空調系統(tǒng)的運行及節(jié)能情況不理想的部分原因再認識

張學峰

摘要：文章介紹了中央空調系統(tǒng)的空調機組、風機盤管加新風系統(tǒng)以及變風量空調系統(tǒng)的運行情況，分析了空調系統(tǒng)運行節(jié)能情況不理想的主要原因，并提出了解決問題的辦法。

關鍵詞：中央空調系統(tǒng)；空調運行；節(jié)能設計；全風系統(tǒng)；風機盤管；新風系統(tǒng) 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU831 文章編號：1009-2374（2015）11-0094-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.11.047

業(yè)內(nèi)很多人在講：現(xiàn)在的樓宇自控系統(tǒng)（BA系統(tǒng)）的智能化情況很不理想，尤其是節(jié)能情況達不到預期的設計目標，這種情況是真實普遍存在的。BA系統(tǒng)所指的是對樓宇中的電力設備，如電梯、水泵、風機、空調等設備的運行工況進行科學及有效的控制，其中空調在這里是占有比較大的比重，尤其是在能耗方面。所以我們常說的BA系統(tǒng)的智能化和節(jié)能情況不理想，實際上指的就是中央空調及控制系統(tǒng)的智能化及節(jié)能情況不理想。對于現(xiàn)代建筑來講，裝備中央空調及控制系統(tǒng)最主要的目的有兩個：一個目的是為樓宇內(nèi)用戶提供一個舒適的環(huán)境；另一個目的就是節(jié)能。

1 中央空調系統(tǒng)的運行情況

1.1 中央空調系統(tǒng)的常見運行方式

BA系統(tǒng)中的空調系統(tǒng)指的是中央空調系統(tǒng)，而與自身攜帶冷熱源的獨立空調系統(tǒng)無關。中央空調系統(tǒng)的冷熱源是由外部的冷源設備和熱源設備供給，冷源主要有為空調末端設備供給7℃左右冷凍水的冷水機組，熱源則是熱交換站或鍋爐等。城市樓宇的中央空調系統(tǒng)最常見的運行方式就是：由空調機組供冷（熱）的全風系統(tǒng)方式和風機盤管+新風系統(tǒng)的供冷（熱）方式。

1.2 全風系統(tǒng)的實現(xiàn)方式

中央空調系統(tǒng)是集中式或半集中式空調系統(tǒng)，系統(tǒng)中的一臺（組）空調機組為若干個空調房間同時供送冷風。通常由冷源（冷水機組）提供低溫的冷凍水，冷凍水流進空調機組的冷水盤管，冷水盤管嵌入在金屬表冷器中，在金屬表冷器上有很多細密的孔洞，當來自新風口的新風和回風口的回風在混風室混風后，再穿過表冷器的細密孔洞，溫度降低，由送風口送出溫度和濕度適宜的冷空氣。空調機組內(nèi)的風機將冷空氣通過送風管道送到各個空調房間內(nèi)，每個空調房間的回風口再將回風匯聚到回風管道內(nèi)送回到空調機組，繼續(xù)降溫處理，同時進行濕度處理，系統(tǒng)工作就是這樣一個循環(huán)過程。

1.3 風機盤管加新風系統(tǒng)的實現(xiàn)方式

風機盤管加新風系統(tǒng)是實際工程中廣泛使用的一種空調末端組織方式，該方式采用新風系統(tǒng)與風機盤管組合的形式，解決了僅使用風機盤管不能解決新風輸運不足的缺點。經(jīng)處理的新風通過新風管送到空調房間，室內(nèi)的風通過回風口與送入的新風混合后再經(jīng)過風機盤管處理，達到要求后再送入空調房間。

2 空調系統(tǒng)運行節(jié)能情況不理想的部分原因

空調及控制系統(tǒng)是BA系統(tǒng)的主要子系統(tǒng)，業(yè)內(nèi)人士普遍反映：BA系統(tǒng)運行中的節(jié)能情況不理想，實際的運行性能指標與設計指標差距較大，換言之，BA系統(tǒng)不智能，實際上多指空調及控制系統(tǒng)運行節(jié)能情況不理想。

對于空調及控制系統(tǒng)運行節(jié)能情況不理想的原因主要有：

2.1 采購、運行、維護費用過高

由于在目前國內(nèi)大環(huán)境的影響下采購環(huán)節(jié)存在許多潛規(guī)則以及業(yè)主方節(jié)能意識的薄弱等因素的影響，使得空調及控制系統(tǒng)在設備采購方面的費用占到購買、運行維護、保養(yǎng)、管理總費用的80%左右，甚至達到90%以上。而在國外，由于具有一整套成熟的采購、運行、維護等方案，購買空調及控制系統(tǒng)的費用僅占總費用的30%左右。

2.2 復合型專業(yè)技術人才匱乏

由于專業(yè)的細化和受教育的過程不同，使得復合型人才的數(shù)量難以滿足目前用人單位的要求。體現(xiàn)在空調運行、維護等方面，自控工程師對空調系統(tǒng)的運行過程及工況方面的知識了解不是很透徹；暖通工程師對于本專業(yè)的知識掌握的比較全面并具有一定的實踐經(jīng)驗，但對于電氣、自控等專業(yè)的知識少之又少……這樣就造成了在空調系統(tǒng)的安裝、運行、維護等方面各專業(yè)的配合出現(xiàn)一定程度的不協(xié)調現(xiàn)象，使得空調系統(tǒng)的運行、節(jié)能等功能無法正常的發(fā)揮。

2.3 業(yè)主方物業(yè)管理部門人員缺乏相關知識

業(yè)主方物業(yè)管理部門的人員對于空調系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)的相關知識和技能不盡如人意。

2.4 人才培養(yǎng)不到位

樓控系統(tǒng)、空調控制系統(tǒng)是弱電系統(tǒng)，需要具有較強專業(yè)駕馭能力的弱電工程師，弱電工程師培養(yǎng)難度大且時間長，不能滿足樓控系統(tǒng)、空調控制系統(tǒng)的設計、施工、運行維護及保養(yǎng)的實際工程需求。

2.5 標準規(guī)范的制定、執(zhí)行不到位

后期運行維護保養(yǎng)中的傳感器、執(zhí)行器的整定工作普遍沒有做到位。

2.6 甲方單位節(jié)能意識不夠

不愿為后期運行維護保養(yǎng)中的節(jié)能舉措進行后續(xù)

投資。

3 變風量空調控制系統(tǒng)運行狀況不佳及解決辦法

業(yè)內(nèi)人士知道中央空調系統(tǒng)中的變風量空調及控制系統(tǒng)的使用情況更不理想。圖1給出了一個定送風溫度控制的變風量空調系統(tǒng)，對于變風量空調機組來講，設定一個送風溫度，將設置在送風口的溫度傳感器采集的送風溫度信號送給變風量空調機組的現(xiàn)場分站中DDC控制器，與存儲在DDC中的送風溫度設定值進行比較，應用控制程序中的PID算法，控制冷凍水盤管上的電動兩通閥閥門開度，進行動態(tài)調節(jié)使送風溫度取設定值

送出。

圖1 定送風溫度控制的變風量空調系統(tǒng)

上面的變風量空調系統(tǒng)不僅僅需要調節(jié)變頻空調機組表冷器中冷凍水盤管中的流量，還要根據(jù)空調區(qū)域中所有變風量末端裝置（VAVBox）的送風量總和來確定變頻空調機組送風機的轉速，使對應的總送風量與所有VAVBox送風量的總和對應。變風量空調系統(tǒng)的控制內(nèi)容遠不止于此，目前成熟的變風量空調系統(tǒng)的風量控制方法主要有定靜壓法、變定靜壓法、變靜壓法和總風量法等。因此，變風量空調系統(tǒng)的控制比定風量空調機組的控制要復雜得多?，F(xiàn)實的情況是：常用的空調機組控制都有很多問題，如對于調節(jié)閥的選擇是新風空調機組自動控制系統(tǒng)過程中面臨的一個主要問題，在選擇過程中要涉及理想特性、可調比、工作壓力及溫度、允許壓差、閥門流通能力、閥權度等重要參數(shù)，因此對變風量空調系統(tǒng)的控制難度更大和問題更多。

變風量空調系統(tǒng)運行狀況普遍不好的原因與空調及控制系統(tǒng)運行節(jié)能情況不理想的原因基本相同，但前者對進行設計、施工、調試、運行維護及保養(yǎng)的專業(yè)工程師及技術人員技術素養(yǎng)的要求更高。

4 結語

綜上所述，空調系統(tǒng)運行節(jié)能情況不理想的原因是多方面的。要使空調系統(tǒng)的運行節(jié)能達到或接近設計要求水平，就要對以下一些方面進行大幅度地改進：（1）建立合理機制，完善采購、運行、維護程序及方案；（2）培養(yǎng)具有一定的專業(yè)、節(jié)能知識的復合型專業(yè)工程師以及不同的專業(yè)工程師在設計、施工、調試、運行維護和管理方面能夠進行密切的合作和協(xié)同；（3）對甲方相關的管理及技術人員進行適當?shù)呐嘤?，使其對于樓控、空調系統(tǒng)及控制系統(tǒng)的相關知識有一定程度的掌握；（4）對相關的管理及專業(yè)人員進行培訓，尤其是注重優(yōu)秀弱電工程師的培養(yǎng)；（5）制定和完善相關的標準、規(guī)范，使設計、施工、運行調試、工程驗收、運行維護保養(yǎng)規(guī)范化；（6）提高甲方單位的節(jié)能意識等。

參考文獻

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[4] 霍小平.中央空調自控系統(tǒng)設計[M].北京：中國電力出版社，2004.

（責任編輯：黃銀芳）