中央空調系統的電氣節能措施與控制研究

李英

【摘 要】隨著人們生活水平的提高，對室內空氣質量也有了較高的要求，中央空調系統在建筑工程中的應用逐漸增多。建筑暖通空調作為能源消耗的重要組成部分，不利于綠色建筑的快速發展，加強電氣節能措施的應用具有重要意義。基于此，文章對中央空調系統存在問題進行分析，并提出電氣節能措施與控制對策。

【關鍵詞】中央空調；空調系統；電氣節能；節能控制

近年來，社會的發展使人們逐漸意識到大型空調設備的節能問題，因為過多的能源消耗已經成為影響行業發展的重要難題。現階段，節能降耗是重要的發展理念，并且行業內正在逐漸研發更為先進的節能技術應用到中央空調系統建設中，合理控制能源消耗量。

一、中央空調節能運行的重要性

隨著我國經濟的不斷發展，自然資源的使用日益增多。但很多自然資源屬于不可再生資源，并不是取之不盡用之不竭的。因此為了構建“節約型社會”，我國在各個領域都非常注重節能減排。中央空調作為耗電器材中耗電比較多的設備，其節能運行具有十分重要的意義。第一，中央空調作為耗電設備，如果不能做到節能運行，對電力資源的消耗是非常大的。我國現在依然主要靠煤炭來發電，但煤炭資源屬于不可再生資源，這就對我國的經濟發展造成了不利。第二，由于世界各國在最初發展經濟時，都沒有注意對于環境的保護，導致現在全球變暖的形勢越來越嚴峻。因此中央空調在技術上實現節能運行，對全球環境將帶來有利的影響。第三，在將來社會經濟發展的過程中，“節能減排”將成為經濟發展的重要環節，而那種粗放型的經濟發展方式將會逐漸被替代。建立“節約型社會”將逐漸成為社會發展的主流，節能減排將成為各國人民的共同意識。

二、中央空調系統電氣節能面臨的問題

2.1缺少專業的技術人才

近年來行業的發展是中央空調系統逐漸成為常見的一種形式應用在大型的商場或者建筑中。但是在行業中難免還會存在技術人員專業能力不足的問題，缺少必要的專業知識，在中央空調系統的節能方面也就會存在諸多問題。另外，在實施中央空調節能技術過程中，企業與投資方的建設目標存在偏差，比如在技術或者人員方面。這些都會影響節能技術在建設過程中的應用，導致節能技術的應用在中央空調系統建設中變得形式化，得不到真正的落實。

2.2不能正確操作冷卻水系統

一般情況下，消費者在打開中央空調時，都要根據需要調節冷卻水系統。但很多消費者注意不到這一點，仍然按照固定模式進行操作，這就造成了電力資源的浪費，同時使制冷達不到理想的效果。

2.3中央空調設計存在問題

第一，空調水系統設計負荷過大，計算選用水量安全系數過高，導致循環水量過大，供回水溫差小；第二，空調水系統水泵揚程設計過高，當系統實際阻力損失較小時，造成循環水量增大，水泵超載運行；第三，水泵選型不當，未按水泵經濟運行工況點進行選擇，致使水泵運行效能低下；第四，管路系統設計不合理，導致設計系統阻力偏高，系統運行經濟性差。

三、中央空調系統電氣節能措施與控制對策

3.1重視開發和使用新能源

近年來，全世界范圍內都在重視可再生清潔能源的開發與運用，并且產生了矚目的成就。比如太陽能電池板的應用代替了煤炭等能源開發的電能，既節約了能源又滿足人們的使用需求。針對中央空調的安裝和使用，可以采取風力發電的方式，節省電能。目前，新能源的開發和使用已經成為國家、行業及企業發展的方向。尤其是針對空調行業來說，造成的能源消耗和污染都是比較嚴重的，加快新能源的開發十分重要。

3.2使用中央空調時要注意使用合適的水溫和空調機組

管理人員要將冷凍水和冷卻水的水溫控制在合適的范圍之內，要天天對冷卻塔周圍進行巡查，以保障冷卻塔的通風環境，避免出現堵塞的問題，要封住門窗的縫隙，以減少夏季室內冷風和冬季室內熱量的損失，對于天窗要進行相應的處理，在夏季可以充分減少太陽輻射對室內的影響。在夏季，每天的14點是一天中溫度最高的時候，工作人員要密切注意空調機組的運行狀況，根據實際溫度隨時調整機組的運行，不要等到室內溫度上升到一定程度才去增開空調機組，這樣會影響設備壽命，也浪費電能。當室內溫度下降后，要關閉增開的空調機組，以減少電耗。

3.3運用冷卻塔供冷模式

在冷卻塔供冷模式中，需要通過增設部分設備模式優化處理空調水系統，然后在室內溫度達到某個限值情況下即刻關閉制冷系統，再應用冷卻水中循環冷卻水獲得供冷效果，從而充分滿足高層建筑在運行過程中的冷負荷。在傳統制冷模式中，中央空調主機始終處于運行狀態，容易造成能耗損失以及浪費情況。通過在中央空調系統中增設冷卻塔供應模式，能夠節省大量空調運行耗能，來減少高層建筑運行能耗。作為一種新穎的空調節能技術，冷卻塔供冷系統有良好的節能效果、較高的經濟性，在我國空調行業中也得到了廣泛應用。在冷卻塔供冷系統中，水溫還與外界溫度以及高層建筑室內冷負荷有緊密關聯性，冷卻水溫度還會受到這兩種因素影響，因此在應用該空調節能技術時，需要對當地氣候特點以及該高層建筑的使用情況進行充分考慮，并合理選擇中央空調末端增設裝置，獲得最大化投資效益。

3.4合理選擇循環水泵

在中央空調系統實際運行過程中，其負荷量一般隨運行時段、室外氣候等條件變化而出現波動，所需循環水量也隨之不斷變化，因此，合理配置循環水泵，對系統經濟運行至關重要。比如某空調系統平均用水量190t/h，配置3臺120t/h的水泵，其中一臺變頻控制。在負荷基本穩定情況下，分別開啟1臺工頻泵及變頻泵即可，但在負荷量大時（最大流量240t/h），只能同時開啟3臺l20t/h的水泵，雖然其中一臺已采用變頻控制，為滿足最大循環量需求，另兩臺工頻泵的也必須同時開啟，且均需控制出口閥門開度，使其在部分負荷下運行。顯然，此種配置閥門節流損失大，系統運行經濟性差。但若此時，將一臺l20t/h的工頻水泵改為l50t/h，實現大、小流量搭配，這樣只開一臺l20t/h的變頻泵和一臺l50t/h的工頻泵，即可滿足系統不同流量需求，其節電效果非常明顯。

3.5采用變頻電機調節技術

在進行中央空調節能設計過程中，需要對該高層建筑的實際情況進行充分分析，然后根據分析結果進行風機跟水泵裝機容量的合理設計。此外，高層建筑中中央空調所能達到的溫度限制要遠遠高于人們的實際需求，但是由于裝機容量偏大等因素，會導致中央空調處于低負荷運行狀態，也就造成了嚴重的能耗損失。通過變頻電機調節技術的應用，還能對高層建筑中溫度情況進行有效檢測，再結合系統預設指標的基礎上，自由調控建筑內溫度，這樣能讓中央空調始終處于合適的運行狀態，還可以避免一些不必要能源浪費情況，并提升能源利用率。因此，各高層建筑工程在進行中央空調安裝過程中，要積極應用變頻電機調節技術，使空調主機始終處于理想運行狀態，使高層建筑中居民生活舒適，且有效減少空調的運行能耗。

四、結語

綜上所述，隨著科學技術的不斷進步，越來越多的新技術將在空調中得到應用。對于應用于大型場所的中央空調，節能運行需要得到足夠的重視。只有當研發者能夠充分重視空調的節能運行，從根本上降低電力資源消耗。

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