廣東某高校圖書館中央空調系統節能優化研究

鄧志均

【摘要】中央空調系統能耗在整個圖書館建筑能耗所占的比例是非常大，為響應國家“節能減排”號召，對圖書館中央空調系統進行節能優化研究，具有現實意義，也對高校圖書館及公共圖書館的節能工作具有指導和參考意義。

【關鍵詞】圖書館 中央空調 節能

【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）06-0002-02

本文根據廣東某高校圖書館2012年5-11月中央空調系統參數重點分析冷凍水系統出水溫度、冷凝溫度、蒸發溫度等運行參數，通過分析找出能耗存在的問題以及空調系統負荷變化規律。提出優化建議、改進措施和可行的節能運行的系統運行方案，以達到節能目的。

一、圖書館冷凍水系統運行數據情況

二、圖書館冷凍水系統運行存在問題

1.從上圖1、圖2可看出無論是5-7月或是9-11月冷水機組冷凍水進出水溫差普遍是比較低，大部分時間都是運行在4℃以下。這主要是由幾方面原因引起：一是冷凍水循環水質問題，水質未處理好，導致蒸發器內生產污垢，影響其換熱。二是冷凍水泵選型過大，導致大流量小溫差的情況。三是日常維護管理出現問題，未能及時清洗冷凍水系統以及根據負荷變化及時調節冷凍水流量。

2.從圖3可看出5-7月冷凍水出水溫度與蒸發溫度溫差在1-2℃運行時間為20%，2-3℃占52.5%，3-5℃占27.5%， 有72.5%的時間冷凍水出水溫度與蒸發溫度溫差運行在3℃以下，但同時也有27.5%的時間運行在3℃以上，所以1#冷水機組蒸發器運行還是相對合理的，可能會存在些污垢，需加強清洗以及水質處理。

3.從圖4可看出冷凍水出水溫度與蒸發溫度溫差在1-2℃運行時間為2.33%，2-3℃占40.47%，3-5℃占57.21%， 只有42.8%的時間冷凍水出水溫度與蒸發溫度溫差運行在3℃以下，而57.21%的時間運行在3℃以上，所以9-11月總體上1#冷水機組蒸發器運行是不合理的，蒸發器換熱效果比較差。

三、中央空調系統節能優化措施

1.中央空調冷凍水泵變頻控制方式

目前，廣東某高校圖書館中央空調冷凍水泵采用的是定頻水泵，從未對水泵進行變頻改造，而且空調末端風機盤管等時采用二通調節閥進行流量控制，因此結合以上的分析可對冷凍水泵進行變頻技術改造，采用壓力或壓差控制方式進行變頻改造。

對于冷凍水泵采用變頻控制具有一定的節能效果，假設學院圖書館中央空調冷凍水泵運行時間為每天12小時，每年運行150天計算，電費按0.75元/kWh。根據水泵功率計算公式以及水泵相似定律可得出水泵工頻泵和變頻泵耗電性能情況如表1。

從表1可知，采用變頻泵對供電頻率進行調頻可到達一定的節能效果。

2.中央空調冷凍水泵冷凍水質處理

通過前面的分析可知， 只有42.8%的時間冷凍水出水溫度與蒸發溫度溫差運行在3℃以下，而57.21%的時間運行在3℃以上，所以9-11月總體上1#冷水機組蒸發器運行是不合理的，存在污垢，水質未處理好，影響機組的換熱效果。

而腐蝕主要由幾方面原因引起。

（1）由于厭氧微生物的生長對管道而形成的腐蝕。

（2）由于存在的氧氣造成的電化學腐蝕，氧氣的來源主要是：1.膨脹水箱的補水；2.閥門；3.管道接頭、水泵的填料漏氣。

（3）由于系統含有不同的銅、鋼、鑄鐵等材料，因此存在由不同金屬材料導致的電偶腐蝕。

主要解決方法是：采用緩蝕劑解決腐蝕問題，主要是解決水對金屬的腐蝕問題。

3.中央空調系統其它優化措施

（一）加強和完善中央空調運行管理

（1）開停機組應按相關規范規程操作，并嚴格準確記錄運行數據。

（2）要做到保證空調系統穩定及安全運行，需了解當時室外氣象條件，掌握用戶負荷情況，根據掌握的資料進行準確操作和調節系統。

（3）當中央空調系統投入運行后，需認真進行巡查，巡查過程中做好記錄，出現問題及時檢修。并定期做好日常維護工作，保障設備正常運行。

（二）安裝能量計量設備

對于圖書館中央空調系統設備以及空調末端應安裝必要的能量計量設備，及時檢測空調系統運行的參數，從運行的參數發現問題及時解決，保證空調系統的穩定運行以及避免能源的浪費。

（三）降低冷卻水的溫度以及提高冷凍水溫度

據相關統計，冷卻水供水溫度每提高1℃，冷水機組制冷系數將下降4%，而冷凍水溫度每升高1℃，冷水機組的制冷系數就會升高3%。相反，則會降低冷水機組的制冷效率。對于長期使用的冷卻塔還要不定期進行檢修。在日常中央空調系統運行管理中不要盲目去降低冷凍水溫度，冷凍水溫度設定值不要設置的太低。在滿足要求的情況下盡可能提高冷凍水的溫度，定期對冷凍水系統進行清洗。

（四）加強空調末端的清洗及檢修

空調末端也是耗能的一大組成部分，應定期清洗過濾器，風閥定期檢修，使空調系統長期處于高效節能的運行狀態。

參考文獻：

[1]武涌，趙靖.國外大型公共建筑節能運行管理：案例分析、經驗做法與啟示建議[A].天津大學環境科學工程學院論文.