中央空调冷冻水系统设备节能优化方法

彭辉

武汉天河国际机场  湖北 武汉  430300

摘要：在全世界总能耗中，建筑耗能约占四成，用于实现对建筑的制冷、制热和通风等相关设备是主要的能源消耗设备。如何能够提升采暖通风空调工程的运行效率，并在一定程度上促进其能耗的降低以及污染物排放的降低，是当前实现采暖通风空调优化运行的关键，而采暖通风空调工程的节能效果评价是暖通空调设计当中的重要环节之一，通常情况下，针对不同的采暖通风空调工程实施过程中的效果进行评价，可以综合技术、经济、社会效益、安全、节能减排等众多方面，进行综合比较、选择和判断得出最终的评价结果。当前，现有针对采暖通风空调工程的实施效果评价，主要集中在对其经济方面的评价，但这种单一评价常常存在一定独立性和不相容性，同时当前在建筑领域当中，针对建筑绿色建设发展的要求不断提升，因此在开展采暖通风空调工程时，应当更多关注其节能效果，为此，本文针对建筑采暖通风空调工程节能减排效果提出一种全新的评价模型。

关键词：中央空调冷冻水系统；最佳运行性能；控制优化

引言

众所周知，一般情况下，建筑物中央空调在设计时会考虑留有制冷余量，余量大小和设计师本人对空调及建筑物类型、参数的把握有关，经验丰富的设计师可能对空调设计参数“拿捏”得比较贴切，在实际使用中能耗损失较小，同时能够满足建筑物的供暖制冷需求。改造之前，我们单位就存在中央空调能耗损失较大的问题。

1基于节能设计理念的暖通空调设计概述

随着我国绿色环保指导思想的提出，节能降耗以及减少污染已经成为各行业领域发展的主要方向。暖通空调虽然能够有效改善建筑室内空间环境，但是其属于高耗能型设备，在运行过程中会消耗大量的能源。且暖通空调系统在运行时的噪声污染问题也同样不容忽视。因此，设计人员应根据暖通空调系统的实际安装条件、空间环境特点等因素，严格遵守相关的节能降耗技术规范要求，合理选择暖通空调系统的冷热源，并对暖通空调系统的冷却水系统、风系统进行优化设计，准确控制相关设计参数，以提高暖通空调系统的节能降耗效果。此外，设计人员还应充分了解暖通空调系统的运行工况以及具体的功能，采取有效的降噪措施，从而解决暖通空调运行的噪声污染问题。

2建筑暖通空调系统高能耗原因

2.1节能设计普及率不足

绿色节能设计在得到大家重视后才逐步形成相关国家规范、行业标准，我国这方面的发展起步晚，在目前的建筑项目设计中，仅要求公共建筑项目的设计符合绿色建筑要求。虽说相较之前已得到了重视，但占据大比例的非公共建筑项目仍因未按照相关节能标准执行，在业主的要求或设计者的主观要求下，导致设计方案未能符合节能标准。同时不同的方案间也缺乏统一标准，绝大部分因过度追求用户体验、关注成本效益而忽视节能减排，影响整个空调系统的节能效果。

2.2对节能设计重视不够

从已建或在建项目的分析来看，暖通空调系统的节能设计仍未得到重视。在项目设计中，业主并没有意识到系统节能的真正意义，由于装饰空间、立面美观、造价等原因，往往未能将节能考虑在内。大多数设计者意识不够，因此节能设计只是一个口号，在实际应用中并不能真正落实，进一步影响了暖通空调系统的节能设计效果。

2.3系统主观影响大

目前，中国居民的节能意识淡薄。在冬暖夏凉两种工况下，大多数用户为了提高居住舒适度，往往会因为环境因素的细微变化，通过控制器立即调节系统温度，甚至在短时间内频繁调节。，导致机组频繁启停；另外，大部分用户在操作空调设备时，没有形成经常关门窗的习惯，而提高温度设定来达到制冷（制热）的效果，造成能量的损失。这两个方面造成的能耗比较大。

3中央空调冷冻水系统设备节能优化方法

3.1基于热回收技术，实现节能效果

建筑暖通空调系统运行期间，会产生大量热能，同时释放到空气中，这方面不仅引发能源浪费，且一定程度上破坏大气环境。因此，设计人员应合理利用热回收技术，能够集中回收该部分热能，通过流体传导方式，为暖通空调系统运行提供热湿环境，实现系统内部能量循环应用，减少暖通空调系统能源消耗。同时，针对暖通空调系统通风换气能耗，利用热回收技术收集、存储能量，为空气交换提供能源。设计实践中，设计人员在建筑排风端位置，合理设置热交换器。室内外空气流通时，通过暖通空调系统余温、余热，预降和预热空气，降低暖通空调设备能耗与负荷。收集排风系统的能量，待到能量积攒到一定程度，就可以交换新空气。通过此种方式能够减少空调设备能量负荷，还能够降低系统能耗，经济环保性能优势，满足低碳生活理念。

3.2暖通空调的冷冻水系统节能设计要点

在暖通空调系统的设计中，其冷冻水系统是节能设计中的重点环节之一。设计人员可以通过加大温差等方式提高暖通空调的节能降耗效果。在设计实践中可以采用一次泵定流量、一次泵变流量以及二次泵变流量等设计方式来提高冷冻水系统的节能效果。以二次泵变流量设计为例，由于该蓄调的阻力相对较大，同时不同环路之间的阻力特性以及负荷特性的差额达到了50kPa以上，所以在设计方案中应将一二级泵分别设置于系统的负荷侧以及冷原则，其中一级泵可以采用定流量运行方式，而在二级泵的设计中则可以选择变频调速泵设备。

3.3基于新能源技术，实现节能目的

随着新能源技术成熟发展，设计人员通过新能源技术，优化暖通空调系统节能设计，实现节能降耗效果。第一，地源热泵技术。在现代技术支持下，地源热泵技术越来越受社会关注，被广泛应用到暖通空调系统中。地源热泵技术通过浅层地热资源实现建筑制冷与供热。地热能位于地下浅层位置，不会受到季节变化影响，可以长时间保持稳定温度。建筑暖通空调系统，能够在夏季作为冷源。建筑室内环境热量，利用地源热泵传递至地层。借助地能，可以作为暖通空调系统热源。利用地源热泵，能够将热量传递至低温度位置。同时，在暖通空调系统中，将地源热泵作为蓄热装置，可以充分应用能源，减少能源消耗与浪费。设计人员可以按照民用建筑实况，通过地源热泵技术实现节能设计效果。第二，太阳能技术。当前，我国太阳能技术发展效果显著，利用主动式技术、被动式技术，能够高效应用太阳能。图3为太阳能技术原理图。太阳能主动应用系统复杂，对设计人员的要求高，所以设计与建设成本高，相应限制设计实践推广。太阳能被动应用系统，具备适用范围广、结构简单等优势。设计人员按照建筑结构朝向与特点，实现系统化设计。合理应用太阳能集热板、集热墙、光电板技术，将太阳能作为暖通空调系统能源来源，实现节能降耗效果。

结束语

综上所述，建筑暖通空调系统的设计较为全面和严谨，但目前节能设计的普及度和关注度不足，严重影响了当前暖通空调系统的节能设计效果。为改善上述问题，更好地实现节能目的，作为专业设计师，在日常工作中更应注重“绿色节能”的设计理念，严格按照相关节能设计规范并在实际工程中符合行业标准，通过合理选择系统冷热源、设备，适当使用新能源新技术，优化供暖和通风系统的管道设计和控制逻辑，只有这样才能实现能源-更好地实现节能设计效果，不断提高暖通空调系统的节能效益。

参考文献

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