中央空調系統節能技術應用

李艷茹

摘 要：低碳節能的中央空調系統的應用已日趨成熟，建筑物的設計、建設在發展過程中對中央空調系統的節能減排效果愈加重視。根據有關數據顯示，中央空調系統的能耗約占一整個大型建筑的總能耗的40-60%，作為流量巨大的服務型建筑物，更需要重點考慮如何在中央空調穩定高效調節站內溫度的情況下，還能夠實現最小化的能源消耗和廢棄物排放。文章基于節能減排理念，對中央空調系統的節能技術應用展開了探討。

關鍵詞：中央空調 節能技術 應用

1、中央空調控制系統概述

1.1中央空調控制系統的組成部分包括

空調主機、冷卻水系統和冷凍水系統。空調主機包括制冷壓縮機、冷凝器、節流閥和蒸發器等。通過冷凍水泵的驅動，冷凍水系統中的用戶末端可得到較低溫度的冷凍水，用戶房間的熱量被吸到中央空調的主機，然后主機將熱量傳送到蒸發器。通過冷卻水泵的驅動，冷卻水系統中冷凝器的熱量被吸走，然后通過冷卻塔來給高溫的冷卻水降溫，降溫之后的冷卻水又一次用來給冷凝器降溫。

1.2目前中央空調系統中存在的不足

1.2.1空調負載設置不合理

中央空調的負載是空調能承載的極限，這種設置能最大程度地滿足人們的使用需求，但是會產生相當大的能量消耗，造成資源浪費等情況。人們在使用空調時，常將溫度設置為空調的極限值，導致中央空調在其運行中經常處于超量的狀態，雖然人們根據自身需要調節空調的溫度，但是由于空調本身的負載設置，水泵量的大小未根據溫度的調節而產生變化，易造成極大的浪費。為了改變這一現象，必須改善空調的運行系統，對空調內部電擊進行相關節能處理，減少消耗的產生。

1.2.2冷卻水系統不合理

在進行空調冷卻水系統的設計時，為了最大程度地滿足人們的需求，通常將極限值設置到最大標準。但在實際生活中，基本上不會出現使用極限值的情況，因此，水電機在運行中超出了實際的能量使用范圍。溫度調節過低或過高、極限值設置過大，就會出現嚴重的資源浪費。冷卻水電機的運轉速度是確定的，溫度調節到極限值時，水電機轉速較高，從而推動水的流動，因此，產生了較大能量消耗。

1.2.3電機的頻繁啟停

由于中央空調的設置與家庭使用空調的設置不同，如果經常開啟或停止空調，就會影響到空調的使用壽命。如果電機在運行中突然停止，就會產生相應的電流，易發生短路現象，甚至造成零部件燒毀的情況，嚴重影響空調的使用壽命。

1.2.4水處理系統使用情況較差

通過調查結果顯示大部分用戶使用電子水處理裝置，也有加藥處理及使用離子交換設備的。而數據反映出大部分系統的水處理效果并不好，換熱器及管道銹蝕和水垢比較嚴重。可更換高效水處理裝置或使用阻垢劑來解決。

1.2.5系統運行管理者專業知識缺乏

對中央空調系統進行有效的管理，在滿足使用要求的基礎上既可以降低運行成本又可以延長使用壽命。中央空調系統一次性投入成本高，設備數量與品種多、管網長、閥門多，對系統的管理人員專業水平要求高。根據調查分析，大部分運行管理人員未持相關證件上崗，對于系統的日常維護保養知識較為欠缺，運行中的故障未能在第一時間去找出問題所在，整體缺少專業化系統的培訓。

2、中央空調系統節能技術的應用

2.1分階段變溫運行，提高節能效率

了解并借鑒先進的中央空調節能系統的集成化管理經驗，并且引進它們的國際領先水平的高含量技術有利于中央空調技術更上一層樓。引起我國大部分中央空調系統不節能不減排的主要原因在于“供需不平衡”，所以我們首先要做的是更準確更具體地了解并熟悉每個建筑主體具體的空調需求量。這也就要求一個節能預測專用軟件對建筑主體每天進行能耗及節能預測、大數據采集和分析。通過信息系統與空調系統的信息集成，根據系統所掌握的時間，實現空調的開關及溫度的自動控制，例如在大型商場實現營業時間空調開啟，非營業時間空調關閉，減少運行時間，提高運行效率；市場上已有的優質節能預測專用軟件為DCU-EMP，已經運用于南方地區的多個高鐵站進行能耗及節能預測，并取得了很好的實際效果。而且，一個大型的建筑主體往往存在多個片區，整個冷源系統如果沒有實施科學的能源智能化管控平臺，而只是操作人員依靠工作經驗，每天人為對空調機房的設備進行啟停控制，中央空調系統控制麻煩且控制不精確。集成化的中央空調節能系統管理既避免了能源浪費，同時還可以減輕管理人員工作強度。

另外，在不同的區域，氣候條件會因自然條件而產生巨大差異。因此，建議在實際節能措施應用中，實施分階段、分季節的變水溫運行；通過人為主體的科學操作管理，達到節能目的。同時，應該借助氣象基本資料分析，根據人流量、氣流量，早晚溫差，對空調的使用進行可能性的日常節能調節。再如，借助建筑的不同區域按空間、按需求進行暖風或冷風流量供給。另外，也可以通過門窗、頂棚、幕墻玻璃等匹配設置，進行吸熱數據分析，檢測不同季節、溫度條件下的室內溫差變化。實施多元路徑的節能調節，將中央空調的節能調節融入到建筑整體的節能體系之中，從而提高節能效果。

2.2 DCUSCADA800中央空調控制系統的應用

浙江大沖公司的DCUSCADA800中央空調控制系統冷卻水回水溫度直接影響冷水主機能效，溫度過低會增加蒸發壓力，溫度過高會增加冷凝壓力，主機COP都會降低。建筑各個片區的中央空調冷凍水系統、冷卻水系統都應該實現合理的變流量控制，同時每天的人工手動控制很難對主機進行基于提高整體能效值（COP）的主機群控策略和主機工況優化策略，必然造成中央空調能耗的浪費。DCUSCADA800系統以滿足各區域的冷/熱量需求平衡為控制目標，通過監測各區域的實際冷/熱量需求動態調整相應的調節裝置，使各區域獲得所需求的冷/熱量，達到一種動態的能量平衡，提高了節能效果。針對并聯水泵，在多臺水泵并聯運行中，DCUSCADA800系統的泵組優化組合控制技術是以控制系統實時監測計算的負荷所需的水流量為控制目標，并建立智能數學模型，推算出滿足該流量及壓力等條件下所需運行的水泵臺數及輸出流量，使泵組消耗的功率達到最低，達到最佳的節能效果。

2.3變頻節能技術在中央空調中的應用

變頻式電機在中央空調中的使用越來越受到人們的喜愛。中央空調系統中的暖和冷的輸送都是通過水來實現的，將預熱交換器的清潔空氣通過空調風機直接輸送到室內中來，達到調節溫度的目的。在水溫恒定的情況下，有效地改善帶入室內的溫度量，從而更加方便地調節室內溫度，用戶可根據自身需要來調節溫度。變頻技術的使用，可實現電機風機的無級變速，在空調變頻的同時，將輸送電壓改變到節能狀態。這不僅能節約能源消耗，還能有效降低空調運行產生的噪聲，有經濟性、舒適性等多個特點。

2.4增加養護和節能技術，促進系統效能

運用節能技術改造可以提升中央空調系統效能。具體實踐中，可以通過對冷卻塔冷卻效果的改善來達到。比如，以風機為例，就可以實施多級維護、保養；通過對配件進行更換提高節能效果；或利用新型連續式填料措施實施整改，達到冷卻水溫度的有效降低。同時，建議對停止工作的冷卻塔水管實施關閉，從而達到冷卻效果的提升。

結語

綜上所述，我國順應時代發展的趨勢，充分又綜合地應用了國內外中央空調系統節能減排的先進技術，保證項目的建筑物配套使用了綜合性多功能的中央空調節能系統。同時保證了中央空調系統的經濟效益、環境效益、社會效益。

參考文獻

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