中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運行管理

楊錫輝

大量新材料和新技術(shù)廣泛投入使用，帶動了中央空調(diào)系統(tǒng)的技術(shù)升級，中央控制系統(tǒng)高度智能化、末端自動化，帶來了中央空調(diào)全新的運行模式，也大大降低了勞動力成本，減少了人為操作的失誤，提高了運行效率。因此，我們應(yīng)在服務(wù)中運用科學管理，在管理中實現(xiàn)節(jié)能。

樓控技術(shù)應(yīng)用

樓宇自控系統(tǒng)控制對象包括空調(diào)系統(tǒng)、冷熱源、給排水系統(tǒng)、送排風系統(tǒng)、電梯監(jiān)控系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)?？照{(diào)系統(tǒng)的能耗在整個建筑能耗中的占比達到50-60%之間，是樓控系統(tǒng)的主要控制對象。

一、按時啟?？照{(diào)機組和新風機組。高層建筑大多設(shè)計為風機盤管+新風系統(tǒng)，空調(diào)機組和新風機組是大樓空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分，寫字樓空調(diào)機組和新風機組在中央空調(diào)系統(tǒng)總能耗中占比45%左右。如圖一：

圖一：中央空調(diào)系統(tǒng)各部件的能耗比例

隨著大樓體量的增加，大樓的空調(diào)機組和新風機組少則幾十臺，多則上百臺。如果靠人工控制，不要說調(diào)節(jié)，就是每天的開關(guān)機工作都不能正常完成，所以樓宇自控系統(tǒng)中即使最簡單的自動啟?？刂?，也可以節(jié)省人力和能耗。需要注意的是樓控時間應(yīng)該分季節(jié)、分時段。比如根據(jù)南昌地區(qū)的氣候特點，江西省廣電中心的空調(diào)機組和新風機組的啟停時間原則上是按照如下方式設(shè)置的：在每年的5 月1 日-9 月30 日周一至周五的8:00-20:00 開啟空調(diào)機組，考慮到夏季室外溫度高，新風焓值高，在保證衛(wèi)生和IAQ（室內(nèi)空氣品質(zhì)）的前提下，盡量將新風量比例調(diào)至最低，大約為送風量的10%-15%?？紤]到夏季早晨室外氣溫低，空氣新鮮而室內(nèi)氣溫較高的特點，在5:00-5:30 提前開啟新風，利用室外空氣提前冷卻室內(nèi)溫度，降低大樓冷負荷，同時置換大樓內(nèi)污濁的空氣。此時又是谷段電價，性價比高。而每年的11 月15 日至次年的3 月15 日為采暖季，周一至周五的8:00-11:00、15:00-20:00 樓控設(shè)置新風量比例為送風量的10%-15%，而11:00-15:00 適當加大新風比例，目的是提高室內(nèi)空氣品質(zhì)，保證工作人員身體健康。

需要說明的是水閥和新風閥應(yīng)定期檢查、校正和調(diào)零。不管樓控信號是0-10v 的電壓還是4-20mA 的電流，當電壓處于0v 或4mA 時，水閥和新風閥都應(yīng)該處于關(guān)閉狀態(tài)，否則樓控設(shè)置和水閥、風閥執(zhí)行器的開度會有誤差，嚴重時冬季會凍壞空調(diào)機組和新風機組的表冷器。

二、按時啟停樓層風機盤管供水干管的電動閥。根據(jù)節(jié)目制作要求需約定有空調(diào)供應(yīng)時間，也就是按照約定的空調(diào)時間，利用樓控技術(shù)按時啟停樓層空調(diào)水管的電動閥。如是，可減少不必要的能源費支出。

三、水泵、風機的變頻。近年來變頻技術(shù)在中央空調(diào)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，空調(diào)冷凍水系統(tǒng)為水泵變頻，樓控DDC 根據(jù)回水溫度與設(shè)定值相比較，當回水溫度高時，增加水泵頻率。反之，當回水溫度低時，降低二次泵頻率，從而實現(xiàn)節(jié)能運行的目的。

冷凍水系統(tǒng)智能管理

冷凍水出水溫度設(shè)置?！犊照{(diào)設(shè)備與系統(tǒng)節(jié)能控制》指出：供暖時每降低1℃，節(jié)能5%-10%；供冷時每上升1℃，節(jié)能10%-20%。也就是說供冷時冷凍水出水溫度設(shè)置越高，單位壓縮功就越低，冷水機組的制冷系數(shù)就越高。冷凍水供水溫度每提高1℃，冷機的制冷系數(shù)可提高3%。因此，在日常運行中不能隨意降低冷凍水出水溫度。

冷水機組常規(guī)設(shè)計供回水溫度為7℃和12℃，也就是說出水溫度最低可設(shè)置為7℃。南昌地區(qū)夏季7-8 月份室外溫度、濕度均很高，大樓的冷負荷也最高，此時根據(jù)冷機負荷率可以將冷凍水出水溫度設(shè)置為7℃。對于過渡季節(jié)及7、8 月份早晚用空調(diào)，如再將機組出水溫度設(shè)置為7℃，就明顯浪費了。此時應(yīng)將冷凍水出水溫度適當上調(diào)，如調(diào)整至8℃、9℃、10℃。江西省廣電大樓建筑面積3 萬多m2，設(shè)備機房設(shè)置有3 臺約克350RT 螺桿式冷水機組，大樓空調(diào)全年近9 個月24 小時供冷，冬季采暖，作為各播出機房及節(jié)目制作辦公使用。因此，從服務(wù)和節(jié)能考慮特殊需求出發(fā)有必要為該制冷系統(tǒng)增加一套“智能冷凍水溫重置”。

冷卻水系統(tǒng)操作管理

冷卻水溫度越低，冷機的制冷系數(shù)就越高。冷卻水的供水溫度每上升1℃，冷機的COP 下降近4%。冷卻水系統(tǒng)的日常運行管理包括如下內(nèi)容。

一、冷凝器的運行旁通問題。冷凝器旁通會分流冷卻水，1# 冷機運行，如僅開啟1# 冷卻泵，則流經(jīng)2# 和3# 冷機的冷卻水未作功，而流經(jīng)1# 冷機的水流量減少，使1#冷機的冷凝溫度和冷凝壓力上升。冷卻水進水溫度高容易引起值班人員的誤判斷，從而開啟2#和3#冷卻泵，并增加開啟冷卻塔風機的數(shù)量，造成耗電量增加。正確的做法是開機前關(guān)閉不需要開啟冷機的冷凝器閥門，避免串水。

二、及時清洗冷凝器換熱管。由于冷卻水系統(tǒng)屬于開式系統(tǒng)，開式系統(tǒng)的管路與大氣相通，空氣中的污染物、塵土、雜物、細菌等易進入，使微生物繁殖，形成生物污泥，水蒸氣蒸發(fā)使水中的鈣鎂離子沉積形成水垢。生物粘泥、水垢在冷卻水循環(huán)中會產(chǎn)生由硬度垢、銹垢、泥垢、菌藻垢等組成的復合垢。加之冷凝器內(nèi)銅管較細并有內(nèi)螺紋，容易被水垢堵塞。水垢1mm，將增加10%的能耗。應(yīng)由專業(yè)廠家做好空調(diào)水處理，定期清潔冷凝器，建議在冷卻水管上安裝“冷凝器實時在線清洗系統(tǒng)”。

三、冷卻塔的運行管理。冷卻塔是中央空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分，冷卻塔運行管理的好壞和冷卻水溫度有直接關(guān)系，冷卻水溫度越低，冷凝壓力就越低，冷機的能耗就越小，冷機的制冷系數(shù)就越高。冷卻塔日常運行管理包括如下內(nèi)容：

1.避免冷卻塔旁通。多臺冷卻塔并聯(lián)時，值班工會根據(jù)負荷變化情況加減冷卻塔開啟風扇的數(shù)量，但很多大樓存在著冷卻塔旁通現(xiàn)象。冷卻塔旁通會使2#和3#未經(jīng)風扇冷卻的水與經(jīng)過正在作功的1# 冷卻塔風扇冷卻水混合，使混合水溫升高，也就使進入冷凝器的進水溫度升高。為了降低冷凝壓力和冷凝溫度，有的值班員會開啟2# 和3#冷卻泵，或再開啟2#和3#冷卻塔風扇，加大了耗電量。正確的做法是，關(guān)閉不開風機的冷卻塔進、出水閥門，防止串水。

2.冷卻塔運行狀況檢查。檢查冷卻塔風機運轉(zhuǎn)是否正常，若是皮帶傳動，皮帶是否有丟轉(zhuǎn)現(xiàn)象；風機葉片旋轉(zhuǎn)方向是否正確，應(yīng)能保證氣流從塔下部百葉窗進入塔內(nèi)與水進行逆向換熱；布水器是否正常運轉(zhuǎn)，有無填料或雜物堵塞；軸承有無損壞，變速器有無損壞；布水盤孔眼有無堵塞，是否需要清理；冷卻塔回水閥門、回水電動閥是否打開；冷卻塔填料是否結(jié)垢、老化，填料老化后脫落的碎片極有可能堵塞回水口。

3.冷卻塔的維護保養(yǎng)。應(yīng)定期做好冷卻塔的維護保養(yǎng)工作，如定期檢查冷卻塔皮帶的松緊度；定期給變速箱、供回水閥門加油；冷卻塔定期除垢。

4.冷卻塔加裝變頻控制。當部份負荷開機時，如果冷卻塔電機采用了變頻控制，操作人員就不需要頻繁開關(guān)冷卻塔水閥，冷卻塔風機可根據(jù)冷卻水溫自動控制電機頻率，這樣可節(jié)省勞動力又可以實現(xiàn)節(jié)能。

江西省廣電大樓的三臺約克中央空調(diào)已使用有十二年，近幾年來由于廣播電視的加速發(fā)展，節(jié)目制作及服務(wù)器呈現(xiàn)顯著增多的趨勢，而機組因老化工況下降、故障率偏高、穩(wěn)定性下降，三臺空調(diào)機組滿負荷全開的狀態(tài)下，有時都滿足不了大樓空調(diào)需求。因此在深挖潛力提高設(shè)備的運行效率，節(jié)約能源的同時，從最大化滿足大樓供冷需求和發(fā)展需要出發(fā)，逐年更換高效變頻離心式冷水機組，能效提升30%，節(jié)能效果明顯。