探析建筑中央空調系統節能存在的問題及其措施

高世騰

西寧經濟技術開發區生物科技產業園區規劃建設和土地管理局

探析建筑中央空調系統節能存在的問題及其措施

高世騰

西寧經濟技術開發區生物科技產業園區規劃建設和土地管理局

隨著城市化建設的不斷推進，對于能源需求日趨增多，為了促進城市建設的可持續發展，必須合理應用節能技術。而建筑中央空調能耗約占整個建筑總能耗的50%左右，因此對建筑中央空調節能進行分析具有重要意義。基于此，本文簡述了我國能源現狀與建筑能耗，對建筑中央空調系統節能存在的主要問題及其措施進行了探討分析。

能源現狀；建筑能耗；建筑中央空調系統；節能；問題；措施

一、我國能源現狀與建筑能耗分析

目前我國能源消耗結構主要以煤炭資源為主，并且我國能源利用率比較低。隨著社會經濟的快速發展，能源消耗不斷增大，面臨的能源問題會越來越嚴峻，只有提高能源利用率，降低能源消耗，才能實現社會可持續快速發展。城市建筑能耗是城市能耗的重要內容之一，而其中近一半能耗是用于維持建筑室內溫度平衡。

二、建筑中央空調系統節能存在的主要問題

建筑中央空調系統節能存在的問題主要有：(1)中央空調系統方案設計過程中重投資成本核算，輕能耗指標計算，導致建筑中央空調系統缺乏經濟性。在建筑中央空調系統方案設計中，初投資與運行費用通常是矛盾的兩個方面。用戶或投資者由于對建筑中央空調系統的性能指標，尤其是初投資和運行費用的綜合經濟性指標缺乏專業認識，容易忽略綜合投資收益計算。這導致工程建設方對采用高成本的節能方案沒有積極性，往往就采用成本小、初投資低的設計方案，以較低的競爭價格贏取工程項目。(2)相關管理人員和節能監控的問題。現階段空調運行管理人員由于專業知識的限制，無法承擔建筑中央空調節能運行和管理的任務。同時，投資方與建設方目標不同，實際使用中，不同方案之間的經濟性比較一般只是理論分析比較，無法也不會進行實物、實驗比較，無法做到很好的監控。

三、加強建筑中央空調系統節能的措施

1、科學選擇室內設計參數。建筑中央空調設計參數數值內容一般影響的內容不只是建筑中央空調整體的造價問題，同時還嚴重的影響了建筑中央空調基礎的運行效率和耗能問題。建筑中央空調的設計上要滿足相關政策的實際要求，同時盡量地減低設計專業化標準，加大節能技術革新方面的設計內容，根據實際具體的相關情況，在允許的范圍內調節室內的溫度和濕度情況，從而進一步減少建筑中央空調實際的耗能情況。

2、中央空調機房位置的合理設置。建筑中央空調的擺放位置非常重要，在公共的建筑設計中，空調設備的機房也很多，有排風機房、制冷機房、空調機房、熱交換機房等等一系列的多個機房。國外建筑物中的機房設計往往是采用冷熱集中分布的格局，一般放置在地下室，而空調機房分散放置，位置不固定。空調機房一般分散放置后，就會得到相應的作用效果：風道短，節省空間，較小投資預算、斷面小等等優勢之處。這樣的建筑中央空調在工作效率上就會加大，功率減少，運行的耗能也會整體降低。

3、加強中央空調系統運行節能的措施。主要表現為：(1)合理確定開停機時間。對于空調，應根據圍護結構熱工性能、氣候變化、房間使用功能進行預測控制，確定最適合的啟動和停機時間，在保證舒適的條件下節約空調能耗。如果設備容量已經確定，則應按其額定出力考慮預冷或預熱時間，可以提高冷、熱源的運行效率，又可以縮短預冷或預熱的時間。(2)過渡季節取用室外空氣作為自然冷源。在空調運行時間內保證衛生條件的基礎上，只有在夏季室外空氣熱焓大于室內空氣熱焓時，或冬季室外空氣熱焓小于室內空氣熱焓時，適當減少新風量有節能意義。當供冷期間出現室外熱焓小于室內空氣熱焓時(過渡季節)，應該采用全新風運行，這不僅可縮短制冷機的運行時間，減少新風耗能量，同時可以改善室內環境的空氣質量。(3)自動控制系統。自動控制系統可以對空調系統進行集中管理和最佳控制。包括冷熱源的能量控制，空調系統的焓值控制、新風來控制、設備的啟、停時間和運行方式控制、溫濕度設定控制、送風溫度控制等。可通過預測室內、室外空氣狀態參數：溫度、濕度、熱焓、CO2濃度等，以維持室內舒適環境為約束條件，把最小能耗作為評價函數，來判斷和確定所需提供的冷熱量和空調機、風機、水泵的運行臺數，和運行時間及空調系統各環節的運行方式，以達到最佳節能運行效果。

4、加強減少水系統能耗的控制。主要表現為：(1)冷凍水系統的節能。冷凍水在空調系統中主要起著中間載冷作用在隱性能耗方面主要表現在，管路保溫的冷量損失及冷凍水流失方面，其中后者往往被忽視，冷凍水流失絕大部分是因為排污閥，旁通閥失效或關不死所致。(2)冷卻水系統的節能。冷卻水系統中水的流失主要在如下三個方面：第一、蒸發耗水。冷卻塔內熱水通過蒸發釋放潛熱而達到自身的冷卻，在設計工況下，冷卻塔內空氣呈等溫加濕變化，而空氣吸收了冷卻水的蒸發水分，從而冷卻水水溫降低。然而當冷卻負荷減少而風量不變時，水分蒸發吸收的熱量一部分來自空氣，使空氣的干球溫度較之進口溫度值下降。從系統的角度來講，通過風機大量送風能降低冷卻塔出水溫度，有利于提高機組的性能，卻增加了冷卻塔的風機和水泵的電能消耗，機組冷凝溫度的降低并不總是導致機組性能的提高，實際上機組的耗電指標隨著冷凝壓力的進一步降低有升高的趨勢，因而大風量導致的出水溫度降低，并不能達到節能的目的。第二、控制廢水，節約水耗。空氣將水(滴)帶出冷卻塔，造成水耗稱為冷卻水飛水，這是冷卻水系統的另一種隱性能耗，其產生的原因主要在于循環水量過大。因此，在滿足冷卻水機組負荷的情況下，應適當調整循環水流量，調整播水器角度，清掃散水槽，適當調整風機葉片的角度是可以將飛水降至最低程度的。

結束語

綜上所述，建筑中央空調是能耗大戶，所以必須加強建筑中央空調系統能耗的控制，但是其在節能過程中存在諸多恩替，因此必須加強建筑中央空調系統的合理設計、精心施工以及科學管理，從而加強建筑中央空調系統的節能。

[1]李海博.中央空調系統節能分析[J].門窗，2014

[2]黃莉等.一種面向傳統水冷式中央空調主機系統能效優化控制方法[J].電氣自動化，2015

[3]陳永順.中央空調系統節能技術應用[J].中國高新技術企業，2017