論中央空調節(jié)能技術

尹黎明

相關數據顯示，在普通旅館、辦公樓等建筑的總能耗中，中央空調消耗的電能占據35%左右，對于大型商業(yè)建筑，比重更大，約占一半。所以，建筑中中央空調的節(jié)能處理具有重要的意義。

1.系統(tǒng)設計環(huán)節(jié)節(jié)能措施。

1.1室內參數設計方面

根據不同地域的情況，如在夏季將制冷除濕調到舒適區(qū)的最大值，而在冬季將制熱加濕調到舒適區(qū)的最小值，利用設定區(qū)控制方式控制春秋兩季度設計參數。在不影響設備性能和人體要求前提下，對于溫濕度基數，中間盡可能地留下最大的調控區(qū)間，這樣進行調節(jié)控制可以取得最大的節(jié)能效果。

1.2新風系統(tǒng)設計方面

一般來說，中央空調系統(tǒng)的能耗和室外新風量成正比。中央空調的最小新風量的制定主要考慮兩個方面，一是補充排風，確保室內保持正壓值；二是根據室內衛(wèi)生要求，沖淡空氣中有害氣體。房間內的CO2氣體允許濃度應該控制在0.1%～0.15%以下的范圍內，且考慮室內溫濕度、氣味、粉塵，根據不同建筑的需要，新風量規(guī)定設計值大多為20～30m3/人/小時。但實際上，空調房間一般空氣純凈度較高、還可裝配凈化設施。對此，可以對新風進行手動調節(jié)。主要是對新風閥門的開度進行調節(jié)。

1.3系統(tǒng)和設備選型

冰蓄能系統(tǒng)：該系統(tǒng)的特點是在夜間儲存制冷量，在白天使用夜間儲存的制冷量進行室內降溫。該制冷方式的好處在于可以把制冷放在電價相對偏低的夜里。中央空調通常耗電量很大，采用該方式所減少的電費將非?？捎^。通常這也是建筑負荷管理的有效實用的方法之一。變風量系統(tǒng)：對于全空氣空調系統(tǒng)，風輸送一是要調控室內的溫濕度，而是要凈化室內空氣。傳統(tǒng)的中央空調定風量系統(tǒng)對室內溫度進行集中控制，室內各個房間的溫度大體一致。這樣在有些人認為某個溫度偏高，而另一些人認為該溫度偏低時就無法進行協(xié)調。而變風量中央空調系統(tǒng)很好地彌補了這個不足。其可以通過利用調節(jié)送風量的手段來對每個房間獨立進行調節(jié)以滿足局部位置對負荷改變的要求。如此，能夠降低系統(tǒng)容量大小，在減少系統(tǒng)能耗的同時也在設備投入是省了一筆。變風量系統(tǒng)中央空調系統(tǒng)比較適用于想辦公樓、賓館等樓層空間大、房間多的建筑?？梢赃_到舒適有節(jié)能的目的。相關數據表明，該系統(tǒng)節(jié)能量超過30%。變頻調速水泵：一般情況下，中央空調水系統(tǒng)能耗占據總耗的15%～20%。早期的定流量水泵通常會浪費很多的能量。但在實際工作過程中，中央空調不可能保持一成不變的負荷，故其需要的冷媒水、冷卻水的流量也不應該一成不變，而是隨著冷負荷的上升和降低而變大和變小的。所以，在中央空調節(jié)能設計中，變頻調速水泵是一個不錯的選擇，如果條件不允許，也可選用雙速水泵進行季節(jié)變換時的轉換。

2.機組操作環(huán)節(jié)節(jié)能措施

2.1冷媒水系統(tǒng)

在標準工況條件下，冷水機組供水溫度規(guī)定為7℃，回水12℃。在一定的外在條件和負荷下，同一臺冷水機組的制冷量是不變的。在這種前提下，供水和回水溫差和冷水流過蒸發(fā)器的量成反比，也就是說冷水流量越小，溫差就越大，反之亦然。因此，按照供水7℃，回水12℃的規(guī)定，其實就是間接對冷水流量進行了規(guī)定?？梢圆捎每刂扑ㄟ^蒸發(fā)器的壓力降來控制冷水流量。操作冷媒水系統(tǒng)的具體步驟為：首先，為預防出現“竄水”情況，在開機前先將未運行機組的冷媒水進水閥關閉；接著，將蒸發(fā)器上的進出水閥打開，啟動冷媒水泵；如果開啟后進出水壓力表指針劇烈擺動，提示系統(tǒng)中有空氣存在，必須先進行氣體釋放知道壓力顯示正常才可進行后續(xù)工作。

2.2冷卻水系統(tǒng)

冷水機組在正常運行的情況下，確定冷卻水的進出水溫差即可。和冷媒水系統(tǒng)類似，操作冷媒水系統(tǒng)的具體步驟為：首先，為預防出現“竄水”情況，在開機前先將未運行機組的冷凝器進水閥關閉；接著，將冷凝器的進出水閥打開，啟動冷卻水泵，將冷凝器進出水壓調節(jié)到68.6kPa；如果開啟后進出水壓力表指針劇烈擺動，提示系統(tǒng)中有空氣存在，必須先進行氣體釋放知道壓力顯示正常才可進行后續(xù)工作。

2.3冷卻塔系統(tǒng)

散熱效果也就影響到中央空調系統(tǒng)的使用效果，也關系到系統(tǒng)節(jié)能。操作冷媒水系統(tǒng)的具體步驟為：首先，確保投入運用的冷卻塔數量和運行的機組數量吻合；為了預防在未使用的冷卻塔中有冷卻水流動，需要先將未開風機的冷卻塔的閥門關閉；如果開啟的風機是臨時加的，在將其關閉后還要將其塔的進出水閥關掉；開機后必須對冷卻塔情況進行檢查，如果有冷卻塔沒有開風機但存在冷卻水流過，需要將其閥門關閉，調節(jié)好托水盤的水位。

3.運行管理環(huán)節(jié)節(jié)能措施

一般常采用露點控制法對中央空調進行調控。結合不同地區(qū)的氣候條件，細化調節(jié)手段，在保證系統(tǒng)正常運行的情況下，將其運行維護費用控制在最低水平。這種工況也是中央空調系統(tǒng)運行的最佳水平。由于一年四季室外氣候情況是變化的，所以可以先將氣候情況進行區(qū)域劃分，針對各個區(qū)域進行工況調整。

3.1風柜、風機盤管運行管理

通常對中央空調的風柜、風機盤管的啟停需要了解環(huán)境的實際條件。如在夏天，通常室外氣溫在早晨會相對較低而且空氣純凈度較好，但室內溫度偏高。對此，可以使用新風機和排煙系統(tǒng)抽、送風15min左右。該方法的優(yōu)勢為能夠掌握到環(huán)境的實際條件，以此進行風柜、風機盤管的啟停操作。要留意關緊門窗以防漏冷，如此便能夠空調機組以及末端系統(tǒng)的能耗。

3.2冷水機組運行管理

春、秋兩季，室內外溫差小，此時，多利用室外空氣進行自然調控，可以得到僅消耗很少的能量或者不消耗能量進行室內溫度調控的效果。如果室內環(huán)境達到要求，就盡量減小冷凍機運行的時間。

3.3機組運行管理

實時監(jiān)控機組運行情況，尤其是在夏季的14～16點時，室外溫度過高，如有必要，需對機組運行進行調控和管理，適當增加機組運行。要提前預防，不可在過載導致室溫上升較大后才處理，不僅耗能且會減少設備使用壽命。等到檢測到回水溫度下降到規(guī)定范圍內時，盡快將增加的機組關閉以節(jié)約能耗。

3.4溫度設置

中央空調溫度不應該設置過低，一般來說，夏季時空調溫度設定值以26～27℃為宜，如果將該溫度調高便能降低負荷，負荷降低量約8%/℃。另外，一個合適的送風角度能夠有效加快制冷的速度。進、出風口通常位于機柜的兩個側面，故排列機柜要注意氣流的方向，避免一個機柜的進風口和另一個機柜的出風口對著導致進風口進了很多剛排出來的熱空氣，不利于制冷。

3.5水溫設置

一般在保證制冷效果的情況下，需要適當提高冷水出口溫度和減小冷卻水溫度，前者溫度每增加1℃，機組能耗會節(jié)約2%左右，后者每降低1℃，機組能耗也會節(jié)約2%左右。另外，要確保冷媒水、冷卻水水質條件，確保儲水器件內不會產生水垢，避免因水垢降低冷凝器、蒸發(fā)器的熱交換效果，加大系統(tǒng)能耗。

4.結語

本文旨在提高空調系統(tǒng)制冷效率，節(jié)約系統(tǒng)能耗。中央空調節(jié)能是一項綜合工程，需要考慮到設計，操作，運行等各個方面。應該在滿足正常運行的前提下，把握好每一個細節(jié)因素，進行合理規(guī)劃，以達到控制系統(tǒng)能耗的目的。

（作者單位：紹興市婦幼保健院）