论中央空调节能技术

尹黎明

相关数据显示，在普通旅馆、办公楼等建筑的总能耗中，中央空调消耗的电能占据35%左右，对于大型商业建筑，比重更大，约占一半。所以，建筑中中央空调的节能处理具有重要的意义。

1.系统设计环节节能措施。

1.1室内参数设计方面

根据不同地域的情况，如在夏季将制冷除湿调到舒适区的最大值，而在冬季将制热加湿调到舒适区的最小值，利用设定区控制方式控制春秋两季度设计参数。在不影响设备性能和人体要求前提下，对于温湿度基数，中间尽可能地留下最大的调控区间，这样进行调节控制可以取得最大的节能效果。

1.2新风系统设计方面

一般来说，中央空调系统的能耗和室外新风量成正比。中央空调的最小新风量的制定主要考虑两个方面，一是补充排风，确保室内保持正压值；二是根据室内卫生要求，冲淡空气中有害气体。房间内的CO2气体允许浓度应该控制在0.1%～0.15%以下的范围内，且考虑室内温湿度、气味、粉尘，根据不同建筑的需要，新风量规定设计值大多为20～30m3/人/小时。但实际上，空调房间一般空气纯净度较高、还可装配净化设施。对此，可以对新风进行手动调节。主要是对新风阀门的开度进行调节。

1.3系统和设备选型

冰蓄能系统：该系统的特点是在夜间储存制冷量，在白天使用夜间储存的制冷量进行室内降温。该制冷方式的好处在于可以把制冷放在电价相对偏低的夜里。中央空调通常耗电量很大，采用该方式所减少的电费将非常可观。通常这也是建筑负荷管理的有效实用的方法之一。变风量系统：对于全空气空调系统，风输送一是要调控室内的温湿度，而是要净化室内空气。传统的中央空调定风量系统对室内温度进行集中控制，室内各个房间的温度大体一致。这样在有些人认为某个温度偏高，而另一些人认为该温度偏低时就无法进行协调。而变风量中央空调系统很好地弥补了这个不足。其可以通过利用调节送风量的手段来对每个房间独立进行调节以满足局部位置对负荷改变的要求。如此，能够降低系统容量大小，在减少系统能耗的同时也在设备投入是省了一笔。变风量系统中央空调系统比较适用于想办公楼、宾馆等楼层空间大、房间多的建筑。可以达到舒适有节能的目的。相关数据表明，该系统节能量超过30%。变频调速水泵：一般情况下，中央空调水系统能耗占据总耗的15%～20%。早期的定流量水泵通常会浪费很多的能量。但在实际工作过程中，中央空调不可能保持一成不变的负荷，故其需要的冷媒水、冷却水的流量也不应该一成不变，而是随着冷负荷的上升和降低而变大和变小的。所以，在中央空调节能设计中，变频调速水泵是一个不错的选择，如果条件不允许，也可选用双速水泵进行季节变换时的转换。

2.机组操作环节节能措施

2.1冷媒水系统

在标准工况条件下，冷水机组供水温度规定为7℃，回水12℃。在一定的外在条件和负荷下，同一台冷水机组的制冷量是不变的。在这种前提下，供水和回水温差和冷水流过蒸发器的量成反比，也就是说冷水流量越小，温差就越大，反之亦然。因此，按照供水7℃，回水12℃的规定，其实就是间接对冷水流量进行了规定。可以采用控制水通过蒸发器的压力降来控制冷水流量。操作冷媒水系统的具体步骤为：首先，为预防出现“窜水”情况，在开机前先将未运行机组的冷媒水进水阀关闭；接着，将蒸发器上的进出水阀打开，启动冷媒水泵；如果开启后进出水压力表指针剧烈摆动，提示系统中有空气存在，必须先进行气体释放知道压力显示正常才可进行后续工作。

2.2冷却水系统

冷水机组在正常运行的情况下，确定冷却水的进出水温差即可。和冷媒水系统类似，操作冷媒水系统的具体步骤为：首先，为预防出现“窜水”情况，在开机前先将未运行机组的冷凝器进水阀关闭；接着，将冷凝器的进出水阀打开，启动冷却水泵，将冷凝器进出水压调节到68.6kPa；如果开启后进出水压力表指针剧烈摆动，提示系统中有空气存在，必须先进行气体释放知道压力显示正常才可进行后续工作。

2.3冷却塔系统

散热效果也就影响到中央空调系统的使用效果，也关系到系统节能。操作冷媒水系统的具体步骤为：首先，确保投入运用的冷却塔数量和运行的机组数量吻合；为了预防在未使用的冷却塔中有冷却水流动，需要先将未开风机的冷却塔的阀门关闭；如果开启的风机是临时加的，在将其关闭后还要将其塔的进出水阀关掉；开机后必须对冷却塔情况进行检查，如果有冷却塔没有开风机但存在冷却水流过，需要将其阀门关闭，调节好托水盘的水位。

3.运行管理环节节能措施

一般常采用露点控制法对中央空调进行调控。结合不同地区的气候条件，细化调节手段，在保证系统正常运行的情况下，将其运行维护费用控制在最低水平。这种工况也是中央空调系统运行的最佳水平。由于一年四季室外气候情况是变化的，所以可以先将气候情况进行区域划分，针对各个区域进行工况调整。

3.1风柜、风机盘管运行管理

通常对中央空调的风柜、风机盘管的启停需要了解环境的实际条件。如在夏天，通常室外气温在早晨会相对较低而且空气纯净度较好，但室内温度偏高。对此，可以使用新风机和排烟系统抽、送风15min左右。该方法的优势为能够掌握到环境的实际条件，以此进行风柜、风机盘管的启停操作。要留意关紧门窗以防漏冷，如此便能够空调机组以及末端系统的能耗。

3.2冷水机组运行管理

春、秋两季，室内外温差小，此时，多利用室外空气进行自然调控，可以得到仅消耗很少的能量或者不消耗能量进行室内温度调控的效果。如果室内环境达到要求，就尽量减小冷冻机运行的时间。

3.3机组运行管理

实时监控机组运行情况，尤其是在夏季的14～16点时，室外温度过高，如有必要，需对机组运行进行调控和管理，适当增加机组运行。要提前预防，不可在过载导致室温上升较大后才处理，不仅耗能且会减少设备使用寿命。等到检测到回水温度下降到规定范围内时，尽快将增加的机组关闭以节约能耗。

3.4温度设置

中央空调温度不应该设置过低，一般来说，夏季时空调温度设定值以26～27℃为宜，如果将该温度调高便能降低负荷，负荷降低量约8%/℃。另外，一个合适的送风角度能够有效加快制冷的速度。进、出风口通常位于机柜的两个侧面，故排列机柜要注意气流的方向，避免一个机柜的进风口和另一个机柜的出风口对着导致进风口进了很多刚排出来的热空气，不利于制冷。

3.5水温设置

一般在保证制冷效果的情况下，需要适当提高冷水出口温度和减小冷却水温度，前者温度每增加1℃，机组能耗会节约2%左右，后者每降低1℃，机组能耗也会节约2%左右。另外，要确保冷媒水、冷却水水质条件，确保储水器件内不会产生水垢，避免因水垢降低冷凝器、蒸发器的热交换效果，加大系统能耗。

4.结语

本文旨在提高空调系统制冷效率，节约系统能耗。中央空调节能是一项综合工程，需要考虑到设计，操作，运行等各个方面。應该在满足正常运行的前提下，把握好每一个细节因素，进行合理规划，以达到控制系统能耗的目的。

（作者单位：绍兴市妇幼保健院）