浅谈中央空调系统运行节能措施

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摘要：能源问题成了现在一个难以解决的大问题，随着经济的发展和城市人口的增多，目前我国许多城市出现了电能缺乏的现象。笔者根据自身多年的工作经验，通过分析中央空调系统的工作流程，探讨空调系统的节能方法。

关键词：空调系统 工作流程 节能措施对于大型建筑的节能来说，空调系统的节能十分关键。合理地确定空调设备的容量是空调系统节能的前提，而其容量的大小又取决于冷负荷的大小。现在的中央空调系统一般是根据温度控制冷冻水系统的流量来调节温度的，虽然考虑了节能因素，但并未把节能作为首要的目标，而真正决定建筑物内温度的因素是中央空调系统所传递的冷量(和热量是一个概念，区别只是温差方向不同)的累加。中央空调系统从制冷机产生冷量到传送至末端发挥作用，有较大的延迟，另外由于某些特定建筑的人流变化很大，瞬时就会引起冷负荷的较大变化，这些因素使得传统的控制模式限制了中央空调所产生的节能效果，同时也促使人们对中央空调的节能问题进行深入的思考和研究。

一、中央空调系统的工作流程图

中央空调系统主要由制冷机、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风机盘管系统和冷却水塔组成。

通过图1可以看出制冷机通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交换，将冷冻水制冷，冷冻水泵将冷冻水送到各风机风中的冷却盘管中，由风机吹送冷风达到降温的目的。经蒸发后制冷剂在冷凝器中释放出热量，与冷却循环水进行热交换，由冷却水泵将带来热量的冷却水泵到冷却水塔上由水塔风扇对其进行喷淋冷却，与大气之间进行热交换，将热量散发到大气中去。二个系统组成如下:

（1）冷冻水循环系统

由冷冻泵及冷冻水管道组成。从冷冻主机流出的冷冻水由冷冻泵加压送人冷冻水管道，通过各房间的盘管，带走房间内的热量，使房间内的温度下降。同时，房间内的热量被冷冻水吸收，使冷冻水的温度升高。温度升高了的循环水经冷冻主机后又成为冷冻水，如此循环不断。

（2）冷却水循环系统

由冷却泵、冷却水管道及冷却塔组成。冷冻主机在进行热交换、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冷却塔，使之在冷却塔中与大气进行热交换，然后再将降温了的冷却水，送回到冷冻机组。如此不断循环，带走了冷冻主机释放的热量。

可以看出，中央空调系统的工作过程是一个不断地进行热交换的能量转换过程。在这中间，冷冻水循环系统和冷却水循环系统是能量的主要传递者。因此，对冷冻水和冷却水循环系统的控制便是中央空调控制系统的重要组成部分。

二、节能措施

1 空调水系统

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的 20％到 25％，夏季供冷期间约占 12％到 24％。所以空调水系统的节能研究发展空间还是比较大的。 空调系统中水的主要输送设备是水泵，输送过程的能耗包括：通过传热的冷量损失和输送过程的流动阻力损失。 对于输送冷量的管路系统，克服流动阻力的能量易转变成热量导致冷量损失。减少水泵能耗除了做好水管的保温外还要从以下方面着手。

1.1 尽量减少阀门、滤器的阻力

阀门是调节管路阻力特性的主要部件， 由于阀门阻力会增加水泵的扬程和电耗， 应尽量避免使用阀门调节阻力的方法。

1.2 设定合适的水流量

水流量是与水泵电耗成一定比例的。 空调系统中水流量是由空调冷热负荷和空调供回水温差决定的， 供回水温差越大，空调水流量越小，水泵电耗越小。

1.3 提高水泵效率

水泵效率是指原动机轴功率被流体利用的程度。水泵的效率随水泵工作状态点的不同从 0～最大效率变化。在输出功率相同的条件下， 如果水泵的效率降低， 水泵的能耗也会增大。因此,空调系统设计时要选用合适的水泵，使其工作在高效率状态点。

2 降低末端负荷

节能必须从源头上阻止负荷的产生，从而减少空调的能耗。以下是降低末端负荷（空调房间负荷）的举例。

例一：夏季开空调时开窗导致冷量散失。

开窗后室内新风量大幅度增加，新风负荷占到建筑总冷负荷的大部分。可以采取如下措施：夏季白天应尽量关闭窗户，同时尽量控制房间开窗时间和开窗面积，减少新风负荷；过渡季节尽量开窗通风带走室内热量，减少空调开启时间；冬季夜间把窗户都关上。

例二：避免大量冷、热空气散失。

如果建筑物处于负压运转状态，会导致室外空气通过大门、窗户以及其它地点进入楼内，由于需对这些新风进行调节而增加了能源消耗。为了防止此现象的发生，应使楼内气压保持略微正压状态。（可用微压计测量）

许多楼宇内的厨房及餐厅等没有独立的通风系统，工作时靠脱排风机排出烹饪时的热空气，但非工作时间，这些排风机也处于常开状态。制定制度要求非工作时间关闭排风，或在排风机上安装定时器。

例三：过渡季利用新风和夜间蓄冷方式。

在过渡季节亦需要进行室内冷却时，可利用较冷的室外空气来满足部分制冷需要，从而延迟冷机开启时间和减少系统制冷所需的能源。夜间蓄冷方式：利用昼夜温差进行风冷却。在夜间温度较低的情况下，预先进行通风换气，利用建筑物自身的结构蓄冷。也可以利用凌晨的谷（平）电进行空调预冷。

3加强中央空调的管理

中央空调的管理,要注意以下几点:①经常观察空调器制冷管路(主要指分体空调器)的接口部位是否泄漏。②定期清洗空调器的空气过滤网、换热器等部件。③对长期停机的空调器作全面清洗。清洗好后只开空调器的风机,运转约2h～3h,使空调器内部干燥,然后用防尘套将空调器套好。④对于有较多空调器的单位,每隔2a～3a应对空调器的室内、外的换热器表面进行专业清洁工作,提高换热器的换热效率,达到节能的目的。⑤加强对空调操作人员的培训,提高管理人员素质。⑥常检查自控设备和仪表,保证其正常工作。

节能和环保是实现可持续发展的关键。 空调领域作为用能大户， 其能耗已占总能耗的 40％左右， 故节能意义十分巨大。

参考文献:

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