中央空调系统节能分析

关键词： 楼层 节能 中央空调 系统

中央空调系统节能分析（精选6篇）

篇1：中央空调系统节能分析

对中央空调系统节能进行的分析和总结

本篇文章来源于 “中国建筑文摘” 转载请以链接形式注明出处 网址：http:// 摘要：2005年国家提倡加快建设节约型社会，节能降耗成为全社会关注的焦点，因此对中央空调系统应用节能控制技术与节约型社会的创建有着重要的意义。本文从空调设计中的关键环节控制、空调使用过程中的节能措施以及中央空调的管理三个方面，对中央空调系统的节能进行了分析和总结，为中央空调系统的节能提供了有意义的看法。

关键词：中央空调；节能；措施

前言

随着经济和社会的发展，中央空调在商业和民用建筑中的应用越来越广泛，中央空调是现代建筑中不可缺少的能耗运行系统。中央空调系统在给人们提供舒适的生活和工作环境的同时，又消耗掉了大量的能源。随着设备功率和数量的增加，其能耗也不断增大。据统计，我国建筑物能耗约占能源总消耗量的30%.在有中央空调的建筑物中，中央空调的能耗约占总能耗的 70%，而且呈逐年增长的趋势[1].因此，研究中央空调系统节能技术意义重大，除了强调使用功能完善外，还应重视节能因素，降低投资、运行费用。

1.空调设计中的关键环节控制

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。

设计的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 空调水系统的设计控制

水系统大多是定流量，设计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。

设计人员应重视水系统设计，对每个水环路进行水力平衡计算，对压差相差悬殊的回路要采取有效措施，保证各环路水力平衡，避免水力、热力失调现象，认真校对和计算空调水系统相关参数，切实落实节能设计标准的要求值，利用电动二通阀对经过空调末端的水流进行控制，使流量随负荷变化而变化，积极推广变频调速水泵，冬、夏两用双速水泵等节能措施。近年来的研究结果表明，加大供回水温差使输送系统减少的能耗大于由此导致的设备传热效率下降所增加的能耗，因此对整个空调系统而言具有一定的节能效益，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。（1）降低冷却水温度

由于冷却水温度越低，冷机的制冷系数就越高。冷却水的供水温度甸上升1摄氏度，冷机的COP下降近4%。降低冷却水温度就需要加强冷却塔的运行管理。首先，对于停止运行的冷却塔，其进出水管的阀门应该关闭。否则，因为来自停开的冷却塔的水温度较高，混合后的冷却水水温就会提高，冷机的制冷系数就减低了。其次，冷却塔使用一段时间后，应及时检修，否则冷却塔的效率会下降，不能充分地为冷却水降温。（2）提高冷冻水温度

冷冻水温度越高，冷机的制冷效率就越高。冷冻水供水温度提高1摄氏度，冷机的制冷系数可提高3%，所以在日常运行中不要盲目降低冷冻水温度。首先，不要设置过低的冷机冷冻水设定温度。其次一定要关闭停止运行的冷机的水阀，防止部分冷冻水走旁通管路，否则，经过运行中的冷机的水量就会减少，导致冷冻水的温度被冷机降到过低的水平。

1.3 新风系统的节能设计

新风系统的合理使用，也可以有效地控制能耗使用量。在满足卫生条件的情况下，减少新风量或根据实际需要采用变风量系统进行调节。有排风系统的，利用室内能量对新风进行预热与预冷处理（即热回收技术）等都能够有效减少空调系统的能耗。

2.空调使用过程中的节能措施

2.1 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。

2.2 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。

2.3 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。

3.加强中央空调的管理

日常管理是中央空调节能是否实际有效的关键。一个设计再好的空调系统，如果管理不善，一样达不到节能的目的。就空调的节能目的来说，日常管理的节能措施包括：

（1）加强对空调操作人员的培训，提高管理人员素质。懂得根据室外参数的变化进行合理而有效的调节。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。

（2）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。

（3）常检查自控设备和仪表，保证其正常工作。对系统的运行参数进行监测，从不正常的运行参数中发现系统的问题，进行合理的改造。经常出现的问题有设备选择过大，运行能耗高等。尽可能的缩短预冷的时间。

（4）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。

中央空调的节能涉及的范围非常广泛较广，从空调的设计，空调的安装以及运行管理等各方面都有值得改进的地方。无论如何提高节能性，都应从提高能量利用效率来采取对策解决问题，这才是科学的空调节能途径。

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篇2：中央空调系统节能分析

摘要：随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善，我国建筑能耗的总量呈逐年上升趋势，而暖通空调系统在建筑能耗中占有重要比重。本文通过分析暖通空调系统能耗的构成及主要特点，针对当前在节能方面面临的问题，提出解决途径与方法。

关键词：暖通空调;节能;设计;施工;管理

1暖通空调系统能耗的构成及主要特点

暖通空调系统的能耗还有几个特点表现在：①系统的设计、选型、运行管理的不合理将会降低能量使用效率。②维持室内空气环境所需的冷热能量品位较低且有季节性。这就使在具备条件的情况下有可能利用天然能源来满足要求，如太阳能、地热能、废热、浅层土壤蓄热等。③暖通空调系统涉及到的冷热量的处理通常以交换形式处理。这就可以采用冷热量回收的措施来减少系统的能耗，有效利用能量。

2当前暖通空调系统在节能方面面临的问题

2.1暖通空调系统的设计及施工管理

暖通空调系统的设计对空调系统的节能有着重要的影响，然而，在实际工作中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视，加之工程设计周期普遍较短，设计收费与设计产生的经济效益不挂钩，以及一些技术性问题没有完全得到解决等原因，一些设计单位只求数量，忽视质量，使得设计施工完的.系统不仅投资大，运行能耗也相当惊人，大大超过了国家标准，甚至有的公共建筑的暖通空调能耗占建筑总能耗达60%。另外，目前建筑施工监理行业中暖通空调专业人员水平参差不齐，很大一部分人员非本专业院校毕业或非对口专业，甚至一部分人员根本未经过任何培训，对本专业理论知识似懂非懂，常凭经验，采用惯用方案或甲方指定的方案，由此在设计或施工中遇到的一些涉及方案性调整问题不能进行及时正确的处理和解决，最终导致系统出现无法挽回的不良后果，给系统的运行、管理留下隐患，在实际工作中，由此造成的经济损失也是相当严重的。

2.2暖通空调系统的节能设计方案

随着对节能和环保要求的不断提高，新的技术方案不断涌现，每种技术方案往往都有各自的优缺点。面对众多的设计方案，由于考虑问题的角度不同，各方面的评价结果也往往不相同，甚至大相径庭;由于缺乏科学的、客观的设计方案评价方法，设计人员往往雾里看花，无所适从，如何在众多的设计方案中找到最合适的节能方案，是困扰暖通空凋没计人员的重要课题。另一方面，不科学的评价方法则会起到误导的作用，造成严重损失。

2.3暖通空调系统运行管理

除设计施工外，运行管理也起着重要的作用。在实际中有些单位认为设计施工达标完成就可以了，因此不注意对暖通空调操作人员的培训，很多操作人员不具备必要的暖通空调基本理论常识，不懂得根据室外参数的变化进行相应的调节。一年四季只有开机、关机和冬、夏季转换操作，显然系统达不到相应的节能效果。

3解决暖通空调系统节能的有效途径与方法

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。暖通空调系统特别是中央空调系统是一个庞大复杂的系统，系统设计的优劣直接影响到系统的使用性能。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改善建筑维护结构的保温性能，减少冷热损失

对于暖通空调系统而言，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。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中，首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。

3.3提高系统控制水平，调整室内热湿环境参数，尽可能降低空调系统能耗。

3.4采用新型节能舒适健康的空调方式

影响人体热舒适性的环境参数众多，不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果，但不同的热湿环境参数组合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。如果我们根据热湿环境的研究成果，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显著下降，一般可达到12～14℃，而传统方式一般在18～20℃，显然后者比前者具有显著的节能效果。在夏季也有类似的结果。

3.5推广应用使用可再生能源或低品位能源的空调系统

如何利用可再生能源及低品位能源已经成了该领域重要的研究课题。地源热泵空调系统就是在这种形势下发展起来的，它利用地下恒温层土壤热显著提高空调系统的COP值，使得同等制热(或制冷)量下的系统能耗大幅度下降。另外，利用太阳能供热或制冷技术也在开发研究着。

3.6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

目前许多空调系统冷热回收利用研究也在蓬勃开展，如空调系统排风的全热回收器，夏季利用冷凝热的卫生热水供应等，都是对系统冷热的回收利用，显著提高了空调系统能源利用率。

3.7强化系统的运行管理并提高系统控制水平

对暖通空调专业的操作人员进行培训，提高管理人员的专业水平和业务技能，使其具备必须的暖通空调基本理论常识，实行空调操作人员操作证制度，对没有达到考核要求的，应重新培训，考核合格后才能上岗，同时提高管理人员的素质，增强其责任心，这样管理人员才有能力根据室外参数的变化进行相应的调节，达到设计要求的节能效果。

4结语

篇3：中央空调冷却水系统的节能分析

中央空调系统不仅要满足人们对工作、生产的环境要求, 同时也要满足对环境保护和节能的要求。随着国家节能政策的实施, 中央空调的能耗问题成为许多学者的研究方向。中央空调机组系统包括冷冻水系统、冷却水系统及主机, 其中冷却水系统能耗占中央空调总能耗的15%~20%[1]。同时由于冷却水量多于冷冻水量, 因此对冷却水系统的节能优化显得尤为重要。由于室外环境的变化和室内人员的流动性大, 中央空调系统在大部分情况下只提供部分负荷, 因此冷却水系统也在很长时间内处于部分负荷运行下, 而设计时是参考满负荷运转进行设备选型, 必然会出现设备选型庞大和能源的浪费。研究冷却水系统节能即是研究在部分负荷运转下的控制运行。冷却水系统包括冷却水泵、机组和冷却塔三部分, 本文主要对冷却水泵和冷却塔的节能进行了分析。

2 冷却水泵节能分析

对于冷却水系统而言部分负荷运转的情况是由外部环境参数的改变引起的。外部环境参数主要包含4个:冷水进口温度、冷水出口温度、制冷量和室外湿球温度[2]。通过改变水泵的运行工况适应负荷的变化。通常冷却水泵运行工况的改变方法有3种。

2.1 改变阀门开启度

调节水泵出口处阀门的开启度, 是改变水泵工况点最简便易行的方法。阀门在正常运行情况下, 一般都全部开启, 当关小阀门时, 局部阻力加大, 性能曲线变抖, 流量变小, 扬程增大。水泵的工作点由A2点移动到A1点, 如图1。这种方法虽然简便, 但是阀门的调节范围有限, 当扬程过大时, 会导致水泵过载, 降低其使用寿命。由于增大了局部阻力导致水泵的输出功率增大, 造成电能的浪费。关小阀门也会加大管路的噪音。

2.2 改变水泵叶轮直径

由相似定律可知, 叶轮直径改变, 会引起水泵的流量, 扬程, 轴功率发生相应的变化, 因此可以通过改变直径达到改变运行工况的目的。但是车削技术的精度要严格控制, 否则可能会影响水泵的性能。由于水泵直径的改变量有限, 不能满足各个负荷率的使用情况, 因此适应性比较差。

2.3 改变水泵转速

改变水泵转速会得到不同的性能曲线, 从而会产生不同的工况点, 此方法不会产生额外的摩擦损失, 调节方便, 是现在广泛应用的一种形式。转速和流量, 扬程, 功率之间的关系如下:

式中:Q、N、H分别表示水泵转速为n时的流量、扬程、轴功率。Q, 、N, 、H, 分别表示水泵转速为n, 时的流量、扬程、轴功率。

冷却水变流量系统原理图如图2所示。变频泵节能原理如下:冷水机组冷凝器进行热交换时, 换热量一定, 流量减少, 进口温度不变, 则出口温度会升高, 从而导致冷机的能耗增加。对于冷却水系统而言, 冷却水流量减少, 使冷却水泵的能耗降低。这两者的差值即是冷却水变频泵的节能量。国内许多学者对冷却水变流量的研究都比较谨慎, 认为虽然冷却水变流量可以降低自身的能耗, 但会降低机组的使用性能, 达不到综合节能的目的。随着学者对冷却水节能的深入研究[3~5], 通过对比冷却水变流量的节能量和制冷机组的能耗增加量, 提出由于冷却水量要多于冷冻水量, 因此只要设计合理, 控制得当, 冷却水系统还是有很大节能空间的。最后通过分析数据得出, 冷却水泵的功率和制冷机组功率相差越小, 冷却水泵台数越少, 综合节能效果越显著。

采用变频泵不仅可以节能还具有其他优势, 如成本回收时间较短。采用变频泵会增大初投资, 因此需要一定的时间回收设备投资, 如果时间太长则经济性不合理。文献[6]中通过对一工程实例的数据分析得出, 采用变频水泵每月可节约用电12377kW·h, 折合人民币12129.5元, 投资费回报时间为7.9个月, 回报时间较短。通过分析可以得出, 采用变频泵, 只要设计合理, 控制得当, 在一定情况下是有很大节能空间的, 同时回收投资时间短, 具有市场推广价值。

3 冷却塔的节能分析

建设节约型社会的政策下, 节约用水量得到重视, 其中使用循环水是最直接高效的节约方法, 国外发达国家水的重复使用率高达75%~85%, 我国还有很大差距, 除制定节水政策外还要加强对循环水技术进行研究。据调查显示, 循环水的冷却与输送的能耗约为0.2~0.3kW·h/ (m3·h) , 每年全国循环水耗电300~450亿kW·h[7], 对循环水技术的研究是节约电能的有效措施。通过分析知冷却塔的节能方式不仅包括节约电能, 同时还包括提高循环水技术。

(1) 控制冷却塔出口温度。降低冷却水出口温度可以提高制冷机组性能, 然而由于冷凝压力的限制使得冷凝温度有最低温度限制。对于冷却水系统而言, 降低冷却水温度必然会导致冷却塔风机和水泵的功率增大, 引起电能不必要的浪费。通过对比最冷工况, 设计工况和空气湿球温度加上2.8℃三种出口温度, 得出最佳温度控制方式较其他方式节约费用约5%左右[8], 可以看出控制出口温度在节约能源方面的重要性。

(2) 控制冷却塔水量和风量。由相似性准则知功率和流量之间有三次方的关系, 因此降低流量和风量会降低功率, 从而节约电能。通过研究得出水泵功耗比重越大, 节能效果越明显[5]。目前不少人对冷却塔变水流量做了研究[9~13], 从节能方面讲, 也要注重两者的耦合关系, 文献14研究得出, 当冷却塔负荷从170kW降低到12kW时, 冷却塔的风量仅为原来的54.6%, 水流量变为原来的70.6%, 从而节约能耗。

(3) 提高循环水技术。循环水技术可以通过多种方式进行改进如控制进水口温度, 选用合理的冷却塔形式, 选用合适的风机等等。其中不同的冷却塔形式产生的能耗有很大区别。通过对比逆流式冷却塔和横式冷却塔得出, 横流式冷却塔的供水水压比逆流式冷却塔的供水水压高4m, 因此逆流式冷却塔每1m3/h可以节约水泵功率0.014kW, 全年可节省近119kW·h[7], 循环水量越大, 节能效果越显著。

4 结语

对于空调系统而言, 耗能主要由制冷机组、水泵、冷却塔等各部分能耗组成, 因此只有控制各部分的耗电量, 才能达到整体的节能。目前制冷机组的性能指标已达到很高的水平, 系统其他部分同样具有很大的节能潜力, 空调用户可以采取不同的控制方式达到节能效果。

本文通过对水泵和冷却塔的节能分析, 为以后的学者提供一些参考方向。研究数据表明当水泵和风机同时采用变频技术, 节省电能高达53.9%[15], 因此对空调系统各部分进行节能研究的同时, 也要注重各部分之间的耦合关系, 才能将理论更好的应用到实际工程, 达到理想的节能效果。

摘要：通过列举不同的控制方式, 对空调系统中冷却水泵和冷却塔进行了节能分析, 指出了空调系统各部分节能的重要性, 提出了只有各部分都进行节能控制才有可实施性, 才能达到理想的节能效果。

篇4：中央空调节能系统分析和控制

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）.

篇5：中央空调系统节能改造方案

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

篇6：中央空调系统节能分析

技术总结

按设计我集团机关制冷系统有三台制冷机组，机组位于集团公司机关能源中心。两台RTHDD1D1E1型螺杆式冷水机组一用一备组合为一个子系统，为金牛大酒店、机关十层办公楼、二招夏季提供冷量；一台19XR65654U5DHS52型离心式冷水机组为一个子系统，为集团机关调度中心大楼夏季提供冷量。

由于设计问题，集团机关调度中心大楼子系统中大楼实际使用负荷与制冷机组严重不匹配，形成大马拉小车，造成能源严重浪费。在夏初和夏末季节，由于冷风用量小，更加加重了系统的不匹配，制冷机组负荷太轻，经常导致制冷机组喘振保护造成停机（由离心式冷水机组的特性所致），严重威胁制冷机组的安全。鉴于此情况，我们决定对系统进行改造。

首先，对系统进行综合分析。系统改造前的基本情况是这样的，按设计我集团机关制冷系统有三台制冷机组，两台RTHDD1D1E1型螺杆式冷水机组一用一备组合为一个子系统，为金牛大酒店、机关十层办公楼、二招夏季提供冷量；一台19XR65654U5DHS52型离心式冷水机组为一个子系统，为集团机关调度中心大楼夏季提供冷量，两个子系统互为独立。对系统设备组成情况进行统计 金牛大酒店子系统设备组成情况：两台RTHDD1D1E1型螺杆式冷水机组，容量为203kw/台；冷却泵3台，容量为45kw/台；冷冻泵3台，容量为30kw/台；冷却塔2台，容量为5.5kw /台。

集团机关调度中心大楼设备组成情况：

一台19XR65654U5DHS52型离心式冷水机组，容量为484kw;冷却泵2台，容量为90kw/台；冷冻泵2台，容量为75kw/台；冷却塔2台，容量为7.5kw /台。对系统冷负荷分布情况进行统计

金牛大酒店子系统 ：金牛大酒店15058m;二招3733 m;十层办公楼5673m，共24464 m。

集团机关调度中心大楼子系统：30385 m。对两个子系统投用设备的容量进行对比

金牛大酒店子系统 ：203kw+45kw+30kw+5.5kw=283.5 kw 集团机关调度中心大楼子系统：484kw+90kw+75kw+7.5kw*2=664 kw 两个子系统投用设备容量差值：664 kw-283.5=380.5 kw 可见集团机关调度中心大楼子系统比金牛大酒店子系统多投入380.5 kw设备容量。

根据上述统计数据，对系统展开了综合分析。集团机关调度中心大楼设计为节能型建筑，保温性能良好，从系统实

2际运行情况看，调度中心大楼子系统制冷机组平均运行功率均为50%左右，多数时间运行在30~40%之间，两个子系统制冷机组的标称功率相差281 kw，冷却泵、冷冻泵、冷却塔的标称功率相差数为99.5 kw，共380.5 kw。两个子系统的供冷面积相差不多，且金牛大酒店子系统制冷机组每年实际运行最高负荷均在75%左右。通过分析看出，由于设计问题，集团机关调度中心大楼子系统中大楼实际使用负荷与制冷机组严重不匹配，形成大马拉小车状况，造成能源严重浪费。

鉴于调度中心大楼子系统的实际运行负荷状况，考虑到两个子系统供冷面积相当，调度中心大楼子系统30385 m，金牛大酒店子系统24464 m，相差面积为5921 m，是金牛大酒店子系统总面积的25%，而且金牛大酒店子系统中制冷机组每年的实际运行最高负荷在75%左右。根据金牛大酒店子系统制冷机组的实际运行负荷情况，结合两个子系统的供冷面积情况进行分析，RTHDD1D1E1型螺杆式冷水机组可以代替19XR65654U5DHS52型离心式冷水机组。最终决定用金牛大酒店子系统中的2#备用RTHDD1D1E1型螺杆式冷水机组代替调度中心大楼子系统的19XR65654U5DHS52型离心式冷水机组，为调度中心大楼子系统提供冷量。

上述解决方案确定后，我们制定了如下实施方案，对原有子系统进行了改造。①将原有金牛大酒店子系统的两台制冷机组的冷冻水进出水连接管道断开。由于两个子系统相互独立，水压不一样。因此在断开处各加装两道隔离阀门，两道隔离阀门之间安装泄水口，以防止改造后两个系统串水。

②将调度中心大楼子系统制冷机组的冷冻水进出水管道断开，加装转换阀门。

③增加安装了一台30 kw的冷冻水循环泵。④通过管道将调度中心大楼子系统制冷机组的冷冻水进出水管道与新安装的30 kw冷冻水循环泵连接，再与金牛大酒店子系统的备用机组连接，并在两端加装转换阀门。

⑤在调度中心大楼子系统制冷机组、冷冻泵、冷却泵和金牛大酒店子系统的备用机组之间加装电器闭锁，以防止误操作。

两个子系统改造后，形成了调度中心大楼、新增30kw冷冻水循环泵、金牛大酒店子系统的备用机组、备用机组原有冷却泵和冷却塔这样一个新的子系统，新系统与旧系统可以灵活转换，系统改造安装后，于2011年4月27日进行调试并带负荷运行成功。这样，大酒店子系统的备用机组可以兼顾调度中心大楼子系统制冷和金牛大酒店子系统的备用。

随后我们对调度中心大楼原有子系统与新的子系统实际运行负荷情况进行分析。

新子系统：制冷机组平均运行功率111.65 kw；冷却泵、冷冻泵、冷却塔的运行功率80.5 kw。总的运行功率111.65 kw +80.5 kw =192.15 kw。

调度中心大楼原有子系统：制冷机组平均运行功率278.3kw；冷却泵、冷冻泵、冷却塔的运行功率180 kw。总的运行功率278.3 kw +180 kw =458.3 kw。

两个子系统运行负荷比较：

458.3 kw-192.15 kw=266.15 kw，从比较看出集团机关调度中心大楼原有子系统要比新的子系统多耗266.15 kw。

系统改造后，于2011年4月调试并成功投入运行，至今运行正常。

原有系统由于设计的问题，设备选型太大，与实际冷负荷严重不匹配，形成系统大马拉小车，造成能源的严重浪费。通过对原有系统进行细致分析，找出了问题所在。充分利用系统现有设备，通过对系统管道的改造，达到原有设备的重新合理组合，提高系统的能效比，降低系统能耗，达到节能降耗的目的。

在空调系统中，制冷机能耗占总能耗 60％以上，因此制冷机的节能运行是整个系统节能的重要环节，提高制冷机运转负荷率以提高能效比是一项节能的有效手段，目前制冷行业都把提高制冷机组的运转负荷率来作为一项重要的节能措施开展节能研究。本项目通过降低制冷机标称功率，提高制冷机与冷负荷的匹配度，从而提高制冷机的运转负荷 率，提高了制冷机的能效比，大大降低了能耗。除此之外，在本项目中，新的子系统还替换了原有调度中心大楼子系统中的冷却泵、冷冻泵和冷却塔，进一步降低了99.5 kw。在节能减排方面发挥了很好的经济效益和社会效益。系统2011年运行了162天，2012年运行了151天，按平均节省功率266.15 kw计算，2011年节电1034791.2千瓦时，节省资金879572.52元；2012年节电964527.6千瓦时，节省资金819848.46元；两年共节省资金1699420.98元。

通过本项目的实施，除产生了经济效益外，通过项目的实施过程，摸索出了中央空调系统节能改造的宝贵经验，锻炼了技术队伍。此次改造虽然取得了一定成绩和效益，但系统节能改造的空间还很大，还应继续深入挖掘节能潜力。我们将在条件成熟时再次对系统进行改造，实现制冷机组、冷却泵、冷冻泵、冷却塔的调频控制运行，进一步降低系统的能耗。