淺談中央空調系統節能改造要點

陳文斌

摘 要：為了對我國能源緊張現狀進行緩解，人們需要對中央空調系統進行節能改造，在給人們帶來更好的使用體驗的同時減少能源消耗，促進現代建筑朝著綠色化的方向發展。中央空調系統智能化水平逐漸提升，在建筑中的應用越來越多，為了促進其能源利用率的提升，達到更好的節能效果，需要對其節能改造要點進行掌握，下面對其進行具體分析。

關鍵詞：中央空調系統；節能改造；要點

隨著人們生活水平的逐漸提升，對建筑功能等方面有了更多的要求，中央空調系統配套設施逐漸增加，能源消耗量較大。針對這些問題，人們需要將綠色建筑的理念融入中央空調系統改造工作中，對節能改造要點進行把握，進而對能源浪費問題進行有效控制。本文對中央空調系統中的智能運行控制系統、動力設備變頻調整、運行參數調整等方面節能改造要點進行分析，以期為改造工作的開展提供一定可供參考的建議。

1 中央空調系統能耗的影響因素分析

建筑結構、空調系統結構以及使用者習慣、觀念方面的因素均對中央空調系統能耗產生影響：首先，建筑內熱環境與建筑結構具有較大關聯，例如采光、通風、建筑空間設計等，在結構不合理的情況下建筑內部溫度受外部溫度影響較大，若建筑隔熱層性能較差時，空調調節效果受到較大的影響，若想維持一定的溫度便需要消耗更多的能源。其次，若未能做好空調風機、冷水機組等方面的維護工作便會導致熱循環變差，能耗上升；設備老化、損耗以及中央空調系統安設位置一類的問題同樣對能效產生影響。最后，若使用者經常忘記關閉系統、使用習慣較差或節能觀念不足時容易造成能源浪費問題。針對這些問題，人們需要對中央空調系統進行節能改造，下面對節能改造要點進行分析。

2 中央空調系統節能改造要點

2.1 智能運行控制系統的改造

在計算機及信息技術的支持下，中央空調智能控制系統的功能變得更加豐富，其穩定性及安全性有所提升，并且在一定程度上能夠對電能的消耗進行減少和控制。在對智能運行控制系統進行改造時，技術人員需要對多變量解耦關系、滯后響應等方面因素進行考慮，通過相應的技術手段使原系統及改造后的系統可以進行無障礙切換，同時對投資成本方面進行控制，下面從集散控制、集中控制以及分散控制的角度對其節能改造要點進行分析：其一，控制層的節能改造。將異常問題的自動化處理、控制動作采樣處理等模塊融入系統，通過PLC程序、可編程邏輯控制裝置開關量的模塊對其進行輔助。其二，遵照PLC控制命令、檢測數據等進行動作，使變送器、電動開關閥、斷路器等對其進行輔助。其三，對系統運行情況的控制及監視功能進行完善，將故障自動報警、數據設定一類的模塊融入其中，通過計算機程序、觸摸屏等對其進行輔助，最終實現節能的目的。

2.2 動力設備的變頻改造要點

水泵、風機一類動力設備的能耗較為嚴重，研究人員及技術人員需要對該方面問題進行考慮。一般空調運行時壓縮機的停止和啟動較為頻繁，在啟動時產生較多的沖擊電流，在其作用下空調零構件使用年限大幅度縮短，此時人們對中央空調系統進行變頻改造，借助電流轉換達到電動機運轉頻率自調節的目的，并且對電網電壓不穩導致的系統運行故障進行處理。在變頻中央空調以較高的功率進行運行時，能夠在較短的時間達到設定溫度，此時壓縮機進入低能耗、低轉速的運行狀態，并且只需要保持溫度即可，此時不僅溫度趨于穩定并且能夠減少壓縮機啟動頻率過高的問題，延長中央空調零件使用年限的同時減少電能消耗。

節能改造設計人員需要對變頻調速的原理及改造要點進行掌握：在公式中，因變量代表電動機同步轉速，異步電動機頻率通過f進行表示，電動機極對數可以通過p進行表示，而轉差率則由s進行表示。轉速隨著f的增加而增加，在電源頻率處于十至五十赫茲時，f值越小，電能的消耗便越小，基于此通過變頻器對頻率進行調節，進而對轉速進行調整，最終便可以達到流量調節和減少電動機使用功率的效果，實現節能改造目標。下面對冷卻水、冷凍水循環系統節能改造要點及風機的改造控制進行分析：

其一，冷卻水循環系統改造要點。冷卻水供回水溫度的變化能夠反映系統負荷的變化情況，此時對其進行變頻改造時，需要對冷凝器的出水口水溫進行調整，進而達到控制溫度差的目的，之后借助PID調節裝置、PLC變頻裝置構成的閉環控制系統進行調整，在溫度超過設定值的情況下冷卻泵電機轉速增加，冷卻水的流量隨之增多；與此相反在溫度未能達到設定值的情況下，對冷卻泵電機轉速進行下調，此時中央空調系統既可以對制冷或供暖方面的需求進行滿足，同時也能夠減少能源的消耗。

其二，冷凍水循環系統改造要點。冷凍水回水溫度能夠對室內溫度進行反映，結合回水溫度對冷凍系統泵轉速進行改變：回水溫度較高時代表室內溫度較高，通過增加冷凍泵轉速的方式對其進行處理；在回水溫度不高時，室內溫度同樣不高，此時可通過減少轉速的方式對其進行調整，實現節能目標。

其三，風機改造要點。風機轉速高的情況下送風量較多，此時借助風機電機轉速的調控方式便可以對送風量多少進行調節，改造人員可以將適宜的風壓傳感器安設在中央空調系統出風口部位，通過傳感器對風壓升高情況進行了解，通過減少電機轉速的方式對其進行調節；相反則需要對轉速進行增加，使送風量保持不變。

2.3 中央空調系統中風系統的節能改造要點

中央空調系統運行過程中，需要在半小時內對空氣處理機組進行啟動，達到預冷或預熱的目的，此時期應關上新風風閥，并且于停止運行前的20～30min內對空氣處理機組進行關閉。在使用時長超過50d、功率超過5kW的情況下，需要通過變頻控制技術對機組進行控制，結合建筑內溫度情況對頻率及轉速進行調節，調節過程中系統最小風量需要達到氣流組織方面的需要，同時需要使風機機組能夠維持正常運轉。通過排放機組及新風機組運行的調整可以使室內環境處于平衡狀態，通過關閉外窗的方式能夠避免無組織新風對中央空調系統產生影響。對系統進行節能改造時，設計人員還需要對電梯、樓梯一類空間產生的氣流問題進行考慮，若系統與排風量較多的空間直接連接，需要通過自動閉門器一類的設置對其進行輔助，對空間進行截斷操作，避免無效空氣流動問題對系統功能及節能效果產生影響。另外設計人員需要對不同季節系統的節能改造要點進行掌握，在外界溫度較為適宜的春季和秋季，需要對新風降溫進行充分利用，對機械降溫運轉時間方面進行有效控制，減少能耗。某些部分熱源熱量可以借助局部配熱系統進行調節，避免對空調區域產生影響，減輕中央空調的負擔。最后需要借助排風熱回收設備對系統進行輔助，中央空調系統運行過程中對其進行開啟，將排風通風閥及新風裝置安設于適宜位置。

2.4 對中央空調系統運行參數進行改造調整

人們需要結合環境、建筑結構等各方面實際情況及人們的需求對系統運行參數進行調整，滿足各類室內空氣環境要求的同時使其運行效率得到提升。人們無需對高標準進行盲目的追求，適宜的放低標準能夠減少電能的浪費，并且能夠使能源利用率有所增加。對系統進行節能改造時，可以從運行時間、運行強度以及空調系統運轉次數方面入手對系統進行節能改造，最終在滿足室溫、通風等方面調節需求的同時降低能源消耗。

3 結束語

總結全文，中央空調產生的能耗問題不可小覷，其節能改造工作具有重要意義。上文從變頻調整、運行參數的調整以及冷凍水、冷卻水循環系統等方面入手對節能改造要點進行分析，希望技術人員能夠參考文中觀點對節能改造工作進行調整，對改造要點進行把握，在不影響中央空調運行效率及人們使用體驗的基礎上最大程度的對能源進行節約。

參考文獻

[1]汪光峰.綜合樓中央空調節能改造和節能管理思路構建[J].城市建筑，2014（12）：191-191，212.

[2]徐澤宇.既有公共建筑中央空調系統節能改造[J].建筑工程技術與設計，2016（15）：3395-3397.

[3]姚嵐，張東平，王紅梅等.大型中央空調系統節能改造典型案例分析[J].科技資訊，2015，13（26）：72-73.