系统的负荷大小和节能情况, 需要对建筑围护结构的保温性能进行分析研究, 目前一些国家已经采取了负载率限制 (PAL) 来作为建筑物热特性评价的参考。

1.2 空调耗能系数 (CEC)

CEC是寒冷终年系统, 热泵系统和能源消耗和风扇的年能耗和年度系统热负荷分, 冷负荷, 加载新风冷, 清新的空气和热负荷。当节能措施, 降低能源消耗, 它可以确定CEC节能中央空调系统的价值。不同大小的 (大, 中, 小) , 在不同的区域 (冷, 暖, 热) 的办公楼设计而成, 并采用计算机仿真结果表明, 由CEC得到的值标准:对中央空调系统的CEC参考值约为1.6;高效节能中央空调系统访问CEC1.1。

2 中央空调设计中的关键环节

2.1 冷热负荷设计控制

中央空调系统在建筑设计阶段, 负荷计算应是动态的计算方法, 根据实际负载条件来选择适当的源。由于在部分负荷的能量加热和冷却系统的性能对系统产生重要影响, 因此, 在设备的选择上, 不仅要考虑具体的设计条件, 也要考虑系统的系统性能负载处理条件的影响和系统性能负载条件的选择。

冷、热空调系统的设计负荷过大, 没有充分考虑空调系统的负荷特性和设备的性能、容量空调单元内管的直径、泵配置, 使终端的设计设备过大, 导致投资运行成本增加, 能源的过度消耗。许多空调系统的建设并没有达到满负荷运转, 空调机组, 即使在最热的一个月仍然是空闲的。抽油泵选用过大或可选的抽油泵电机功率过大、运行效率不高、浪费能源。冷冻水泵, 调整在冷负荷的变化的多个并行操作按单元的数量没有接通, 但无论制冷负荷的大小, 最大的冷却负荷由冷冻水泵, 浪费的能量驱动。

2.2 空调水系统的设计控制

大部分的水系统是一个恒定流量, 水流量在最大设计冷负荷和供给, 并返回确定水温5℃的小温度差的大流量的时间的现象的实际发病率, 最大负载罕见, 大部分的在部分负荷操作的时间, 实际温度低于设计温度下, 实际的流量比是在设计过程的1.5倍以上, 在设计流量以上高得多, 泵的功耗大大增加。设计人员要注意设计的液压水量平衡计算的电路之间的压力差, 每次循环水系统采取有效措施, 确保所有回路液压平衡, 避免水力, 热力失调现象, 校对仔细计算空调水系统参数, 有效实施的标准值, 流量控制, 流量与负载的变化结束后对空调使用电动双向阀的节能设计要求, 积极推动了可变速泵, 冬夏两用双速水泵等节能措施。最近的研究结果表明, 提高换热设备的能源供应的能源效率和回水温度不仅比差事输送系统进一步降低了收入的下降。因此, 整个空调系统有一定的节能效果, 可消除大流量, 现象温差小, 也能逐步引入小流量, 大的温度差的设计。由于增加供给和回水温度, 该装置的操作参数被改变时, 以确定设计后的技术和经济的比较。

2.3 中央空调系统具体节能措施

节能中央空调系统是一项系统工程, 实施能源系统, 并从规划的角度全过程点的操作能源利用各方面的要求, 这可能, 如果导致达到节能效果一个链路上的能量的浪费, 整个系统不能被说成是节能。

2.4 改善围护结构的保温性能

热负荷和建筑在夏季和冬季从建筑物的外部结构的一部分的冷却负荷。从建筑形式, 建筑的同一区域, 最小立方体的外表面面积, 可以节约能源, 在建筑节能和建筑节能方面起着非常重要的作用, 增加热性能信封, 每年的冷却负荷, 但增加。原因是室外温度高, 一个月的时间, 保温性能好, 节省空调和制冷量, 但在白天或晚上最热的月份。

2.5 系统运行过程中的节能

(1) 中央空调运行管理计量办法。操作期间中央空调, 其能耗水平和管理水平有直接的关系, 因此, 有必要提高操作人员的日常训练, 提高其技术的质量, 它可以在操作中严格按照各种法规和规章行为的同时, 也保证了调控和节能减排措施的落实。进一步的供热计量收费可以利用一个统一有效的办法来实施节能建筑, 要想提高建筑能效, 在这方面我们与发达国家还有一定的差距, 但近年来, 通过不断的努力, 计量方法也取得了良好的效果。

(2) 通过控制设备进行调节控制。为了更好地显示测量费改革, 可以进行更深入, 你需要安装在每个空调系统必须进行调整, 以控制设备, 例如需要运行的过渡季节, 节能运行每日的室内和室外温度的变化灵活的处理时使没有一致的模式, 则前预冷建设的热时间合理选择进行充分的考虑, 尤其是对于热大型建筑的存储, 而且还需要确保其在同一时间使用的功能, 实现能源、能源计量和收费等, 因此预冷和预加热时间的需求, 使其实现投资的合理选择。

3 结束语

由于其中央空调系统运行更加复杂, 能耗较大, 所以在为了节能控制是有很大的困难。它需要找到的关键点, 在设计, 以节省, 并在操作过程中采取各种有效的节能措施, 使节能环保中央空调系统的概念可以有效实施, 以实现节能目标。

参考文献

[1]周权.公共建筑空调系统节能评价指标及体系[D].哈尔滨工业大学, 2007.

[2]周小伟.重庆市既有公共建筑空调系统节能诊断研究及节能改造评价体系构建[D].重庆大学, 2012.

[3]王健敏.中央空调系统能效比限定值与节能评价的研究[J].仲恺农业工程学院学报, 2009, v.2203:25-28.

中央空调系统节能改造方案 篇2

一、概述

中央空调系统在现代企业及生活环境改善方面极为普遍，而且某此生活环境或生产工序中是属必须的，即所谓人造环境，不仅是温度的要求，还有湿度、洁净度等。至所以要中央空调系统，目的是提高产品质量，提高人的舒适度，集中供冷供热效率高，便管理，节省投资等原因，为此几乎企业、高层商厦、商务大楼、会场、剧场、办公室、图书馆、宾馆、商场、超市、酒店、娱乐场、体育馆等中大型建筑上都采用中央空调的，它是现代大型建筑物不可缺少的配套设施之一，电能的消耗非常之大，是用电大户，几乎占了用电量50%以上，日常开支费用很大。

由于中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计，而实际上在一年中，满负载下运行最多只有十多天，甚至十多个小时，几乎绝大部分时间负载都在70%以下运行。通常中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载，而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载，几乎长期在100%负载下运行，造成了能量的极大浪费，也恶化了中央空调的运行环境和运行质量。

随着变频技术的日益成熟，利用变频器、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合，构成温差闭环自动控制系统，自动调节水泵的输出流量；采用变频调速技术不仅能使商场室温维持在所期望的状态，让人感到舒适满意，可使整个系统工作状态平缓稳定，更重要的是其节能效果高达30%以上，能带来很好的经济效益。

二、水泵节能改造的必要性

中央空调是大厦里的耗电大户，每年的电费中空调耗电占60% 左右，因此中央空调的节能改造显得尤为重要。

由于设计时，中央空调系统必须按天气最热、负荷最大时设计，并且留10-20% 设计余量，然而实际上绝大部分时间空调是不会运行在满负荷状态下，存在较大的富余，所以节能的潜力就较大，其中，冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载，冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应调节，存在很大的浪费。

水泵系统的流量与压差是靠阀门和旁通调节来完成，因此，不可避免地存在较大截流损失和大流量、高压力、低温差的现象，不仅大量浪费电能，而且还造成中央空调最末端达不到合理效果的情况。为了解决这些问题需使水泵随着负载的变化调节水流量并关闭旁通。

再因水泵采用的是Y-△起动方式，电机的起动电流均为其额定电流的3 ～ 4倍，一台90KW的电动机其起动电流将达到500A，在如此大的电流冲击下，接触器、电机的使用寿命大大下降，同时，起动时的机械冲击和停泵时水垂现象，容易对机械散件、轴承、阀门、管道等造成破坏，从而增加维修工作量和备品、备件费用。

采用变频器控制能根据冷冻水泵和冷却水泵负载变化随之调整水泵电机的转速，在满足中央空调系统正常工作的情况下使冷冻水泵和冷却水泵作出相应调节，以达到节能目的。水泵电机转速下降，电机从电网吸收的电能就会大大减少。

其减少的功耗 △ P=P0 〔 1-(N1/N0)3 〕（1）式

减少的流量 △ Q=Q0 〔 1-(N1/N0)〕（2）式

其中N1为改变后的转速，N0为电机原来的转速，P0为原电机转速下的电机消耗功率，Q0为原电机转速下所产生的水泵流量。由上式可以看出流量的减少与转速减少的一次方成正比，但功耗的减少却与转速减少的三次方成正比。如：假设原流量为100个单位，耗能也为100个单位，如果转速降低10个单位，由（2）式△ Q=Q0 〔 1-(N1/N0)〕 =100 ＊〔 1-(90/100)〕 =10可得出流量改变了10个单位，但功耗由（1）式△ P=P0[1-(N1/N0)3]=100 ＊〔 1-(90/100)3 〕 =27.1可以得出，功率将减少27.1个单位，即比原来减少27.1%。

再因变频器是软启动方式，采用变频器控制电机后，电机在起动时及运转过程中均无冲击电流，而冲击电流是影响接触器、电机使用寿命最主要、最直接的因素，同时采用变频器控制电机后还可避免水垂现象，因此可大大延长电机、接触器及机械散件、轴承、阀门、管道的使用寿命。

三、中央空调系统构成及工作原理 图一所示：

1、冷冻机组：通往各个房间的循环水由冷冻机组进行“内部热交换”作用，使冷冻水降温为5~7℃。并通过循环水系统向各个空调点提供外部热交换源。内部热交换产生的热量，通过冷却水系统在冷却塔中向空气中排放。内部热交换系统是中央空调的“制冷源”。

2、冷冻水塔：用于为冷冻机组提供“冷却水”。

3、“外部热交换”系统：由两个循环水系统组成： ⑴、冷冻水循环系统由冷冻泵及冷冻管道组成。从冷冻机组流出的冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道，在各个房间内进行热交换，带走房间内的热量，使房间内的温度下降。⑵、冷却水循环系统由冷却泵、冷却水管道及冷却塔组成。冷冻机组进行热交换，使水温冷却的同时，必将释放大量的热量，该热量被冷却水吸收，使冷却水温度升高，冷却泵将升了温的冷却水压入水塔，使之在冷却塔中与大气进行热交换，然后再将降了温的冷却水，送回到冷冻机组，如此不断循环，带走冷冻机组成释放的热量。

4、冷却风机

⑴、室内风机：安装于所有需要降温的房间内，用于将由冷冻水冷却了的冷空气吹入房间，加速房间内的热交换； ⑵、冷却塔风机用于降低冷却塔中的水温，加速将“回水”带回的热量散发到大气中去。

中央空调系统的四个部分都可以实施节电改造。但冷冻水机组和冷却水机组的改造改造后节电效果最为理想，文章中我们将重点阐述对冷冻机组和冷却机组的变频调速技术改造。

四、中央空调变频系统改造方案

现将内蒙古某饭店的中央空调系统的变频节能改造方案做一具体介绍。1．中央空调原系统简介：

1.1该集饭店中央空调系统改造前的主要设备和控制方式：450冷吨冷气主机2台，型号为特灵二极式离心机，两台并联运行；冷冻水泵2台，扬程28米配有功率45KW，冷却水泵有2台，扬程35米，配用功率75KW。均采用两用一备的方式运行。冷却塔2台，风扇电机11KW，并联运行。室内风机4台，5.5KW，并联运行。

1.2原系统的运行及存在问题：该饭店是一家五星饭店，为了给客入营造一个良好的居住环境，饭店大部空间采用全封密的，且饭店大部分空间自然通风效果不好，所以对夏季冷气质量的要求较高。由于中央空调系统设计时必须按天气最热、负荷最大时设计，且留有10%-20%左右的设计余量。其中冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载，冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应的调节。这样，冷冻水、冷却水系统几乎长期在大流量、小温差的状态下运行，造成了能量的极大浪费。而且冷冻、冷却水泵采用的均是Y—△起动方式，电机的起动电流均为其额定电流的3—4倍，在如此大的电流冲击下，接触器的使用寿命大大下降；同时，启动时的机械冲击和停泵时的水锤现象，容易对机械器件、轴承、阀门和管道等造成破坏，从而增加维修工作量、维修费用、设备也容易老化。另外由于冷冻泵轴输送的冷量不能跟随系统实际负荷的变化，其热力工况的平衡只能由人工调整冷冻主机出水温度，以及大流量小温差来掩盖。这样，不仅浪费能量，也恶化了系统的运行环境、运行质量。特别是在环境温度偏低、某些末端设备温控稍有失灵或灵敏度不高时，将会导致大面积空调室温偏冷，感觉不适，严重干扰中央空调系统的运行质量。因为空调偏冷的问题经常接到客人的投诉，处理这些投诉造成不少人力资源的浪费。

根据实际情况，我们向该饭店负责人提出：利用变频器、人机界面、PLC、数模转换模块、温度模块、温度传感器等构成的温差闭环自动调速系统。对冷冻、冷却水泵进行改造，以节约电能、稳定系统、延长设备寿命。2．中央空调系统节能改造的具体方案

中央空调系统通常分为冷冻（媒）水和冷却水两个系统（如下图，左半部分为冷冻（媒）水系统，右半部分为冷却水系统）。根据国内外最新资料介绍，并多处通过对在中央空调水泵系统进行闭环控制改造的成功范例进行考察，现在水泵系统节能改造的方案大都采用变频器来实现。

2．1、冷冻（媒）水泵系统的闭环控制

制冷模式下冷冻水泵系统的闭环控制

该方案在保证最末端设备冷冻水流量供给的情况下，确定一个冷冻泵变频器工作的最小工作频率，将其设定为下限频率并锁定，变频冷冻水泵的频率调节是通过安装在冷冻水系统回水主管上的温度传感器检测冷冻水回水温度，再经由温度控制器设定的温度来控制变频器的频率增减，控制方式是：冷冻回水温度大于设定温度时频率无极上调。

该模式是在中中央空调中热泵运行（即制热）时冷冻水泵系统的控制方案。同制冷模式控制方案一样，在保证最末端设备冷冻水流量供给的情况下，确定一个冷冻泵变频器工作的最小工作频率，将其设定为下限频率并锁定，变频冷冻水泵的频率调节是通过安装在冷冻水系统回水主管上的温度传感器检测冷冻水回水温度，再经由温度控制器设定的温度来控制变频器的频率增减。不同的是：冷冻回水温度小于设定温度时频率无极上调，当温度传感检测到的冷冻水回水温越高，变频器的输出频率越低。

2.2、冷却水系统的闭环控制

目前，在冷却水系统进行改造的方案最为常见，节电效果也较为显著。该方案同样在保证冷却塔有一定的冷却水流出的情况下，通过控制变频器的输出频率来调节冷却水流量，当中中央空调冷却水出水温度低时，减少冷却水流量；当中中央空调冷却水出水温度高时，加大冷却水流量，从而达到在保证中中央空调机组正常工作的前提下达到节能增效的目的。

现有的控制方式大都先确定一个冷却泵变频器工作的最小工作频率，将其设定为：

下限频率并锁定，变频冷却水泵的频率是取冷却管进、出水温度差和出水温度信号来调节，当进、出水温差大于设定值时，频率无极上调，当进、出水温差小于设定值时，频率无极下调，同时当冷却水出水温度高于设定值时，频率优先无极上调，当冷却水出水温度低于设定值时，按温差变化来调节频率，进、出水温差越大，变频器的输出频率越高；进、出水温差越小，变频器的输出频率越低。

2.3该中央空调节能系统具体装机清单如表二：

机组名称 机型 品牌 数量

冷冻水泵 45KW变频柜 ABB ACS800 两套

冷却水泵 75KW变频柜 ABB ACS800 两套

风机组 11KW变频柜 ABB ACS800 两套

室内风机 5.5KW变频柜 ABB ACS800 四套

配件 PLC 西门子S7300 一台

人机界面 西门子 一台

温度传感器 丹佛斯 两个

温度模块 欧姆龙 两个

数字转换模块 欧姆龙 两个

2．4介绍变频节电原理：

变频节能原理：由流体传输设备（水泵、风机）的工作原理可知：水泵、风机的流量（风量）与其转速成正比；水泵、风机的压力（扬程）与其转速的平方成正比，而水泵、风机的轴功率等于流量与压力的乘积，故水泵、风机的轴功率与其转速的三次方成正比（即与电源频率的三次方成正比）。变频器节能的效果是十分显著的，这种节能回报是看到见的。特别是调节范围大、启动电流大的系统及设备，通过图三可以直观的看出在流量变化时只要对转速（频率）稍作改变就会使水泵轴功率有更大程度上的改变，就因此特点使得变频调速装置成为一种趋势，而且不断深入并应用于各行各业的调速领域。

根据上述原理可知：改变水泵、风机的转速就可改变水泵、风机的输出功率。

图中阴影部分为同一台水泵的工频运行状态与变频运行状态在随着流量变化所耗功率差。

2．5介绍系统电路设计和控制方式

根据中央空调系统冷却水系统的一般装机，建议在冷却水系统和冷冻水系统各装两套ABB ACS800一体化变频调速控制柜，其中冷却变频调速控制柜供两台冷却水泵切换（循环）使用，冷冻变频调速控制柜供两台冷冻水泵切换（循环）使用。变频节能调速系统是在保留原工频系统的基础上加装改装的，变频节能系统的联动控制功能与原工频系统的联动控制功能相同，变频节能系统与原工频系统之间设置了联锁保护，以确保系统工作安全。利用变频器、人机界面、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合，构成温差闭环自动控制系统，自动调节水泵的输出流量，为了达到节能目的提供了可靠的技术条件。如图四所示：

2．6系统主电路的控制设计

根据具体情况，同时考虑到成本控制，原有的电器设备尽可能的利用。冷冻水泵及冷却水泵均采用一用一备的方式运行，因备用泵转换时间与空调主机转换时间一致，均为一个月转换一次，切换频率不高，决定将冷冻水泵和冷却水泵电机的主备切换控制利用原有电器设备，通过接触器、启停按钮、转换开关进行电气和机械互锁。确保每台水泵只能由一台变频器拖动，避免两台变频器同时拖动同一台水泵造成交流短路事故；并且每台变频器任何时间只能拖动一台水泵，以免一台变频器同时拖动两台水泵而过载。

2．7系统功能控制方式

上位机监控系统主要通过人机界面完成对工艺参数的检测、各机组的协调控制以及数据的处理、分析等任务，下位机PLC主要完成数据采集，现场设备的控制及连锁等功能。具体工作流程：开机：开启冷水及冷却水泵，由PLC控制冷水及冷却水泵的启停，由冷水及冷却水泵的接触器向制冷机发出联锁信号，开启制冷机，由变频器、温度传感器、温度模块组成的温差闭环控制电路对水泵进行调速以控制工作流量，同时PLC控制冷却塔根据温度传感器信号自动选择开启台数。当过滤网前后压差超出设定值时，PLC发出过滤堵塞报警信号。送风机转速的快慢是由回风温度与系统设定值相比较后，用PID方式控制变频器，从而调节风机的转速，达到调节回风温度的目的。停机：关闭制冷机，冷水及冷却水泵以及冷却塔延时十五分钟后自动关闭。保护：由压力传感器控制冷水及冷却水的缺水保护，压力偏低时自动开启补水泵补水。

2．8介绍系统节能改造原理

1、对冷冻泵进行变频改造控制原理说明如下：PLC控制器通过温度模块及温度传感器将冷冻机的回水温度和出水温度读入控制器内存，并计算出温差值；然后根据冷冻机的回水与出水的温差值来控制变频器的转速，调节出水的流量，控制热交换的速度；温差大，说明室内温度高系统负荷大，应提高冷冻泵的转速，加快冷冻水的循环速度和流量，加快热交换的速度；反之温差小，则说明室内温度低，系统负荷小，可降低冷冻泵的转速，减缓冷冻水的循环速度和流量，减缓热交换的速度以节约电能；

2、对冷却泵进行变频改造由于冷冻机组运行时，其冷凝器的热交换量是由冷却水带到冷却塔散热降温，再由冷却泵送到冷凝器进行不断循环的。

冷却水进水出水温差大，说明冷冻机负荷大，需冷却水带走的热量大，应提高冷却泵的转速，加大冷却水的循环量；温差小，则说明，冷冻机负荷小，需带走的热量小，可降低冷却泵的转速，减小冷却水的循环量，以节约电能。

3、冷却塔风机变频控制通过检测冷却塔水温度对冷却塔风机进行变频调速闭环控制，使冷却塔水温度恒定在设定温度，可以有效地节省风机的电能额外损耗，能达到最佳节电效果。

4、室内风机组变频控制通过检测冷房温度对变风机组的风机进行变频调速闭环控制，实现冷房温度恒定在设定温度。室内风机组变频控制后可达到理想的节电效果，并且空调效果较佳。2．5系统流量、压力保障

本方案的调节方式采用闭环自动调节控制，冷却水泵系统和冷冻水泵系统的调节方式基本相同，用温度传感器对冷却（冷冻）水在主机上的出口水温进行采样，转换成电量信号后送至温控器将该信号与设定值进行比较运算后输出一类比信号（一般为4—20MA、0—10V等）给PLC，由PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块进行温差闭环控制，手动/自动切换和手动频率上升、下降由PLC控制，最后把数据传关到上位机人机界面实行监视控制。变频器根据PLC发出的类比信号决定其输出频率，以达到改变水泵转速并调节流量的目的。冷却（冷冻）水系统的变频节能系统在实际使用中要考虑水泵的转速与扬程的平方成正比的关系，以及水泵的转速与管损平方成正比的关系；在水泵的扬程随转速的降低而降低的同时管道损失也在降低，因此，系统对水泵扬程的实际需求一样要降低；而通过设定变频器下限频率的方法又可保证系统对水泵扬程的最低需求。供水压力的稳定和调节量可以通过PID参数的调整。当供水需求量减少时，管道压力逐渐升高，内部PID调节器输出频率降低，当变频器输出频率低至0HZ时，而管道在一设定时间内还高于设定压力，变频器切断当前变频控制泵，转而控制下一个原工频控制泵，变频器在水泵控制转换过程中，逐渐轮换使用水泵，使每个水泵的利用率均等，增加系统、管道压力的稳定性和可靠性。

五、中央空调系统进行变频改造的优点

变频节能改造后除了可以节省大量的电能外还具有以下优点：、只需在中中央空调冷却管出水端安装一个温度传感器（如图，安装在冷却水系统中中央空调冷却水出水主管上的B处），简单可靠。、当冷却水出水温度高于温度上限设定值时，频率直接优先上调至上限频率。3、当冷却水出水温度低于温度下限设定值时，频率直接优先下调至下限频率。而采用冷却管进、出水温度差来调节很难达到这点。4、当冷却水出水温度介于温度下限设定值与温度上限设定值时，通过对冷却水出水温度及温度上、下限设定值进行PID计算，从而达到对频率进行无极调速，闭环控制迅速准确。、节能效果更为明显。当冷却水出水温度低于温度上限设定值时，采用冷却管进、出水温度差来调节方式没有将出水温度低这一因素加入节能考虑范围，而仅仅由温度差来对频率进行无极调速，而采用上、下限温度来调节方式充分考虑这一因素，因而节能效果更为明显，通过对多家用户市场调查，平均节电率要提高5 ％以上，节电率达到20 ％以上。

额定电流变化，减小了大电流对电机的冲击；

六、ABB ACS800系列一体化变频器的优点 1.采用独特的空间矢量（SVPWM）调制方式； 2.操作简单，具有键盘锁定功能，防止误操作； 3.内置PID功能，可接受多种给定、反遗信号；

4.具有节电、市电和停止三位锁定开关，便于转换及管理； 5.保护功能完善，可远程控制；

6.超静音优化设计，降低电机噪声；

7.安装比较方便，不用破坏原有的配电设施及环境； 8.稳定整个系统的正常运行，抗干扰能力强；

9.具有过载、过压、过流、欠压、电源缺相等自动保护功能及声光报警功能。

七、结束语

中央空调节能系统分析和控制 篇3

关键词：中央空调；节能系统；系统控制

中图分类号：P754 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）19-0087-03

随着近年来我国能源短缺问题日益严重，节能技术越来越受到人们的关注，特别是在建筑行业，高楼大厦越建越多，中央空调的安装也日益普及，中央空调的耗能问题便成为业内关注和研究的焦点，针对中央空调系统节能系统的研究和实践也越来越多。

1 中央空调控制特点

中央空调的控制是一个系统复杂的过程，其间会受到各种内外因素的影响，使其控制呈现以下特点：

1.1 干扰性

现代建筑物往往都是庞大的个体，中央空调系统在调节其室内气温的过程中，难免会受到一些外部因素的影响，如外部气候变化、太阳光辐射以及建筑物本身温度等，同时系统内部各构成组件的运行情况也会影响到空调的调控效果。所以说中央空调节能系统的控制具有很大的干扰性。

1.2 湿度相关性

在中央空调系统调节空气温度的同时，也会导致空气的湿度发生变化。随着空调温度升高，会使得空气中的水蒸气分压呈现升高态势，由此使得空气湿度下降，但反过来如果将空调温度降低，空气中水蒸气的分压则会随着降低，而空气的湿度则呈现升高趋势。所以说中央空调节能系统与空气湿度也有一定相关性。

1.3 调节对象特性

在相同的干扰条件下，不同的控制对象，被控量随时间的变化过程也并不尽相同。启用空调自控系统的可以克服以上干擾因素，使空调房间能够维持合适的温度空气湿度，从而保证室内空气品质。但要想控制好室内空气温湿度也不能只依靠空调的自控系统，还取决于空调的对象特性以及空调系统本身设置的合理性。

2 中央空调节能系统概述

新型中央空调调节系统主要以变频控制为主，通过应用模糊控制、优化控制等技术措施，结合机电一体化技术，从而促使系统优化，更加智能化，这样可以根据末端负荷变化及空调主机运行情况进行空调循环水系统的参数调节，从而保证系统中的负荷量及冷媒流量能够同步变化。另外，我们还要优化和改进中央空调系统主机的基本运行环境，最大限度减少系统能源消耗。

中央空调系统的具体运行过程需要在模糊控制和优化控制理论的基础上，结合机电一体化和计算机技术，实现对中央空调系统运行的动态监控和闭环控制。将空调主机中的定流量运行方式改为变流量方式，可以实现空调末端负荷与冷媒流量的同步变化，这样，无论是在哪一种负荷条件下，都能够保证系统运行的有效性，同时促使中央空调系统最大限度节能运行。

3 中央空调系统节能控制分析

中央空调发展到今天，其节能控制主要通过以下五种途径来实现：

3.1 空调机组控制

智能建筑群发展至今，空调机组已经成为耗能量最大的建筑设备，因此，加强中央空调系统的节能控制也就显得十分重要。

3.1.1 实现全年运行系统的工况自动转换。通常情况下主要根据室外气候变化及空调系统结构的不同要求进行空调参数转换，从而保证系统运行正常，而且实现最大限度节能。

3.1.2 选择合适的控制器参数。如果控制回路总是处于不断调节过程，这样不但浪费能量还会降低执行器的使用寿命。而通过合理选择每个回路的PID参数，使之具备良好的响应性，或者运用更为先进的控制算法，就能使整个控制系统的性能指标得到较大的提高。

3.1.3 选用高质量的温度传感器。在空调系统中，即使相差一个单位调节，也会消耗很多的能量，因此，要想实现节能，选用精度高的传感器尤为重要，这比仅看重传感器的价格更有效。

3.1.4 实现多级控制的有效配合。除了具有中央空调机组，有些系统尤其是工艺空调还附带再加热盘管可实现单独调节，这个时候合理地选择控制方式及配合关系并控制系统的送风温度就尤为重要，如果空调送风温度过低，就会发生再加热的能量浪费，从而导致整个系统的节能效果都会受到影响。

3.1.5 随室外温度自动调节系统的温度设定值。比如对于舒适型空调系统，夏季随室外温度的升高我们可适当调高温度的设定值，到冬季再随室外温度的下降调低温度的设定值，从而缩小了室内外的温度差，这样既满足了人们对舒适度的要求，同时也达到了节能效果。

3.2 热水系统控制

热水控制系统也是影响空调机组节能的重要因素，主要有以下两部分：

3.2.1 锅炉系统。首先，根据供暖需求量要求，可以适当增加或者减少锅炉台数；其次，评估室外温度，对供水水温进行科学设定，最大限度地降低能耗；最后，适当调节变频泵，满足空调负荷需求。

3.2.2 热交换器系统。首先当空调负荷减少时，通过一个室外恒温器重新设定供水水温，当热水泵停止运行时，可将两通阀关闭来节约能耗；其次，根据空调负荷的变化，通过变频泵相应改变供水量。

3.3 冷水机组控制

对建筑物内外环境的温度及湿度进行测量能够准确评估设备的最佳启停时间，这样可以尽量减少冷却塔风机和主机的平均运行时间，最终实现节能。此外，根据冷负荷变化情况，并通过变频装置对风机设备及冷却水流量进行控制，还能够降低主机负荷、减少机组运行台数，使系统能耗降低。

3.4 电能控制

电能消耗的计费取决于两个因素：需求系数和耗电量，即用电高峰期和低谷期的电价不同，因此如何使设备在用电低谷期的用电量较高、运行时间较长，用电量的高峰期用电量较低、运行时间较短，另外适时地停止或启动耗电量较高的暖通空调设备，以保持一个平稳的用电量，都可在一定程度上降低总的电费。

3.5 变风量控制

变风量系统主要是指当房间热湿负荷低于标准设计值时，通过采用保持送风参数不变但减少送风量的措施来保持室内温度，与定风量空调系统相比，此种系统不仅能够降低热量及冷量，而且随着各个房间送风量的变化，系统总的送风量也会出现相应的改变，由此降低了运行消耗。同时，通过对变风量空调系统特点进行分析，对于空调系统总负荷的计算需要充分考虑各个方面是否同时发生负荷，在实行精确计算后以最大限度地减少风机容量，降低消耗。

变风量系统的控制主要分为两个部分，末端控制和空调机组控制，对于正常运行的变风量空调系统，不仅要求系统布置合理，计算精确，施工安装科学，同时还必须选择有效的控制方法，在实际运行过程中，可以采用变静压控制法、定静压控制法、风机总风量控制法等，这些方法的适当运用会对整个系统的节能目标起到很大的帮助。

4 结语

现代建筑中，空调的应用越来越广泛，因为其为当今人们追求更舒适生活创造了条件。但这份舒适的享用是在耗费大量电能的基础上实现的，众所周知，空调的耗电量几乎能占到整个建筑耗能的一半，所以这个问题不得不引起人们的关注，因此中央空调节能系统的开发与改善已成为业内人士的首要关注，本文即是对中央空调的节能系统及其控制展开分析。

参考文献

[1] 邝小磊，聂玉.中央空调系统运转过程与对象特性的研究[J].工业仪表与自动化装置，2009，（2）.

[2] 邱东，章明华，宋勤锋，等.中央空调节能控制策略[J].制冷空调与电力机械，2009，（5）.

[3] 戎卫国，孟繁晋.空调节能技术的热力学分析与思考[J].暖通空调，2010，（12）.

[4] 林志光，刘亚洲，纪宁，史会峰.中央空调系统节能设计[J].数学的实践与认识，2009，（16）.

中央空调系统节能措施 篇4

1 中央空调系统节能评价

通常供给中央空调系统的能量由热源和冷源、经水系统传递给风系统, 再由风系统将能量传递给被调节的房间, 以达到所要求的室内温、湿度参数。能量有效利用的评价指数可由单位能耗指数、空调耗能系数 (CEC) 来评定。

1.1 建筑物热特性评价指数

建筑物围护结构的保温性能直接决定了空调房间的冷 (热) 负荷, 若要节约中央空调系统的能耗, 就必须改善围护结构的保温性能。现在许多国家提出了各种改善建筑保温性能的措施, 并规定了围护结构最大传热系数。一些国家采用限制年负荷系数 (PAL)

1.2 空调耗能系数 (CEC)

由 (2) 可知, CEC即为全年系统冷、热源耗能量与全年系统泵与风机耗能量之和, 除以全年系统供热负荷、供冷负荷、新风冷负荷、新风热负荷之和。当采取节能措施, 降低系统能耗时, CEC的值可判断中央空调系统的节能性。对不同规模 (大、中、小) 、不同地区 (寒、温、热) 的标准办公楼所做的设计以及利用计算机模拟求得CEC数值表明:基准型中央空调系统的CEC约在1.6左右;节能型中央空调系统的CEC可接近1.1。

2 影响中央空调的节能的几个方面

2.1 中央空调的操作和管理人员缺乏专业知识

许多中央空调的操作和管理人员缺乏一般的热力学知识和制冷空调理论知识, 整个班组没有暖通空调方面的技术人员, 有一两个从事过制冷空调的老工人以属不易。许多操作人员对运行期间进行怎样调节, 不甚了解。

2.2 对水泵、风机的节能普遍重视不够

水泵、风机的耗能占中央空调系统能耗的30%左右, 这方面的节能潜力大有可挖。然而普遍重视不够, 能源浪费严重。

2.3 过渡季节不懂得利用室外空气降温

过渡季节利用室外空气降温可节省相当多的能源, 然而运行管理中许多操作人员依然按照夏季空调方案运行, 浪费了许多能源。由于过渡季节时间不短, 如能掌握空调原理, 根据室外温度予以适当的调节, 加装回风系统、增大新风阀、空调区域妥善分区等。

2.4 冷却塔质量差, 导致制冷主机耗电增加

许多单位设计时选择冷却塔是足够大的, 且有富余量。由于冷却塔制造、安装质量差, 所以实际冷却能力比标识的冷却能力偏小了不少, 导致冷却水温偏高, 冷冷却塔进出口温差过小, 直接导致冷水机组冷凝温度提高制冷系数降低, 耗电量增加。有的单位将就着运行, 其结果是浪费了大量的电能 (冷凝温度提高一度, 冷水机组运行电流约增加4%) 。有的单位甚至因冷却水温过高而自动停机或卸载来维持运行, 最终不得不增加冷却塔的台数来解决这个问题。

3 中央空调系统具体节能措施

中央空调系统的节能是一个系统工程, 要求在能源利用的各个环节从规划设计到施工运转的全过程中贯彻节能的观点, 才可能达到节能的效果, 如果在某个环节上造成了能源的浪费, 整个系统也不能说是节能的。

3.1 精心设计暖通空调系统, 使其在高效经济的状况下运行

中央空调系统是一个庞大复杂的系统, 系统设计的优劣将直接影响到系统的使用性能。例如系统往往都是按最大负荷设计的, 而实际运行基本上是在部分负荷下运行, 如果系统各部分的设计不能满足部分负荷运行的要求, 那系统的能耗是很大的。又如新风系统的设计, 系统应该能随着室外气象参数的变化改变新风量, 以最大限度地缩短主机的开启时间。可以说空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。

3.2 改善围护结构的保温性能

我们知道对于中央空调系统而言, 通过维护结构的空调负荷占有很大比例, 而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小, 亦即决定通过维护结构的空调负荷的大小。所以围护结构保温性能在建筑的节能中起着很重要的作用。一些研究表明, 增大围护结构的保温性能, 可降低中央空调的设计负荷。运行过程中可大大降低外界对室内环境的影响。降低中央空调系统全年的运行费用。

3.3 提高系统控制水平, 合理确定室内温、湿度参数

以夏季中央空调制冷系统为例, 假设室外计算参数为定值时, 空调系统室内空气计算温度和湿度越低, 计算冷负荷就越大, 系统耗能也越大。通过研究证明, 在不降低室内舒适度标准的前提下, 合理设定室内空气温度和湿度设计参数可以收到明显的节能效果。

温湿度变化对热舒适度的影响。室内空气温度改变对室内热舒适度的影响非常大, 而相对湿度的变化对人的热舒适感几乎没有影响。

室内设计温度改变对空调系统能耗的影响。采用冷负荷系数法计算出在不同室内设计温度tn下的设计空调冷负荷、湿负荷、制冷量以及以室内设计温度25℃为基准的节能率。由结果的变化规律可以看出随室内温度的变化, 节能率呈线性规律变化, 室内设计温度每提高1℃, 中央空调系统将减少能耗约6%。

相对湿度的改变对空调系统能耗的影响。当相对湿度大于50%时, 节能率随相对湿度呈线性规律变化。由于夏季室内设计相对湿度一般不会低于50%, 所以以50%为基准, 室内设计相对湿度每提高5%, 中央空调系统减少能耗约10%。

采用新型节能舒适健康的空调方式。不同的温湿度参数组合可以得到相同的舒适性效果, 但不同的温湿度参数组合中央空调系统的能耗是不相同的。例如在冬季, 如果我们采用传统的空调方式, 把整个室内的空气加热, 通过空气实现人体与环境的热湿交换, 就需要较高的环境空气温度, 此时通过维护结构的热损失和加热新风的热损失都比较大。如果我们根据研究成果, 改变传统的空调方式, 增加辐射热 (如低温地板辐射采暖) , 此时所需要的空气温度将会显著下降, 一般可达到12~14度 (传统方式一般在18~20度) 。显然后者比前者具有显著的节能效果。

减少输送系统的能耗。中央空调系统中, 空气与水通常是能量载体。输送过程中的能耗包括:通过输送管道传热的能量损失和输送过程中的流动阻力损失。对于输送能量的空气或水管路系统, 减少输送过程传热对系统能量的损失和减少流动阻力对系统能量的损失也是达到节能效果的至关重要的两点。

开展冷热回收利用的研究运用工作, 实现能源的最大限度利用。目前许多中央空调系统冷、热回收利用研究正在蓬勃发展, 如中央空调风系统的全热回收机组, 将新风和排风进行最大呈度的热交换, 由此大大降低了冷却、加热新风所需的能量, 节能效果明显。夏季利用冷凝热的生活热水供应等, 都是对中央空调系统冷热的回收利用, 显著提高了中央空调系统能源利用率。

综上所述, 中央空调系统在建筑节能中占据重要的位置, 起着重要的作用, 节能技术的研究开发和运用是中央空调系统、建筑系统节能的基础, 政府职能部门的重视和支持, 则是实现大幅度节能、推动经济发展的保证。在中央空调系统领域, 舒适和节能成为当今建筑设计的基本课题, 保护环境, 利用自然能源, 削减能源负荷, 将成为今后建筑设计的方向。

参考文献

暖通空调系统的节能 篇5

关键词：暖通空调；节能；建筑结构；系统

本人做过的关于南京市公安局刑事科学技术实验楼工程，建成洁净室，刑事科学DNA分转基因产品检测净化实验室。净化实验室采用独立的洁净空调机组控制方便节能。其中自动控制系统采用PLC控制：实验室内安装温、湿度传感器、压力传感器，并通过显示仪表实时显示实验室内的湿度、相对压力；同进可将信号送到控制室，在PLC控制器上完成集中控制，从而达到节能控制要求。

一、增强暖通空调系统节能重要性

工程实践中可知，当前社会经济迅速发展的同时也加大了能源资源的消耗，当然以建筑能耗为重点，据测算，国内暖遥空调系统运行过程中的能耗将占建筑总能耗的三至五成，而且这一比列还在逐年的上升。随着人民生活水平的不断提高，人均建筑使用面积也在逐渐的增大，尤其以暖通空调系统为主的现代取暖设备在建筑领域得到了非常广泛的应用。暖通空调系统中的耗能不断增加，必然会导致能源资源的供求关系日渐趋于紧张状态，加之实践中所使用的暖通空调系 统和相关配套设备耗能均属于不可再生能源，尤其以电能的使用比例具有决定性。从实践来看，暖通空调系统的应用造成了非常巨大的能源资源耗损，而且具有不可恢复性，不仅如此，在化石能源转化过程中也造成了严重的环境污染，对生态环境非常的不利。基于一项研究调查发现，当前国内暖通空调系统的使用及能耗状况非常的惊人的，若能及时采取有效的措施进行节能控制，则当前国内所使用的暖通空调系统可实现节能百分之三十以上。加强暖通空调系统节能控制对生态环境保护以及维持我们的生产生活具有非常重大的意义。

1暖通空调概述

近年来，随着我国国民经济和社会生产技术的进步，各种能源和环境问题日益尖锐。在新世纪，城市化高速发展的同时建筑能耗也在逐年的增加，在一些发达国家，由建筑能耗造成的环境污染和生态问题占据社会总能耗的40% 以上。在目前的建筑能耗中，其主要的能耗方式有空调系统、照明系统、采暖系统等。而空调系统在这些能耗系统中占据了30% ～50% 左右，且这个数值随着近年来社会发展和人民对生活质量要求的提高而不断上升。因此，在目前社会发展中人民在满足室内空气适宜和舒适的同时，更是不断的对空调系统进行优化和调整，使得空调系统能够在运行的过程中顺应时代发展潮流进行，从而避免了由空调系统造成的能源损耗和浪费，这对于节能建筑概念的实施和落实有着重要的作用与意义，同时更是促进建筑行业快速、持续发展的必然基础。

2实现空调节能的主要手段

2.1改善系统设计要求

改善空调系统的设计要求主要是利用新技术、新概念和新手段来提高、完善原有的空调系统，使得空调系统在运行的过程中实现经济、科学的运行，从而增加空调运行效率的同时又能做到降低能源的消耗。在一般情况下，暖通空调系统是一个即复杂而又繁琐的系统，这种问题在中央空调系统中表现得尤为明显，因此在设计的过程中其设计性能的优劣直接关系着空调系统在使用过程中的使用效果与功能的发挥，因此在目前的空调系统设计中，其设计与系统的优化节能方面存在着重要的作用与意义。这就需要我们在设计的过程中基于空调系统现有的工作力度和作用要求的基础前提下对空调系统进行优化与改进，针对过去空调系统存在的问题进行全面系统的处理。如在设计工作中对于新风系统的设计，多数工作人员在工作研究中通过实践总结表明，在不同的地区对于空调系统的设计要求也不尽相同。如对于全面气候较为暖和的地带，在空调系统设计中一般都是采用全新风来制冷，而无需担心室内加热要求，而对于四季分明的地区，在空调新风系统设计的时候则是利用混合式或者全新风来记性供冷，而不用直接开冷冻机。因此来说在目前的空调系统中，优化空调内部系统是尤为重要的，这对于保证空调系统的运行效果和效率十分有效，同时对于促进社会发展也是较为有利的。

2.2改善系统保温性

保温性能是暖通系统工作中不可缺少的一部分，是通过在工作中以维护结构为主的空调负荷和比例模式。一般情况下，在空调保温系统的研究和传热系数分析中通常都是以空调系统的负荷大小为依据而进行分析和总结的，这对于工作中能够存在的能耗损失有着极为有效的减少和控制优势。在目前的社会发展中，对于冬季供暖和供热要求较高的建筑物的暖通空调系统中，对于其中存在的种种问题要进行严格的控制，并且针对容易散热的门窗等建筑结构也要进行严格的控制与分析。

2.3提高系统控制力度

在空调系统中针对人体的作用进行分析与总结，从而针对空气的温度、风速、湿度以及环境的辐射温度等要求都进行严格的控制，并且在处理的时候对于人体对环境冷热感觉要求也要进行综合的分析和探讨，并针对环境中存在的种种作用都尽心全面系统的总结与优化。一般情况下，我们在工作中针对现有的舒适性要求来对房屋的室内环境进行总结和评价，从而设置一个能够满足室内环境要求的空调系统，并能够将室内空气中存在的种种微生物都进行处理，避免对人体健康造成威胁与影响。这种方法下的空调系统在目前的应用中，有着30%左右的节能优势。

2.4采用新型节能舒适健康的空调方式，减少输送系统的能耗

系統形式的选择，直接影响到冷、热源的耗能和动力的耗能。在室内，我们根据热湿环境的研究成果，改变传统的空调方式，增加辐射热，采用低温地板辐射采暖，该系统可以考虑采用间歇供暖方式，即通过降低日间温度来减小房间负荷，从而减小建筑物的能耗。低温地板辐射采暖是在地板上均匀布置散热盘管，热量以辐射对流的方式向上传递，室内温度下暖上凉，给人以“脚暖头凉”的感觉，热舒适性比较好。地板供热具有舒适性好、减少扬尘、节省空间、私密性好，易于计量改造，可利用低位热源和节省维修费用等特点。在办公、商业等大型公共建筑里，比较多的是采用变风量空调系统，变风量系统在一般情况下，节能可达到50%。采用变水量的运行是负荷减少时，调小水量，冷水温度不变。

3结语

中央空调系统的节能措施 篇6

一、中央空调系统设计中的节能

节能的设计可分为两方面:一是建筑节能减少热负荷, 二是空调节能提高系统效率。

(一) 建筑节能。

建筑节能是一项综合性的系统工程, 建筑物的地点、方向、建筑材料、装修情况等都会对空调系统的能耗产生重大的直接影响。室内的热负荷来自两方面, 一是由室内外温差而引起的热量交换, 另一方面是室内的人员、照明和设备产生的热负荷。可以:1、采取遮阳措施。减少阳光直接辐射屋顶、墙、窗及透过窗户进入室内, 可采用挑檐、遮阳板、镀膜玻璃、安装窗帘等;减轻外墙、屋面吸收阳光辐射热, 可采用浅色外墙饰面, 将绝热层设在外墙外侧和屋顶屋面, 或架空屋面。增加外遮阳对热负荷减少十分明显。据中国建筑科学研究院测定, 在水泥屋面刷上石灰水, 夏季屋面的表面温度可降低16~19℃。2、增强气密性。提高门窗气密性, 防止缝隙进风, 减少空气渗透从而减少热负荷。如设置泡沫塑料密封条, 使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料 (如毛毡) 、弹性密闭型材料 (如聚乙烯泡沫材料) 、密封膏等密封;框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等;扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。采用塑钢门窗不仅气密性好, 而且热阻大, 并可降低噪音, 减少灰尘。3、增强绝热性。采用绝热材料对墙、屋顶、门窗等进行绝热, 如岩棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯硬质泡沫塑料、PVC塑料门窗、中空玻璃等, 以减少围护结构的传热系数。采用空心砌块、二层窗等, 利用空气隔热, 也可起到绝热作用。4、控制窗墙比。窗墙比是窗洞口与墙的面积比值, 增大这个比值不利于空调建筑节能。通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的35%~45%。JGJ26-1995《民用建筑节能设计标准 (采暖居住部分) 》对不同朝向的房屋窗墙比做了严格的规定, 指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%”。5、减少照明负荷。照明用电量占总用电量的10%以上, 对空调建筑来说, 照明用电往往直接转化为空调负荷。对于空调面积大、照明容量大的地方, 应采用照明与空调的组合系统。注意采用节能灯, 节能灯耗电只有白炽灯的1/5。建筑节能是具有很大潜力的节能措施。经验表明, 采用各项节能措施后, 整个建筑物能耗减少30%以上。

(二) 空调节能。

空调节能主要是提高空调系统的效率:1、设计参数的确定。在满足要求的前提下尽量降低设计标准、在舒适度相同的情况下根据实际情况在允许范围内调整室内温湿度的取值。2、空调设备的选用。 (1) 制冷机组是主要的能耗设备, 能耗占整个空调系统的55%~65%。选型时根据容量大小尽量选择能效比高的机组。 (2) 不要选用容量过大的主机。许多设计人员为了安全起见, 冷水主机容量都要比实际尖峰热负荷大20%以上。但是, 实际尖峰热负荷在全年出现的频率相当低, 全年平均的热负荷大约是尖峰热负荷的 (60~70) %, 使得全年平均的热负荷只有冷水主机容量的 (50~60) %。由此, 造成冷水主机大部分时间都在低负载下运转, 出现长期大马拉小车现象, 在能满足使用功能的前提下, 选择用三至四台容量较小的机组并联使用, 这样可根据负荷情况进行调节, 提高机组的运行效率。 (3) 根据具体情况选择制冷方式, 如有余热、废热可供利用的地方, 应优先选用溴化锂吸收式冷水机组作为空调系统的冷源。因为溴化锂吸收式制冷机组采用热能进行驱动, 所以采用溴化锂吸收式冷水机组对节电有明显效果。3、新风量。新风负荷占空调总负荷的20%~40%, 一般设计是以人员最多及活动最激烈的情况来决定新风量。但实际使用时却几乎不需要使用这么大的新风量, 从而造成在绝大部分的空调时段都在耗能的状况下运转。因此, 及时调节好新风与回风的比例就可以节能。如, 商场在周一到周五将新风减少50%, 总负荷能减少30%。

二、中央空调在运行、维护中的节能

(一) 控制合理的运行参数。

1、室内温、湿度。在保证生产工艺及室内人员健康的前提下, 夏季室温每提高1℃, 可节电10%以上。根据人体舒适性要求, 相对湿度要求在40%~60%。如果空气相对湿度从50%提高到60%, 则可节约电能15%左右。2、冷冻水的供、回水温差。一般空调水系统的输配用电, 在夏季供冷期间约占空调用电的30%左右, 设计中供、回水温差一般均取5℃。但目前, 大流量、小温差现象普遍存在, 应采用换热效率高的换热器, 增大温差, 减小流量, 从而减少水系统的能耗。

(二) 对设备维护的节能。

中央空调运行一段时间后与新安装好时比较, 往往效果会差很多。原因是设备的效率降低。如冷却塔结垢;水泵气蚀、腐蚀, 应对设备定期的维护, 提高空调系统效率。

三、空调节能的新动向

(一) 变频技术。

中央空调中水泵风机用电量占空调总用电量30-40%。因此, 泵类和风机变速运行节能量是显著的。由于水泵实际工作点往往不能处于效率最高点, 即使流量减小了, 实际用电量减少并不多。而采用变频调速装置调节流量可收到良好的节能效果。北京某饭店采用变频调速装置已获得显著的节电效益, 该饭店共选用3台变频调速装置, 分别对冷冻水泵、冷却水泵和供暖水泵进行变流量调节, 投入运行一年就节电50万kWh, 而3套变频调速装置的投资费是13万元, 投资回收期不足2年。变频调速可在非峰值负荷时减少送风量, 从而可节省动力消耗。据检测, 当运行风量减至设计风量的50%时, 运行电流约减少25.5%, 因而全年空调运行消耗的电力比定风量方式小得多。与改变泵或风机出口阀门开度的方法相比, 变频调速方法的节能效果是非常明显的。

(二) 蓄冷空调技术。

就是在常规中央空调增加一套蓄冷装置, 如:蓄冰槽等。蓄冷空调主要利用分时电价政策, 在夜间用电低谷期, 进行制冷, 将制得冷量以冰 (或其它介质) 的形式储存起来。在白天空调负荷高峰期, 将冷量释放, 便可达到少开甚至不开主机的目标。

另外, 还可以得到以下的实惠:由于峰谷电价比值较大 (如广东2005年峰谷电价比为3.16:1;山东省2004年峰谷电价比为4:1) , 从而减少了空调运行费用, 而且减少制冷主机的装机容量以及相应的配电设备等的投资, 停电时还可以作为应急冷源继续供冷。蓄冷空调特别适用于间歇空调系统, 及峰谷负荷差较大的连续运行空调工程。如:办公大楼、影剧院、体育馆、非昼夜运行的工厂车间等。

总之, 空调系统节能是一项比较艰巨综合性工作, 不但与建筑设计有着密切关系, 同时与工程设计的合理性切切相关。

摘要：中央空调系统成了耗能大户, 中央空调系统的节能是非常必要的。本文从中央空调系统的设计、选型及运行调节等方面论述中央空调的节能措施。

关键词：节能,设计,选型,变频,蓄冷

参考文献

浅析中央空调系统节能措施 篇7

1 设计环节中的节能措施

在空调系统设计之初, 即应将节能作为重要依据之一。实现空调节能的根本途径, 就在于巧妙地利用室内外条件、维护结构及空调设备的相互作用关系, 选择满足建筑节能要求的方案, 既营造出舒适、高效的室内环境, 同时又实现大幅度节能的目的。

1.1 冷热负荷设计控制

在中央空调系统施工图设计阶段, 必须进行热负荷和逐项逐时的冷负荷计算。负荷计算应采用动态的计算方法, 依据实际负荷情况选择合适的冷热源。由于系统冷热源及设备在部分负荷下的性能对系统节能有重要影响, 因此, 在设备选型时, 一方面要考虑到特定的设计工况, 同时还应该强调系统运行工况和部分负荷的系统性能的影响。

空调系统的冷热负荷设计过大, 设备选型没有充分考虑空调系统的负荷特点和设备性能, 空调机组容量、管道直径、水泵配置、末端设备设计偏大, 导致投资、运行费用增大。而很多建筑的空调系统都达不到满负荷运行, 即使在最热月仍有闲置的空调机组。水泵选型过大或水泵选配电机功率过大, 低效率运行, 浪费能源。多台冷冻水泵并联运行时, 没有根据供冷负荷的变化调整开启台数, 而是无论冷负荷大小, 都是按最大冷负荷开动冷冻水泵, 白白浪费了电能。

1.2 采用变风量系统, 以减少空气输送系统的能耗

全空气空调系统设计的基本要求, 是要确定向空调房间输送的、经过一定处理的空气数量, 用以吸收室内的余热和余湿, 从而维持室内所需要的温、湿度。当室内余热值发生变化而又需要使室内温度保持不变时, 可采用两种方法:

a.定风量:将送风量L固定, 而改变送风温度;

b.变风量:将送风温度值固定, 而改变进风量。

考虑到现代化楼宇的空凋要求, 正从集中式控制向各个房间进行独立、个别控制的方面发展。变风量空调 (VAV) 控制系统可以克服定风量系统的诸多缺点, 它可以根据各个房间温度要求的不同进行独立温度控制, 通过改变送风量的办法, 来满足不同房间 (或区域) 对负荷变化的需要。同时, 采用变风量系统可以使空调系统输送的风量在建筑物中各个朝向的房间之间进行转移, 解决一天中同-u, -t间各朝向房间的负荷并不都处于最大值的问题, 从而减少系统的总设计风量。这样, 空调设备的容量也可以减小, 既可节省设备费的投资, 也进一步降低了系统的运行能耗。有资料显示, 采用变风量系统可节省能源达到30%, 并可同时提高环境的舒适性。该系统最适合应用于楼层空间大而且房间多的建筑。尤其是办公楼, 更能发挥其操作简单、舒适、节能的效果。因此。变风量系统在运行中是一种节能的空调系统。

1.3 利用能量回收系统节能

在室内外温差较大的情况下, 可在系统中增设热回收系统, 可得到较为明显的节能效果。

1.4 空调水系统的设计控制

在以往的设计中, 水系统大多是定流量, 水流量按最大冷负荷和5℃的供回水温差确定。而实际普遍存在大流量小温差现象, 最大负荷出现的时间很少, 绝大部分时间在部分负荷下运行, 实际温差小于设计温差, 实际流量比设计流量大1.5倍以上, 大大超过设计流量, 水泵电耗大大增加。因此在设计时不仅要杜绝大流量、小温差现象, 还要逐步引入小流量、大温差的设计方法。由于加大供回水温差, 设备的运行参数发生变化, 设计方案要经过技术经济比较后确定。同时还应该关注冷却水温度对空调系统能耗的影响。

2 维护结构的节能措施

我们知道对于中央空调系统而言, 通过维护结构的空调负荷占有很大比例, 而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小, 亦即决定通过维护结构的空调负荷的大小。所以围护结构保温性能在建筑的节能中起着很重要的作用。一些研究表明, 增大围护结构的保温性能, 可降低中央空调的设计负荷。运行过程中可大大降低外界对室内环境的影响。降低中央空调系统全年的运行费用。

2.1 合理设计窗的构造。

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比, 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、挑阳台、百叶板、窗帘等。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。

2.2 提高门窗气密性。

房间换气次数由0.8h降到0.5h, 建筑物的耗冷可降低8%左右, 因此设计中应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。密封条应采用弹性良好、镶接牢固严密、经久耐用的产品, 根据门窗的具体情况, 分别采用不同的密封条, 如橡胶条、塑料条或橡塑结合的密封条。固定方法可用粘贴、挤紧或钉结。

2.3 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。

2.4 使用环保、节能型建筑材料, 可有效减

少通过围护结构的传热这一主要的空调负荷, 从而降低各主要设备的容量, 达到显著的节能效果。当然, 这可能会在一定程度上增大初期投资, 这可通过合理的技术经济比较后确定。

2.5“冷屋顶”技术, 通过在普通屋顶表面涂

上浅色的、高反射率的材料, 提高屋顶的日射反射率, 减少太阳热量的吸收, 从而达到减少空调冷负荷、节约空调能耗的目的。采用“冷屋顶”节能可使空调负荷减少约10%-50%。

3 系统运营方面的节能措施

在空调能耗中, 有很大一部分是由于管理不善而引起的。各项调节和节能措施的实施, 和操作人员的技术素质直接相关。因此应加强对操作人员的培训, 提高管理人员素质。另外, 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%~l5%。

加强日常和定期的对设备和系统地维护和清洗。例如空调构件等的维护, 冷凝器等换热设备传热表面的定期除垢或除灰, 过滤器、除污器等设备定期清洗。当过渡季节中室内有冷负荷时, 应尽量采用室外新风的自然冷却能力, 节省人工冷源的冷量。

结束语

节能和环保是实现可持续发展的关键。空调是能耗大户, 因此, 合理设计、精心施工和科学管理对空调节能都是至关重要的。节能技术的研究开发和运用是中央空调系统、建筑系统节能的基础。在中央空调系统领域, 舒适和节能成为当今建筑设计的基本课题, 保护环境, 利用自然能源, 削减能源负荷, 将成为今后建筑设计的方向。

浅析中央空调系统的节能措施 篇8

1.1减少室内的热负荷措施

1.1.1遮阳

减少室内阳光直接辐射屋顶、墙、窗及透过窗户进入室内,可采用挑檐、遮阳板(蓬)、镀膜玻璃等;减轻外墙、屋面吸收阳光辐射热,可采用浅色外墙饰面,将绝热层设在外墙外侧和屋顶屋面,或架空屋面。

1.1.2气密

提高门窗气密性,防止缝隙进风。现在建筑中普遍采用的塑钢门窗不仅气密性好,而且热阻大,并可降低噪音,减少灰尘。另外采用门窗封条,提高门窗气密性。房间换气次数由8降到5,建筑物耗冷可降低8%左右。因此设计中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。如橡胶条、塑料条或橡塑结合的密封条。

1.1.3绝热

采用绝热材料对墙、屋顶、门窗邓进行绝热,如岩棉、矿渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、膨胀珍珠岩、加气混凝土、聚氨酯硬质泡沫塑料、PVC塑料门窗、中空玻璃等,以减少围护结构的传热系数。采用空心砌块、二层窗等,利用空气隔热,也可起到绝热作用。增设外墙及屋顶的保温层对冬、夏两季节能有利。

1.1.4控制窗墙比

窗墙比是窗洞口与墙的面积比值,增大这个比值不利于空调建筑节能。通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的35%~45%。一般规定各朝向的窗墙比不得大于下列数字:北向25%;东、西向30%;南向35%。减少窗、墙面积比,对减少夏季冷负荷有较好的效果。窗的设计和发展经历了单层窗时期、双层玻璃阶段和镀膜玻璃阶段。目前最先进的节能窗是超级节能窗,虽然超级节能窗比普通窗的价格高20%~50%,但以节能计算,它的回收期只有2~4年。

1.1.5照明

在我国,照明用电量已占总用量的10%以上,照明用电往往直接转化为空调冷负荷。对于空调面积大、照明容量大的地方,应采用照明与空调的组合系统。注意采用节能灯,节能灯发光效率高,是白炽灯的5倍左右。即同样亮度时,节能灯耗电只有白炽灯的1/5。

1.2提高中央空调系统的效率

1.2.1合理选择制冷装置(冷源)

配置多台压缩机的冷水机组具有明显节能效果。因为这样的机组在部分负荷时仍有较高的效率,而且,机组起动时可以实现顺序起动各台压缩机,对电网的冲击小,能量损失小。此外,可以任意改变各台压缩机的起动顺序,使各台压缩机的磨损均衡,延长使用寿命。但台数不宜过多,冷水机组台数宜选用2~3台,制冷量较大时亦不应超过4台,单机制冷量的大小应合理搭配。

1.2.2合理选择主机容量

为了安全起见,绝大部分的冷水主机容量要比实际尖峰热负载大20%以上。但是,实际尖峰热负载在全年出现的频率相当低,全年平均的热负载大约是尖峰热负载的60%~70%,使得全年平均的热负载只有冷水主机容量的50%~60%。由此,造成冷水主机大部分时间都在低负载下运转。冷水主机负载率在60%以下运转效率不佳。因此主机容量不应选择过大。

1.2.3合理选择制冷方式

有余热(如蒸汽、热水和窑炉排放热等)可供利用的地方,应优先选用溴化锂吸收式冷水机组作为空调系统的冷源。

1.2.4配置优势的节能设备

由于设计制造技术的提高,近年来新上市的冷水主机的耗电率比20年前所生产的冷水主机降低约35%左右。因此在适当时候将旧主机换成高效率的冷水机组是非常可行的。

2运行中的节能措施

2.1空调系统经济运行和技术管理

1)定期检查和改善围护结构、设备、水和空气输送系统的保温性能。

2)在满足生产工艺和舒适性的条件下,合理降低建筑物空调的温、湿度标准,适当增大送回风温差和供回水温差。

3)在保证最小新风量的前提下,合理控制和正确利用室外新风量。

4)定期检查和维修水、空气输送系统,减少系统的泄漏。

5)定期维修、校核自动控制装置及监测计量仪表。

6)加强对空调水系统的水质管理。

7)监理运行管理、维护、检修等规章制度。

8)建立运行日志和设备的技术档案。

9)管理和操作人员要经过培训,考核合格后才能上岗。

10)主管部门定期派专人检查有关规章制度的执行情况。

2.2控制合理的运行参数

2.2.1室内温、湿度

从节能角度出发来确定室内温、湿度标准时节能的重要因素。在保证生产工艺与人体健康的条件下,夏季室温每提高1℃,约可减少热负荷11.2%。在夏季如将室内空气湿度由60%提高到70%,则可节约能量17%左右。

2.2.2新风量

新风负荷占空调总负荷的20%~40%,对其标准值高低的取舍,与节能关系重大,不可忽视。引进新风主要是为了满足人员的卫生需求及部分工艺空调所需维持的室内外压差。而新风量的多少直接影响空调的负载,从而影响空调系统的风机、冷水泵、压缩机、冷却水泵、冷却塔风扇的耗电。一般设计是以人员最多及活动最激烈的情况来决定新风量。但实际使用时却几乎不需要使用这么大的新风量,从而造成在绝大部分的空调时段都在耗能的状况下运转。较有效的方法是以室内空气中二氧化碳含量来控制新风量。大型酒店、宾馆的公共场所,商场、餐厅、多功能厅及大型会议厅等,需要送入的新风量较大。在整个系统的实际运行中室外空气温、湿度随季节而变化。因此,及时调节好新风与回风的比例就可以节能。

2.2.3冷冻水的供、回水温差

一般空调水系统的输配用电,在夏季供冷期间约占整个建筑动力用电的12%~24%,因此水系统节能具有重要意义。目前,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℃。

2.2.4冷却水入口温度

冷却水入口温度每降低1℃可节电1.5~2%。冷却水入口温度应在符合冷水主机特性及室外气温、湿球温度的限制下尽可能地降低,以节约冷水机组的耗电。在较低的冷却水温时冷水主机耗电降低,但冷却水塔耗电升高,两者耗电之和存在一个最佳运转效率点。冷却水塔应与冷水主机的运转一起考虑,才能使整个效率提高。要达到最佳化控制,冷却水设定温度应随室外气温、湿球温度而变。

2.2.5冷却水循环量

减少冷却水循环量,可以降低冷却水泵耗电量。若能配合冷水主机与冷却水塔选择较大温差的设计时,水流量即可降低。从而减少冷却水泵的初装费用和运转费用。

2.2.6冷却塔风机控制

在大多数的设计中,一台冷水主机会搭配一台冷却水塔,且水塔的起停与冷水主机联动。由于中、大系统冷水主机偏多,使得冷却水塔台数也多,不易管理及维护,且无法随着空调负载及室外气温条件变动而调整风扇耗电量。当水处理量大于300m3/h以上时,方形冷却塔可实现多风机控制。风机的数量可随着处理水量的增大而增加。方形多风机冷却塔,可随着夏季室外湿球温度的变化随意增减风机数量,用于昼夜温差较大的地区更有利于节能。

2.3中央空调系统的维护与节能

2.3.1空调系统的常规维护管理

每年运行前要对空调系统进行打压试验、冲洗检查。系统的除污器要定期清理。风机盘管的滴水盘定期检查清洗。

2.3.2制冷机组开机前的维护管理

检查冷冻水、冷却水阀门开关是否正确。检查主机、油系统、制冷剂系统开关是否正确,液位是否正常。在检查的同时记录冷冻(冷却)水的温度和压力差,主机油位,制冷剂的液位,机内压力、油温。以上检查结果记录在案。

2.3.3主机运转时的维护管理

在运转过程中定时检查制冷系统有无泄漏现象。做好运转记录,每小时记录一次。需要记录的有油温、油压、油位,吸气压力、蒸发压力、蒸发温度、排气压力、排气温度、制冷剂页面变化,冷冻水进出水压差、温差、冷却水压差、温差,电流、电压。检查有无异常现象。

2.3.4机组停机时的维护管理

关闭哪台机组就把哪台机组内水泄掉,以防停机后的热膨胀损坏设备。开机时打开相应冷冻冷却水进出水阀,保证经济运行。机组运转一个时期要对蒸发器、冷凝器、油冷却器的水系统彻底清洗,否则会降低机组制冷量,增大运转成本。主机各安全阀、仪表每年要校验一次并记录在案,确保机组安全运行。

2.3.5空调停用后的系统保养

系统要进行反复冲洗。冲洗完后利用定压设备使系统保持一定压力,保证管道内壁不生锈,避免系统在运转时堵塞。所有明杆阀门全部用黄油保护阀杆。

2.4节能计量监测与管理

2.4.1采用一定的计量方法加强中央空调管理

节能计量监测是节能管理的基础:在供冷、供热水系统中,应设置温度、压力、水流量、冷热量等监测仪表。对用电量、燃料消耗量、用水量、蒸汽耗量,应分级、分类设置电度表。

2.4.2加强对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素质直接相关;具备必要的制冷空调知识;要懂得根据室外的参数的变化进行调节;要懂得怎样调节才会节能。

3结论

本文探讨中央空调系统的节能现状、设计和运行过程中的节能技术措施,为现代建筑创造舒适高效的工作和生活环境。

摘要：在各类建筑物中,大量采用先进的中央空调系统已成为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。本文阐述中央空调系统的节能现状、设计和运行过程中的节能措施。

关键词：中央空调,节能

参考文献

[1]GB50019-2003采暖通风与空气调节设计规范[S].

[2]2007全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇—暖通空调动力.建设部工程质量安全监督与行业发展司.中国建筑标准设计研究院,2007.

[3]李玉街,蔡小兵,郭林.中央空调系统模糊控制节能技术及应用[M].中国建筑工业出版社,2009.

中央空调系统的节能措施研究 篇9

关键词：中央空调系统,冷水机组,建筑能耗,节能措施

随着我国建筑行业的快速发展,中央空调系统在建筑物中的应用越来越广泛,使得建筑物能耗大大增加。近年来,能源紧缺问题日益突出,如何有效节约能源,提高能源利用率已成为了当前亟需解决的重要问题。而中央空调系统的能耗在建筑能耗中占据50%以上,采取有效的措施节约中央空调系统的能耗是当前建筑行业面临的迫切任务。鉴于此,笔者进行了相关介绍。

1 中央空调主机的节能措施

1.1 空调主机采用变频调速技术

中央空调主机能耗占系统总能耗的60%左右,因此制冷机组的节能是整个系统节能的重要环节。中央空调冷、热负荷始终处于动态变化之中,如果夏天设定温度过低或冬天设定温度过高,房间的冷、热负荷越大,系统耗能也越大,能源浪费也越严重。夏季,在通常气温下,大多数建筑物每年至少60%时间的冷负荷在20%~70%范围内波动。而大多数中央空调是以最大冷负荷所需的最大功率作为设计参数,而实际运行的制冷负荷大大低于设计负荷,出现了“大马拉小车”的情况,导致能源极大浪费。主机采用变频调速技术就能实现运行负荷实时跟踪,并自动调节运行工况,有效提高了空调系统的能源利用效率。

1.2 风机、水泵采用变频调速技术

中央空调系统风机的给风量和水泵的给水量以前也是通过调节出、入口的挡板和阀门开度来调节,其输入功率大量消耗在挡板、阀门的截流过程中。由于风机、水泵的轴功率与转速成三次方关系,因此,风机、水泵采用变频调速来调节转速是最有效的节能措施,根据温度、湿度、压差和流量的设定值,实现冷媒系统变频智能控制运行,使中央空调能耗随末端负荷变化而变化,达到最佳的运行效果。

2 冷却水系统的流量优化控制

2.1 冷却水系统的功能

冷却水系统的功能是将冷水机组的热量排放到室外大气环境中,冷却水温度越低,冷水机组的制冷效率就越高。如果冷却塔停开,冷却水温度升高,混合后的冷却水水温也会提高,冷水机组的制冷效率就会降低。因此,对于停止运行的多联冷却塔,其进、出水管的阀门必须关闭。冷却水额定流量是按照满负荷时的散热量设计的,通常就是所需的最大流量。而在实际运行中,大多数时间都是在不满负荷的工况下运行,如果冷却水系统始终保持固定流量运行,不仅会造成能源浪费,还会导致整个制冷系统运行不协调。因此,冷却水流量也应该跟踪调节,做到优化控制,以变流量方式运行,不仅使冷却水系统与冷媒水系统、冷水机组协调运行,而且还实现系统的节能降耗。

2.2 提高冷水机组蒸发温度

表1列出了某公共建筑中央空调主机制冷性能随着蒸发温度的变化情况。可以看出,实际运行的冷水机组蒸发温度每增加1℃,机组单位制冷量的功耗约降低2%.因此,在满足舒适性的前提下,应尽量提高蒸发温度。

2.3 降低冷水机组冷凝温度

实际运行的水冷式冷水机组冷凝温度每增加1℃,机组单位制冷量的功耗约增加3%~4%.因此,应尽量降低冷凝温度,冷凝温度与冷却塔冷却效果、冷凝器换热效果以及室外空气温湿度有关,可采取提高冷却塔冷却效果、冷凝器冷却水侧自动清洗等技术来降低冷凝温度。

随着冷水机组运行年数的增加,冷凝器冷却水侧的污垢会越来越厚,换热热阻将不断增加,最终影响机组能效。冷凝器冷却水侧污垢如图1所示。在冷水机组日常运行中,应密切关注冷凝器端差的变化,及时清洗冷却水侧水垢,提高换热效果,降低冷凝温度,水垢清洗方法有橡胶海绵球自动清洗法、在冷凝器水侧安装扰流片法、化学清洗法等。

3 冷却塔的节能

冷却塔的能耗在冷水系统所占的比例虽然不大,但由于使用频率高,能耗较大。

3.1 冷却塔运行温度的合理设置

温度控制是冷却塔节能的关键。利用温度调节器控制冷却塔风机电源的通断,热负荷变化时,通过热敏电阻的检测,发信号给温度计,控制风机的开停。当热负荷低到临界线时,风机停止运转;当热负荷升高时,风机重新启动,从而达到节能的目的。

3.2 风机台数及其功率的合理配置

对于并联配置的冷却塔,通过风机台数和功率配置来实现风量的调节。在实际运行时,可以根据回水温度自动开停风机运行的台数。例如,某酒店冷却塔风机开启台数是根据冷却水回水温度来确定起停的——当回水温度达到28℃时,冷却风机自动开启1台;当回水温度达31℃时,冷却风机自动开启2台;当回水温度达到29℃时,冷却风机自动停止1台;当回水温度达到26℃时,冷却风机自动停止2台。采用这种模式运行,5年来运行效果良好,空调系统配置了4个冷却塔,每个冷却塔配有2台7.5 k W的散热电机,在每年的冷热过渡季节,冷却塔的散热电机节能效果十分显著。

4 通风系统的节能

通风系统中大量的灰尘和颗粒物在送、回风管道的内壁上聚集,增加了风阀和风管的阻力,从而降低了送、回风速度和送、回风量,增加了风机的能耗。风机盘管换热器长期通过室内空气冷热交换循环,致使空气中的灰尘、烟灰、细菌等聚集在风机盘管的铝翅片上,纤维状物等脏物积聚堵塞换热器,引起风量下降,严重影响了中央空调冷热交换效率。此外,换热器通常安装在阴暗潮湿的地方,容易使细菌繁殖,而且有霉菌味和军团菌,使空气污染,对人体健康有害。已清洗的中央空调风机盘管换热器显示,风机盘管换热器系统使用多年后,灰尘堆积,换热翅片上有积聚成团的尘埃,有的换热器出风口几乎被堵死,已无空调的冷、热风吹出,严重影响了通风量和制冷效率。所以,定期检查和清理风机盘管换热器,并定期更换过滤网,是节约能耗、提高制冷效率、提升空气洁净度最有效的手段。

5 运行管理节能

5.1 过渡季节空调系统的运行管理

在日常运行管理中,要根据室外温度变化,采用合理的自控(BA)系统及必要的手动调节装置来实现不同的节能运行模式。房间内预冷预热时间的合理选择将直接影响冷热设备节能运行,特别是在过渡季节,室外新风的利用和新风量的确定都需要人工调节。当夏季室外空气热焓大于室内空气热焓,或冬季室外空气热焓小于室内空气热焓时,要适当减少新风量。过渡季节供冷期间,如果出现室外热焓小于室内空气热焓的情况,应该采用全新风运行,不仅可以缩短制冷机的运行时间,减少空调能耗,同时可以改善室内的空气质量。过渡季节尽量利用新风,必要时可以全新风运行,充分利用空气潜能。

5.2 建立能源考核管理和计量收费制度

在空调能耗中,各项调节和节能技术的操作与操作人员的技术水平及责任心直接相关,管理到位至关重要,因此,除了持证上岗外,还应加强对空调操作人员的技术培训和持续教育,提高空调管理人员的技术水平与节能意识。实行空调能耗当班考核制,并按空调覆盖区域分段考核,实行计量收费,也是空调系统节能的有效措施。实践表明,实行各区域空调计量(考核)收费后,其节能率可提高10%~15%.

6 结语

综上所述,当前中央空调系统在建筑工程中得到了广泛的应用,采取有效的措施减少中央空调系统的能源消耗,对实现建筑的节能减排具有重要的现实意义。因此,在中央空调系统运行中,要采取有效的措施降低系统各个组成部分的能耗,同时,相关管理人员要做好中央空调系统的运行管理工作,从而降低系统整体的能源消耗,实现建筑节能减排的目标。

参考文献

[1]赵靓.浅析中央空调系统的节能措施[J].科技视界,2016(17).

中央空调系统节能 篇10

【关键词】图书馆 中央空调 节能

【中图分类号】G71【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）06-0002-02

本文根据广东某高校图书馆2012年5-11月中央空调系统参数重点分析冷冻水系统出水温度、冷凝温度、蒸发温度等运行参数，通过分析找出能耗存在的问题以及空调系统负荷变化规律。提出优化建议、改进措施和可行的节能运行的系统运行方案，以达到节能目的。

一、图书馆冷冻水系统运行数据情况

二、图书馆冷冻水系统运行存在问题

1.从上图1、图2可看出无论是5-7月或是9-11月冷水机组冷冻水进出水温差普遍是比较低，大部分时间都是运行在4℃以下。这主要是由几方面原因引起：一是冷冻水循环水质问题，水质未处理好，导致蒸发器内生产污垢，影响其换热。二是冷冻水泵选型过大，导致大流量小温差的情况。三是日常维护管理出现问题，未能及时清洗冷冻水系统以及根据负荷变化及时调节冷冻水流量。

2.从图3可看出5-7月冷冻水出水温度与蒸发温度温差在1-2℃运行时间为20%，2-3℃占52.5%，3-5℃占27.5%， 有72.5%的时间冷冻水出水温度与蒸发温度温差运行在3℃以下，但同时也有27.5%的时间运行在3℃以上，所以1#冷水机组蒸发器运行还是相对合理的，可能会存在些污垢，需加强清洗以及水质处理。

3.从图4可看出冷冻水出水温度与蒸发温度温差在1-2℃运行时间为2.33%，2-3℃占40.47%，3-5℃占57.21%， 只有42.8%的时间冷冻水出水温度与蒸发温度温差运行在3℃以下，而57.21%的时间运行在3℃以上，所以9-11月总体上1#冷水机组蒸发器运行是不合理的，蒸发器换热效果比较差。

三、中央空调系统节能优化措施

1.中央空调冷冻水泵变频控制方式

目前，广东某高校图书馆中央空调冷冻水泵采用的是定频水泵，从未对水泵进行变频改造，而且空调末端风机盘管等时采用二通调节阀进行流量控制，因此结合以上的分析可对冷冻水泵进行变频技术改造，采用压力或压差控制方式进行变频改造。

对于冷冻水泵采用变频控制具有一定的节能效果，假设学院图书馆中央空调冷冻水泵运行时间为每天12小时，每年运行150天计算，电费按0.75元/kWh。根据水泵功率计算公式以及水泵相似定律可得出水泵工频泵和变频泵耗电性能情况如表1。

从表1可知，采用变频泵对供电频率进行调频可到达一定的节能效果。

2.中央空调冷冻水泵冷冻水质处理

通过前面的分析可知， 只有42.8%的时间冷冻水出水温度与蒸发温度温差运行在3℃以下，而57.21%的时间运行在3℃以上，所以9-11月总体上1#冷水机组蒸发器运行是不合理的，存在污垢，水质未处理好，影响机组的换热效果。

而腐蚀主要由几方面原因引起。

（1）由于厌氧微生物的生长对管道而形成的腐蚀。

（2）由于存在的氧气造成的电化学腐蚀，氧气的来源主要是：1.膨胀水箱的补水；2.阀门；3.管道接头、水泵的填料漏气。

（3）由于系统含有不同的铜、钢、铸铁等材料，因此存在由不同金属材料导致的电偶腐蚀。

主要解决方法是：采用缓蚀剂解决腐蚀问题，主要是解决水对金属的腐蚀问题。

3.中央空调系统其它优化措施

（一）加强和完善中央空调运行管理

（1）开停机组应按相关规范规程操作，并严格准确记录运行数据。

（2）要做到保证空调系统稳定及安全运行，需了解当时室外气象条件，掌握用户负荷情况，根据掌握的资料进行准确操作和调节系统。

（3）当中央空调系统投入运行后，需认真进行巡查，巡查过程中做好记录，出现问题及时检修。并定期做好日常维护工作，保障设备正常运行。

（二）安装能量计量设备

对于图书馆中央空调系统设备以及空调末端应安装必要的能量计量设备，及时检测空调系统运行的参数，从运行的参数发现问题及时解决，保证空调系统的稳定运行以及避免能源的浪费。

（三）降低冷却水的温度以及提高冷冻水温度

据相关统计，冷却水供水温度每提高1℃，冷水机组制冷系数将下降4%，而冷冻水温度每升高1℃，冷水机组的制冷系数就会升高3%。相反，则会降低冷水机组的制冷效率。对于长期使用的冷却塔还要不定期进行检修。在日常中央空调系统运行管理中不要盲目去降低冷冻水温度，冷冻水温度设定值不要设置的太低。在满足要求的情况下尽可能提高冷冻水的温度，定期对冷冻水系统进行清洗。

（四）加强空调末端的清洗及检修

空调末端也是耗能的一大组成部分，应定期清洗过滤器，风阀定期检修，使空调系统长期处于高效节能的运行状态。

参考文献：