中央空調(diào)系統(tǒng)智能化節(jié)能優(yōu)化設(shè)計分析

梁光超 馬 亮 李 均

（成都生物制品研究所有限責(zé)任公司，四川 成都 610023）

概述

隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平的提升，在建筑物中中央空調(diào)的應(yīng)用越來越多，中央空調(diào)為當(dāng)前人們工作和生活提供了一個舒適的環(huán)境，但是中央空調(diào)系統(tǒng)的能耗非常大，在建筑物能耗中，中央空調(diào)系統(tǒng)造成的能耗占70%以上。從節(jié)能環(huán)保的理念上進行分析，當(dāng)前中央空調(diào)系統(tǒng)的大能耗與時代的主體不相符，需要對其進行智能化節(jié)能優(yōu)化設(shè)計。本文針對中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計，以及相關(guān)的內(nèi)容進行分析研究。

中央空調(diào)系統(tǒng)以及其智能化節(jié)能優(yōu)化設(shè)計的可行性

中央空調(diào)的能耗較大，為了保證人們的工作和生活有一個舒適的環(huán)境，又要保證中央空調(diào)系統(tǒng)的能耗較低，為此需要對重要空調(diào)系統(tǒng)進行智能化節(jié)能優(yōu)化設(shè)計。在對中央空調(diào)系統(tǒng)進行智能化節(jié)能優(yōu)化設(shè)計之前，需要對中央空調(diào)的結(jié)構(gòu)，以及進行智能優(yōu)化設(shè)計的可行性進行分析。從中央空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行分析，可以將其主要分為水系統(tǒng)、風(fēng)系統(tǒng)兩個組成部分。

中央空調(diào)系統(tǒng)的水系統(tǒng)，又分為冷、熱水兩個系統(tǒng)，在水系統(tǒng)中包含的設(shè)備主要有制冷機組、冷卻以及冷凍水泵、冷卻塔等。中央空調(diào)系統(tǒng)的水系統(tǒng)，其工作的原理是使用載冷劑，將空調(diào)系統(tǒng)中的冷凍水溫度降低，然后在使用制冷劑，將高溫高壓的氣體，在制冷劑的作用下，轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏馗邏旱囊后w，在膨脹之后，形成低溫低壓的液體，再次進行一次循環(huán)。

中央空調(diào)的風(fēng)系統(tǒng)，分為空氣處理、風(fēng)管、房間等組成部分，在風(fēng)系統(tǒng)中，相關(guān)的換熱設(shè)備，其中帶有的制冷劑，對空氣進行處理，然后將處理之后的空氣送入室內(nèi)，進而為用戶提供濕度、溫度等相對適宜的一個生活、工作環(huán)境。

中央空調(diào)系統(tǒng)的能耗非常大，而當(dāng)前世界能源處于緊張的狀態(tài)，中央空調(diào)系統(tǒng)的高能耗，已經(jīng)無法和能源適應(yīng)，為此需要對其進行智能化節(jié)能優(yōu)化設(shè)計。從當(dāng)前中央空調(diào)系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行分析，中央空調(diào)系統(tǒng)的循環(huán)泵一直處于固定的運行狀態(tài)，所以中央空調(diào)系統(tǒng)中的流量無法隨著室內(nèi)溫度的變化而發(fā)生變化，當(dāng)室內(nèi)的溫度，下降到所調(diào)設(shè)的溫度之后，就不需要在使用較大的系統(tǒng)流量，為此可以針對此處進行中央空調(diào)的智能化優(yōu)化設(shè)計。

中央空調(diào)系統(tǒng)中有多個大功率運行設(shè)備，例如循環(huán)泵、冷卻塔、冷卻泵、主機、電機等，這些組成部分，在運行過程中，因為運行功率較大，所以會消耗大量的電能。也可以從這點對中央空調(diào)系統(tǒng)進行智能化節(jié)能優(yōu)化設(shè)計。綜合進行分析，對中央空調(diào)系統(tǒng)進行智能化節(jié)能憂患設(shè)計具有可行性。

中央空調(diào)系統(tǒng)的智能化節(jié)能優(yōu)化設(shè)計

中央空調(diào)系統(tǒng)的高能耗，已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)前能源發(fā)展現(xiàn)狀，在當(dāng)前能源緊缺的背景下，中央空調(diào)系統(tǒng)的智能化節(jié)能優(yōu)化設(shè)計，勢在必行。我們從幾個方面對中央空調(diào)系統(tǒng)進行智能化節(jié)能優(yōu)化設(shè)計。

（1）中央空調(diào)系統(tǒng)實施變頻控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，變頻技術(shù)在其他行業(yè)得到應(yīng)用，從空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展以及時代的發(fā)展需求進行分析，在中央空調(diào)系統(tǒng)中，實施變頻技術(shù)是其發(fā)展的必然趨勢。對中央空調(diào)系統(tǒng)進行變頻優(yōu)化設(shè)計，可以提升中央空調(diào)系統(tǒng)的性能，降低能耗，在使用的過程中，可以自行的進行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)節(jié)能。

針對中央空調(diào)系統(tǒng)所安裝的建筑物熱負荷變化情況進行監(jiān)測，然后對中央空調(diào)的流量、壓力進行設(shè)計，保證在空調(diào)系統(tǒng)水流量穩(wěn)定的前提下，空調(diào)系統(tǒng)的運行溫差在7℃左右，降低水泵能耗在中央空調(diào)系統(tǒng)能耗中的20～30%。實現(xiàn)中央空調(diào)的變頻設(shè)計，并不斷的進行變頻系統(tǒng)的優(yōu)化，將中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果提升35～50%.

（2）水系統(tǒng)智能化節(jié)能優(yōu)化設(shè)計

中央空調(diào)系統(tǒng)的水系統(tǒng)中，使用的設(shè)備多而且功率大，在空調(diào)運行中，會消耗大量的電能，為此需要對中央空調(diào)飛水系統(tǒng)進行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計。水系統(tǒng)中冷凍水的溫度有蒸發(fā)器設(shè)定值所決定，而回水的溫度則是由蒸發(fā)器接收的熱量而定，中央空調(diào)系統(tǒng)的水系統(tǒng)中，冷凍水與回水溫度相差5℃左右。對其進行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計，在系統(tǒng)的蒸發(fā)器出水管和回水管中安裝溫度變送器，與系統(tǒng)中的溫度調(diào)節(jié)器、變頻器等組成一個閉合的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)由冷凍水的溫度進行控制，使得冷凍水泵的運行，隨著系統(tǒng)熱負載的變化而發(fā)生變化，在第一臺機組的運行達到其工作頻率時，要沒有達到要求的運行頻率時，可以將第二臺機組啟動，對第一臺機組進行調(diào)節(jié)，在系統(tǒng)運行的過程中不斷的對機組進行調(diào)節(jié)控制，可以實現(xiàn)智能化、節(jié)能的效果。冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計，與冷凍水系統(tǒng)的智能化節(jié)能優(yōu)化設(shè)計原理相同，通過對機組運行的調(diào)整和控制，達到最佳的運行效果，實現(xiàn)節(jié)能。

（3）圍護、管道等的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計

在中央空調(diào)系統(tǒng)運行中，產(chǎn)生的負荷分為兩部分，一部分為室內(nèi)負荷，一部分是維護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的負荷。將中央空調(diào)系統(tǒng)所安裝的建筑物的門窗氣密性提升，降低建筑物自身的能耗。在中央空調(diào)系統(tǒng)運行中，對運行設(shè)備、管道等進行保護，也是節(jié)能的一項措施，管道、設(shè)備等運行中，如果保溫效果不好，就會效果中央空調(diào)系統(tǒng)的冷量，使得冷水的溫度過大的升高，造成空調(diào)系統(tǒng)處理后的空氣進入室內(nèi)后，造成室內(nèi)濕度超標(biāo)，所以也需要從這幾方面進行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計，不僅將中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果提升，也將建筑物的節(jié)能效果提升。

結(jié)語

中央空調(diào)系統(tǒng)的智能化節(jié)能優(yōu)化設(shè)計，將不斷的深入，變頻技術(shù)也將不斷的進行深入的研究，廣泛的應(yīng)用在空調(diào)系統(tǒng)中，改變中央空調(diào)系統(tǒng)的性能，降低能源的消耗，實現(xiàn)節(jié)能。在空調(diào)系統(tǒng)今后的研究和發(fā)展中，還會從其他方面進行智能化、節(jié)能優(yōu)化設(shè)計，以求達到最大限度的節(jié)能。

[1]王龍.中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計[D].鄭州大學(xué)，2013.