对中央空调系统中节能措施概述

孔德文

广东申菱环境系统股份有限公司广东佛山528000

摘要：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。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。

关键词：中央空调；节能技术；现状；设计方案

一、中央空调的耗能现状

（一）轻视能耗指标计算，重视投资成本核算

中央空调的投资主要包括初期投资、年运行费用和维护保养费用等方面。通常情况下，运行费用低、节能环保的中央空调设计方案需要较大的初期投资。投资者或用户重视投资成本核算，对中央空调的性能指标，特别是对运行费用和初期投资的综合经济性指标缺乏专业认识，难以从长远角度计算综合投资收益。所以在选择设计方案时，不重视中央空调运行过程中的耗能多少，侧重于初期投资成本和产品价格的高低，严重影响工程建设方设计高效率节能方案的积极性。工程建设方为了赢得工程项目，只能采用低投资、低成本的设计方案吸引投资方。。

（二）缺乏全局性和系统性能效指标

我国已经发布了三项能效国家标准，规定了冷水机组、单元式空气调节机和房间空气调节器的能效等级和能源效率限定值，以此来缓解使用空调造成的环境问题和能源问题。但是，中央空调比较复杂，不能通过单纯的评价机器设备来评价中央空调的能源利用率，应该侧重于评价整个中央空调系统的节能状况，中央空调的节能不仅与空调设备有关，还与运行管理水平、建筑物热特性、设计思想、各部分的匹配状况、管网设计和施工优劣等因素有关，所以要制定全局性和系统性能效指标，并在发展过程中不断的改进和完善。

（三）缺乏有效的节能监控

当前，我国对于中央空调工程市场缺乏有效的节能监控，各种含有虚假成分的经济性分析报告很多。由于建设方是从自身利益出发做出经济分析报告的，所以这些报告对于投资者做出正确的节能选择的帮助不大，因此，有必要建立有效的节能监控体系，帮助投资方选择科学合理的节能方案。

二、选择合理的设计方案

（一）系统的选择

首先，在空调系统设计之初选定空调方案（系统方式）时，即应将节能作为重要依据之一。中央空调能耗一般包括三部分：空调冷热源；空调机组及末端设备；水或空气输送系统。这三部分能耗中，冷热源能耗约占总能耗的一半左右，是空调节能的主要内容。

1、采用冰蓄能系统

冰蓄冷技术是利用峰谷电价的差别将用电高峰时的空调负荷转移到电价较为便宜的夜间，从而节约运行费用。

对于传统的冰蓄能系统，主机所耗的总能量变化不大，因而可节约运行费用但不节能；如采用再冷式冰蓄能系统则因采用了新型的冰剥离法，而减少了剥离能耗，即可节约运行费用又可节能。采用冰蓄能系统时，具体地有下面几种方案可供选择：

“全部蓄能系统’：当电价在峰、谷时段里有差别时，可将全部负荷转移到廉价电费的时间里运行。这种方式常用于改建工程，它可利用原有的冷水机组，只需加设蓄冷设备和有关的辅助装置；这种方式也适用于需要瞬时大量释冷的特殊建筑物，如体育馆建筑物等。

“部分蓄能系统”：冷水机组连续运行，它在夜间用来制冷蓄能，在白天利用蓄存的制冷量为建筑物提供制冷。将运行时数从14h扩展到24h，可以得到最低的平均负荷。需电量费用大大地减少，而冷水机组的制冷能力也可减少50％～60％或者更多一些。在新建的建筑中，这是最实用的、投资有效的负荷管理方案。通过杭州市几个工程如：建行杭州分行办公大楼、杭州市新景福百货大楼的实践表明该系统节能经济指标可在25％～35％之间。

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，是要确定向被空调房间输送的、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：

（1）定风量：将送风量L固定，而改变送风温度；

（2）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调要求，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。

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。

4、热电冷三联供（CCHP）系统

这是一项较适合我国国情的、利国利民的系统工程，但在我国尚处于研究和建设的初步阶段，还有许多相关的政策的技术问题有待深入研究。

（二）空调系统设计中的设备节能选配方案

1、离心式冷水机组的选择

在空调系统的设计中，主张选用高能效制冷机，但也反对盲目追求能效。实际采用方法应结合中国当前经济发展水平、采用系统法选用高效离心式制冷机的方法。

工况差异对蒸气压缩式水冷冷水机组满负荷效率存在很大的影响。故在选用冷水机组时，必须重视工况不同对冷水机组性能产生的影响，考虑并满足中国气候和水质条件的要求，以保证机组长期高效可运行。

2、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、风压匹配合理，漏风量少，空气输送系数大的机组。

3、冷冻水泵

在一般公共和民用建筑中空调水系统的能耗约占空调总能耗的15％～20％。因此，空调水系统的节能也具有十分重要的意义。水系统节能除了重视水系统设计，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外，采用变频调速水泵进行变流量运行，或采用冬、夏两用双速水泵是两种较为有效的节能措施。

（三）系统运行过程中的节能

1、加强中央空调的运行管理，采用一定的计量方法

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，亦与操作人员的技术素质直接相关。故应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。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％～15％。

2、通过控制设备进行调节控制

随着用能计量收费体制的改革，室内空调系统装配温控阀后整个空调系统如何正确配备控制设备是非常重要的。

每一个有效节能的空调系统都应配置相应的调节控制设备，如自力式流量控制阀、压差控制阀、温度控制阀等等。在控制模式上需根据建筑物的具体功能、气候条件、使用状况等灵活处理，无统一的模式可循。

（四）加强日常管理

（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。

三、结语

从可持续发展理论出发，空调系统如何适应在低负荷下高效节能运行及在系统设计中对设备进行节能选配就成为空调节能的关键，这对于节约能源、降低运行费用、促进国民经济发展具有十分重要的意义。作为一个暖通专业的工作者，在空调系统的设计、管理过程中，均应将对节能降耗问题引起足够的重视，在各个环节中均应积极地争取挽回所有可能挽回的能量。并将能源消耗作为衡量系统优劣的一项重要指标。

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）.

[2]张双德，赵卿.浅谈中央空调系统的节能[J].甘肃科技，2014（18）.