高層建筑制冷空調系統的節能分析

王 茂

（鹽城工學院，江蘇 鹽城 224051）

高層建筑制冷空調系統主要包括5 個系統，本文論述這5 個系統的節能措施，通過經濟合理的選擇新節能技術，實現高層建筑制冷空調節能增效目標，并且提出高層建筑制冷空調系統設計過程應該主要的問題，提高高層建筑制冷空調系統的可行性。

1 熱能源設備系統的節能性

在高層建筑制冷空調系統當中，冷源設備利用冷水機組，對比離心式和活塞等冷水機組，吸收式冷水機組耗電量比較少，但是在能量利用效率方面，吸收式冷水機組節能效果不夠理想[1]。利用離心式和螺旋式冷水機組，可以無級調節能量，對比活塞式冷水機組，具有較強的適應性，可以有效適應不同系統負荷，避免系統過冷導致能量浪費。利用活塞式冷水機組，這類機組通過并聯多缸多臺壓縮機，有利于完善負荷調節性能。當前很多高層建筑普遍利用離心式冷水機組。高層建筑制冷空調系統熱源設備廣泛利用工業鍋爐和城市熱網，單臺鍋爐具有較大的容量，如果具有較高的滿負荷運行率，也會提高熱效率。

2 水輸送系統的節能

高層建筑制冷空調系統經常是在負荷狀態下運行，因此系統設備的實際需要的冷凍水量，通常要比設計流量小，高層建筑制冷空調系統在循環和輸配冷凍水過程中，會消耗20%左右的能量，因此需要調整空調水系統，保障節能效果。閉式水系統對比開式水系統，可以節省水泵的耗電量，樓層高度不會影響到閉式水系統的水泵揚程，管路長度和阻力會在一定程度上影響到閉式水系統水泵揚程，因此在高層建筑當中非常適合利用閉式水系統。在高層建筑的底層區域適合利用蓄冷池蓄冷的空調方式，這樣可以降低投資成本，操作起來也非常靈便[2]。

控制冷熱水供水系統的壓差，這樣可以進一步平衡空調水流量，如果壓差具有高阻力環路，可以利用二次循環泵。高層建筑的二級泵系統可以組合冷凍水制備的一次環路和冷凍水運輸的二次環路，對比一級泵系統，這種系統雖然更加復雜，但是可以節省輸泵的耗電量。

在二級泵當中，要想控制二次泵變流量，需要利用旁通閥旁通，再發揮節流閥的節流作用，同時需要控制水泵的使用數量，要利用無級調速水平，這樣可以保障水泵節能控制效果。

3 風輸送系統的節能

3.1 合理設計管網、科學選擇材料

為了降低管網阻力，在設計輸送管網的過程中，需要仔細計算管徑，提高管內壁的光潔度，這樣可以降低阻力，避免較多的損失功率。減少閥門的使用數量，這樣也有利于減小管網阻力。為了提高管道的光潔度，可以利用XCA 復合材料，在管道內部敷設這種材料，

3.2 選擇送風機

為了滿足額定效率要求，可以利用高效風機，保障風機效率處于80%~90%范圍內，在設計過程中要注重選型配套，風機型號和額定值要符合實際工況，提高設備運行效率，避免資源浪費。

3.3 利用節能變風量調節方式

通過調節變風量，保障節能效果，可以改變風機出口的風門和變風機的葉輪，注重控制離合器，調節風機電動機的速度，利用這些措施可以獲得明顯的節能效果。在高層建筑的照明燈具上部設置條形的回風口，充分利用吊頂空間設置回風道，這樣就可以利用回風將照明燈的熱量帶走，雖然這種方式無法降低空調器的負荷，但是可以減少室內整體的負荷，這樣就會降低高層建筑制冷空調系統的送風量和送風動力，降低能源消耗。

4 自動控制系統的節能

實現空調合理分區，利用獨立的自動控制系統，這樣可以節省很多能源。例如某大廈的周邊區利用帶溫控器的風機盤管，可以完全適應符合變化情況，在中央區利用變風量系統。此外通過利用局部空調，可以節省30%~40%左右的能效[3]。高層建筑制冷空調系統在實際運行過程中，需要實施合理的控制，利用保證新風比的合理性，檢測室內二氧化碳濃度，以此為基礎確定控制措施，合理控制室內空氣參數，這樣可以提高高層建筑制冷空調的品質，同時可以維持設備的最佳工作狀態，節省更多的能源。

5 充分利用能量回收系統

針對高層建筑制冷空調系統，可以通過回收裝置，再次利用系統中的排氣熱和排水熱等，例如在寒冷區域，可以利用排風向熱交換器傳遞熱量，再利用循環泵向另一個熱交換器傳遞熱媒，該熱交換器再向新風傳遞熱量。熱電聯供節能系統具有良好的發展前景，該系統利用的燃料為油和天然氣，利用原動機調動發發電機，保障用電設備電動機工作的穩定性，原動機可以將余熱排出，利用鍋爐的蒸汽實現采暖和制冷，也可以以此供應熱水[4]?？照{系統利用能源的過程中，熱電聯供系統的綜合熱效率比較低，可以大幅度利用其發電效率好蒸汽熱效率，這種節能系統的效率比較高，發展層次也比較高。

6 結語

本文分析了高層建筑制冷空調系統的節能設計，由于當前高層建筑面積大，空調負荷也會隨之增加，要想實現節能效果，需要實現系統分區，滿足不同區域的負荷調節需要，這樣可以降低能耗，節省空調實際運行費用。