談空調水系統變流量運行節能措施

常 亮

（陜西建工安裝集團有限公司，陜西 西安 710068）

空調系統在建筑房屋應用期間發揮著非常重要的作用，依托該系統可以對建筑室內空氣溫濕度、氣流速度、潔凈度加以調節，以此使得室內空氣質量、溫濕度符合用戶的要求及國家相關標準。現階段，我國面臨著不可再生能源數量減少、環境污染嚴峻化等問題，需要建筑工程設計人員對于綠色建筑的相關理念加強學習與研究，充分認識到建筑工程空調系統運行中的巨大耗能問題的危害，以轉變固有的設計思路與方法，從降耗環保角度入手，進行空調系統的優化設計，以期經過優化處理的空調水系統能耗量大大減少，從而提升空調系統應用經濟性以及確保空調系統能源消耗量能夠降低。

1 空調系統節能概述

空調系統的組成部分主要包括空調水、制冷及末端風系統，這3個系統在空調工作期間可以相互作用、相互影響，共同發揮作用。常規情況下，空調系統運行時，冷負荷指標會根據估算數據，而出現升高，從而使得空調總負荷較大，以此增加了耗能量。針對此種情況，可以對空調系統進行改造設計，其中傳輸管道、制冷系統、末端設備負荷調節等為重要的改造內容。本文研究期間，基于變流量條件，對于空調水系統進行了節能設計，從而保證空調系統運行期間可以實現預期的節能目標[1]。

使用空調時，水系統中溫差較小，需要較大的水流量，所以空調水系統變流量下能耗降低的關鍵為流量調節。具體操作時，需要設計改造人員掌握了解下列內容：首先為變流量調速。現階段一些空調制造企業積極響應了國家提出的環境保護及節能降耗理念，在空調設計工作中融入了上述理念進行了空調系統節能設計工作，借助于變頻器來對水泵進行了變頻調節，使得流量得以有效調整。同時，由于空調系統運轉時，轉速越大，耗功越多，兩者之間呈正相關關系；而且轉速較多的情況下，耗費的能源量少，所以水泵經過變頻器調節控制后，轉速達到額定轉速要求時，流量會隨之下降，以此通過水泵水量控制可實現流量調速效果[2]。其次為變水量控制。處于工作狀態下的空調系統，水溫參數主要依據溫度傳感器確定，而后依據該值系統可以進行定值設計，之后工作人員基于相關算法、水溫變化情況，便可向調節變頻器傳輸溫度調節信號，便可調節水量及負荷，促使水泵工作頻率增強、流量實際循環量增加；控制變水量過程中，若出現水溫溫度差異過小的情況，水泵工作頻率低，冷凍水泵轉速可以借助于冷凍水進行調節，還可以將壓力傳感器置于回水總管道中，以便將管道實際壓力檢出。當壓力值遠超過設定值后，管道會通過開啟通閥的操作，進行泄壓處理，從而保證空調系統可以在變水量控制下正常、穩定運行。

2 空調水系統變流量節能策略

空調水系統變流量運行期間，可通過變流量系統節能控制進行節能降耗，具體控制策略為：需要進行水泵臺數控制方案的設計，以控制制冷裝置變流量，并可對閥門、水泵轉速作以控制來調節循環水量，從而保證空調系統變流量節能效果達標。

2.1 一次泵系統

（1） 一次泵系統 （小容量）：分析該系統結構，可知系統中的末端風系統功能較少、負荷低，并且配備有循環水泵、冷水機組，所以控制一次泵系統變流量期間，需要對空調設備 （末端）進行一定的定水流量設計。該設計值可以滿足流量通過主機的最小值要求，而對于剩余的空調設備 （末端），則通過調節閥控制手段，調整變流量。較小容量的一次泵系統進行變流量節能處理時，需要設計人員事先對循環水泵特性進行研究，觀察特性曲線，如果該曲線呈現平緩，通過相關閥門的控制操作，可提高系統運行效率，變流量控制結果理想。

（2） 一次泵壓差控制系統。控制變流量過程中，工作人員需要事先準備電動兩通閥，將其置于空調主機、末端系統處，便可以對兩處的定流量與變流量進行調節；同時，需要在回水管道處進行控制閥 （壓差） 的設置，以此可以在多個閥門的控制作用下，促使空調設備能夠良好運行，空調系統節能設計時要求工作人員了解空調系統機組流量下限值，在空調系統使用的是單臺機組情況下，參照流量下限值，進行機組水流量的合理設計，避免發生單臺機組水流量控制調節差及節能效果差的問題。除此之外，還可以采用循環水泵來調節泵體轉速，從而改變變流量，確保空調系統具備節能價值[3]。

2.2 二次泵系統

該系統中的主機系統、末端水系統，能夠在盈虧管的作用下進行系統分開處理，進而可以將一次泵系統應用于主機系統中，而二次泵系統則作用于末端水系統中，便能夠調整變流量，實現空調系統節能目的。末端系統開展變流量調節工作期間，一般不會對制冷機能耗產生不利影響，制冷機能耗增加風險較低，所以從總體來看，基于二次泵系統的空調水系統變流量運行節能處理的結果較好，空調使用之后有著非常理想的節能效果。

空調水系統變流量控制改造設計后，對于空調進行節能測試，經過水泵調速控制的空調系統每年用電量明顯下降，由之前的每年2 400 kWh，下降至900 kWh，節能效果顯著。

3 結語

目前，我國的能源緊缺問題非常嚴峻，而過量使用能源后所產生的環境污染問題不容忽視，所以需要積極配合國家提出的“降耗、節能及環保”的號召。如果建筑處于設計施工階段，則需要設計單位的設計人員對于當前建筑建設時使用的空調系統進行節能效果的調查研究，如果節能效果不達標時，要求設計人員可以利用現代化的先進系統改造方法，做好空調系統的設計改造工作，其中水泵臺數控制、循環水泵（ 特性曲線屬于平緩型） 等節能策略的應用價值高，效果好，值得在后續空調水系統節能改造設計中大力推廣，促使節能空調系統能夠為更多用戶提供舒適、優質的室內工作、學習及生活環境。