对利通广场中央空调系统节能技术的探讨

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摘要：随着我过经济的发展，智能楼宇化技术的更新也不断进步，其中中央空调系统向人们提供了一个舒适健康的空气环境，但是在为人们提供享受的同时，空调系统的巨大耗能也是人们所关注的重点，如何对中央空调系统节能进行一个全面合理的控制，是本文的一大重点；如何利用自然资源，按需供给也是空调系统节能所应遵循的原则。

关键词：中央空调；系统节能；技术；控制

中图分类号：TU831.3+5 文献标识码：A 文章编号：

引言：随着国民经济的发展、人民生活水平的提高，空调应用日益广泛、普及，空调用电占总用电总量的比例在不断上升，空调能耗已占总能耗20％左右，因而空调节能意义巨大。同时，在空调系统的设计及设备选型中均以最大负荷作为设计工况，市实际运行中空调负荷则随多种因素而变化，最小时甚至还不到设计负荷的10％，存在很大的能源浪费现象。因此，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。

工程概况

利通广场通风与空调节能工程，主要对通风与空调系统节能措施这个项目进行设计和分析，根据建筑不同的使用功能与需求，选择适当的设计参数（使用空间的大小、人员疏密、空调时段、室内温度、湿度要求、换气次数等），划分不同的空气调节区和选用配套的设计系统。空调冷负荷设计见表

2、空调冷负荷及其设备系统的选择

设计冷负荷是选择设备的主要依据，所以正确地计算建筑冷负荷对整个系统的设计十分重要。公共和民用建筑空调系统的负荷主要来自围护结构传热 ( 包括太阳辐射 ) 和新风负荷。传统的教科书及设计手册中给出的空调负荷计算方法，不论是计算围护结构的墙壁或门窗负荷，其结果均是针对某一具体房间而言，而空调系统设备容量依据的是整个建筑物的冷负荷。由于各房间朝向、位置、功能及其内部热源等情况的不同造成的最大冷负荷出现的时间并不相同。因此建筑物冷负荷的最大值应为每个房间逐时负荷叠加的最大值，而不是简单地将每个房间的最大冷负荷进行叠加。空调系统负荷是随室外气象条件而变化的，一年春夏秋冬四季中负荷有很大的不同，波动很大，在全年出现峰值负荷的时间很少。

在本项目中，采用了占欧、美、日空调系统约30%的市场份额的变风量空调系统即：皇家变风量末端（ROYAL VAV BOX）。其对比与其他产品的主要优势在于，根据模拟测算，当风量减少到额定风量的80%时，风机耗能将减少到额定功率的51%，当风量减少到50%时，风机耗能将减少到15%，全年空调负荷为60时，更可节约风机动力能耗的78%；他采用新风作为冷源，完全没有冷凝水的烦恼，而且其电子式控制器内装有智能芯片，自动化程度高，可防止电机堵转；控制器、执行器集中于皇家变风量末端箱体内，结构简单，寿命长；电子式温控器除白天正常温控功能外，还有夜间改变设定温度的功能及定风量控制功能；全部耗电量小于3瓦，节能效果显著。同时数字式控制器可配合计算机操作管理，运行可靠，功能强大，可执行根据需要变静压式控制；通过数字接口，变风量空调系统的控制可成为楼宇自动化的一部分，是楼宇实现智能化的理想方式。

3、利通广场中央空调节能途径与方法

建筑中央空调节能可以从以下五个大的方面去考虑：

3.1选择合理的室内设计参数：《供热通风与空调设计规范》给出了人体感觉舒适的室内空气参数区域，夏季空气温度大约是24℃～28℃，空气相对湿度40%～65%；冬季，空气温度大约是18℃～22℃，空气相对湿度40%～60%。如果夏季设计温度太低，会增加建筑的冷负荷，在满足舒适要求的条件下，要尽量提高夏季的室内设目追求夏季室内空气温度过低、过干。舒适性空调夏季比较理想的室内温度比室外环境温度低5℃～8℃为好。

3.2合理设计建筑结构有利于空调节能：

3.2.1改善建筑的保温隔热性能：房间内冷热量的损失通过房间的墙体、门窗等传递出去。改善建筑的保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷。

3.2.2使用环保、节能型建筑材料：使用环保、节能型建筑材料，可有效地减少通过围护结构传热这一主要的空调负荷，从而各主要设备的容量达到显著的节能效果。

3.3科学合理地设计机房位置。在公共建筑中，空调的设备的机房最多，有制冷机房，热交换机房，空调机房，排风机房等。国外建筑物的机房位置，一般分布则是冷热源集中布置，即冷冻机房和热交换间大都设在地下室，而空调机房都分散专用，靠近被调的房间。空调机房适当分散之后，随之而来的是风道短，段面小，空间省，投资少。在风量相等的情况下，风道短，风机的压头就可以选得低，功率也相应地小，运行能耗就省。

3.4利用水蓄冷技术

水蓄冷技术是利用电网的峰谷电价差，夜间采用冷水机组在水池内蓄冷，在白天店里高峰时段再将所储存的冷量释放到空调系统中去的技术，从宏观上来讲，水蓄冷技术可起到“削峰填谷”的作用，缓解用电紧张，提高能源利用效率；从空调用户的角度来讲，又可以充分利用不同用电时段的电价差，每年能为公司或用户节省大量的中央空调年运行费用。

3.5新风热回收技术

采用热回收技术，利用排风时对新风进行预热（或预冷），节约空调耗能。如夏季回收排出空气中的冷量，再把室外的热空气预冷后送入室内；冬季回收排除空气的热量，再把室外的热空气预热后送入室内，从而减少能量的损失，降低了空调制冷制热的能耗。

系统运行过程中的节能

4.1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％ ～l5％ 。

我国在计量方面也已取得了一定的成就。

4.2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。如：

4.2.1年运行管理问题，主要应考虑过渡季节的运行：室外新风的利用、新风量的确定等；

4.2.2日运行管理问题，主要应考虑随室外温度的变化采取不同的日节能运行模式，这可采用合理的自控系统及一定的手动调节装置来实现；

4.2.3建筑预冷预热时间的合理选择。建筑预冷预热时间的选择将直接影响冷热设备的大小，从而影响初期投资。特别是对于大空间的体育场馆等蓄热量较大的建筑，如何做到既不影响正常使用，又能实现节能或节约投资，预冷预热时间的合理选择是关键。

4.3采用先进的控制技术对空调系统进行监控和管理。

我国应发展适应于新建的大型空调系统和新建或改建的中等规模建筑的具有不同功能的以微型计算机为基础的集中监控和能量管理技术和设备，使节能技术早日应用在国内工程上。根据我国现阶段空调工程的具体情况，发展并采用一些专用设备，如时间启停控制器、最优启停控制器、焓值控制器及设定值控制器等，可以改善和提高空调系统能量的有效利用。

5、结束语

节能和环保是实现可持续发展的关键，利通广场中空调领域作为一用能大户，其能耗已占总能耗的20％左右，故节能意义十分巨大。而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。制定适合于小到利通广场，大到我国实际情况的有关节能标准与规范，包括通风、空调、制冷系统的建筑节能标准与规范，以改善目前建筑空调能量使用的落后的状况，这对于一个工程师来说是一个光荣的使命同时也是一个艰巨的任务。

参考文献：

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[2]钱以明编著，高层建筑空调与节能[M]，上海：同济大学出版杜，1992

[3]彭卫池，节能技术在中央空调系统中的应用[J]，广州建筑，2005,4