淺談中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能及措施

李文斌

（四川省工業(yè)設(shè)備安裝公司）

淺談中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能及措施

李文斌

（四川省工業(yè)設(shè)備安裝公司）

我國(guó)正在構(gòu)建資源節(jié)約型社會(huì),節(jié)能減排是節(jié)約型社會(huì)的重點(diǎn)工作，也是社會(huì)大眾所關(guān)注的焦點(diǎn)。中央空調(diào)的使用率大大提高，其耗能也成為建筑耗能中的重要組成部分，甚至達(dá)到了建筑總耗能的一半，但空調(diào)與我們生活密切相關(guān)，因此必須采取一定的節(jié)能措施降低能耗和運(yùn)行費(fèi)用。文章簡(jiǎn)單分析中央空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行節(jié)能控制系統(tǒng)與運(yùn)行節(jié)能措施。

中央空調(diào)系統(tǒng)；節(jié)能運(yùn)行

一、中央空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行節(jié)能控制系統(tǒng)

中央空調(diào)運(yùn)行節(jié)能控制系統(tǒng)是將各種類型中央空調(diào)系統(tǒng)作為作為研究對(duì)象而研發(fā)出來的綜合性節(jié)能系統(tǒng)，主要是以 PLC、傳感器、計(jì)算機(jī)及變頻器等構(gòu)件為核心，綜合了PID運(yùn)算、模糊技術(shù)、閉環(huán)控制及人機(jī)整合等多種技術(shù)，把中央空調(diào)的主機(jī)變負(fù)荷運(yùn)行作為基點(diǎn)，優(yōu)化調(diào)節(jié)冷卻水循環(huán)、新風(fēng)處理系統(tǒng)、冷凍水循環(huán)及冷卻塔等系統(tǒng)，使得中央空調(diào)系統(tǒng)以最佳的狀態(tài)運(yùn)行。

（一）中央空調(diào)運(yùn)行節(jié)能控制系統(tǒng)的構(gòu)成

中央空調(diào)主機(jī)調(diào)節(jié)、冷凍水、冷卻水、新風(fēng)調(diào)節(jié)與數(shù)據(jù)采集等若干個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成了中央空調(diào)運(yùn)行節(jié)能控制系統(tǒng)，通過監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，再結(jié)合建筑物室內(nèi)的溫度變化，掌控空調(diào)系統(tǒng)的變負(fù)荷運(yùn)行情況，提高制冷制熱質(zhì)量，降低能耗效果。

（二）中央空調(diào)的冷水機(jī)組調(diào)節(jié)子系統(tǒng)

中央空調(diào)的主機(jī)壓縮機(jī)可分為制冷效率和額定制冷量，常規(guī)的額定輸入功率從100至1000kw；冷水機(jī)組的主要功能是產(chǎn)生溫度較低的冷凍水，溫度一般在7℃，因此出水溫度關(guān)系到機(jī)組的整體負(fù)荷，冷凍水的回水溫度還會(huì)受到末端的空氣處理機(jī)啟動(dòng)頻率的影響。

中央空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行節(jié)能控制系統(tǒng)的主機(jī)調(diào)節(jié)一般通過四種方法實(shí)現(xiàn)，一是在冷量調(diào)節(jié)中融入變頻變?nèi)菡{(diào)節(jié)技術(shù)；二是運(yùn)用制冷劑流量控制技術(shù)，將蒸發(fā)溫度的控制精確化；三是采用多臺(tái)壓縮機(jī)分級(jí)制冷與變頻變?nèi)萘考夹g(shù)；四是改編壓縮機(jī)的輸氣量，從而調(diào)節(jié)蒸發(fā)器的產(chǎn)冷量。

（三）中央空調(diào)從動(dòng)系統(tǒng)

中央空調(diào)的從動(dòng)系統(tǒng)是由冷卻水、冷卻塔、冷凍水等子系統(tǒng)組成，常規(guī)性的功率配置11kw至132kw；當(dāng)制冷機(jī)或者制熱機(jī)發(fā)生負(fù)荷變化，相應(yīng)的子系統(tǒng)的冷卻風(fēng)量也會(huì)發(fā)生變化，因此必須做出必要的調(diào)節(jié)。交流電機(jī)拖動(dòng)的泵類機(jī)械向水循環(huán)系統(tǒng)提供動(dòng)力。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，泵類機(jī)械的運(yùn)行均在定流量的狀態(tài)，不會(huì)畸形相應(yīng)的調(diào)速，因此浪費(fèi)了不少電力。運(yùn)行節(jié)能控制系統(tǒng)是用變頻調(diào)速技術(shù)控制從動(dòng)系統(tǒng)，改變?cè)O(shè)備轉(zhuǎn)速，緊跟需求，平衡壓力差，很大程度上節(jié)約了電損。

二、中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中節(jié)能的措施

（一）了解設(shè)備能耗根源，以便計(jì)量系統(tǒng)耗電量

空調(diào)節(jié)能也具有針對(duì)性，部分構(gòu)件的能耗大，而部分構(gòu)件能耗低，因此了解能耗根源，計(jì)算出空調(diào)系統(tǒng)的用電量十分有必要。能耗等于運(yùn)行的時(shí)間與運(yùn)行功率之積，而空調(diào)能耗等于末端設(shè)備能耗與冷源 水系統(tǒng)能耗之和；設(shè)備的最終用電量是由其運(yùn)行時(shí)間和所運(yùn)行的功率決定；控制能耗和空調(diào)能耗兩個(gè)變量情況才可以實(shí)現(xiàn)節(jié)約資源的目的。

（二）制定運(yùn)行調(diào)節(jié)措施

參照不同空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)，并積累測(cè)試資料、數(shù)據(jù)等形成文字性的總結(jié)，以制定出合理的調(diào)節(jié)措施。第一，確定合理的開關(guān)主機(jī)時(shí)間；第二，選擇適當(dāng)?shù)乃霉β屎椭鳈C(jī)制冷功率。參照自動(dòng)負(fù)荷狀況，手動(dòng)調(diào)整臺(tái)數(shù)、級(jí)數(shù)，輸出量須與需求相匹配。第三，冷工況時(shí)，空調(diào)系統(tǒng)水系統(tǒng)的水溫差要＜4℃；暖工況時(shí)，水溫差＜7℃，在不影響水力平衡前提下采取降低流量的措施。第四，關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)中不使用的機(jī)組、水路閥門，降低旁通。第五，減少自然耗水量，提高系統(tǒng)隱性節(jié)能。要合理設(shè)置機(jī)組參數(shù)，冷凍水溫度在7-14℃，回溫差3-6℃，但可以根據(jù)具體用途進(jìn)行調(diào)整。實(shí)際工況下，機(jī)組的運(yùn)行 不能影響室溫的滿足情況。實(shí)驗(yàn)表明，溫度升高1℃，節(jié)省電量4%左右，室內(nèi)溫度可以控制在26℃左右。日本某研究組的研究結(jié)果表明，夏季的室內(nèi)溫度從提高4℃可以降低36.7%的冷負(fù)荷；冬季室內(nèi)溫度降低4℃就可以降低55%的熱負(fù)荷。

（三）完善運(yùn)行節(jié)能制度

建立健全完備的運(yùn)行節(jié)能制度，明確重點(diǎn)對(duì)象，如水質(zhì)、冷卻塔散熱、主機(jī)等，將壓力、流量、溫度等參數(shù)納入監(jiān)控范圍之內(nèi)?？梢赃M(jìn)行巡回檢查，把握好檢查內(nèi)容、檢查時(shí)間，做好檢查記錄。定期處理水質(zhì)、清洗水系統(tǒng)，更換冷凍油，冷卻水可以形成水垢，堵塞管道，影響制冷系統(tǒng)，增加能耗。研究表明，水系統(tǒng)中冷凝器水垢達(dá)到0.5毫米的厚度時(shí)，機(jī)組制冷的能耗要增加1/5,；管道污垢增加0.15毫米，水泵運(yùn)行電能耗提高15%。還可以充分利用好自然資源，沒開空調(diào)的室內(nèi)可以開窗透風(fēng)，開空調(diào)的房間關(guān)閉門和窗。適當(dāng)增加風(fēng)系統(tǒng)的回風(fēng)溫差，保證末端的溫度調(diào)節(jié)、自動(dòng)控制和運(yùn)行時(shí)間合理。適當(dāng)提高檢查維修頻率。（四）智能技術(shù)的實(shí)時(shí)控制調(diào)節(jié)

在中央空調(diào)系統(tǒng)中運(yùn)用智能控制技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，是比較有效的電子控制方式。自動(dòng)化集成控制模塊的應(yīng)用，根據(jù)建筑的能耗情況，運(yùn)用不同的系統(tǒng)控制方案來達(dá)到節(jié)能效果。相應(yīng)的空調(diào)自控系統(tǒng)也是不可或缺的，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行發(fā)揮著重要作用。

例如，某百貨商場(chǎng)中一共有八層，地下一層和地上三層共8122.24平方米的面積為商場(chǎng)，其中每層配備了柜臺(tái)空調(diào)機(jī)2臺(tái)，層高4.5米.第四層是餐廳、娛樂休閑場(chǎng)所，層高6米，面積共2023.90平方米，第五層以上是寫字樓，采取的是風(fēng)機(jī)盤管、新風(fēng)模式，層高3.6米，面積共3238.65平方米，四、五及八樓未使用。整棟建筑空調(diào)系統(tǒng)采用的是部分負(fù)荷運(yùn)行的形式，并且該空調(diào)系統(tǒng)只供冷。空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)置配備如表1：

表1：某八層建筑空調(diào)系統(tǒng)配置表

表2：空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)費(fèi)用對(duì)比（年）

從上述表格中得出，常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)比節(jié)能控制系統(tǒng)要多耗費(fèi)11.58萬元，但將水泵的阻力損失等因素考慮在內(nèi)，取系數(shù)0.8的情況下，每年可以減少耗費(fèi)9.264萬元，使用的節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)備費(fèi)用可以在三年回收。

三、結(jié)束語

中央空調(diào)運(yùn)行節(jié)能設(shè)計(jì)符合現(xiàn)代社會(huì)的節(jié)能理念，是社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)之一。要明確中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能控制系統(tǒng)，采取相應(yīng)措施節(jié)約電能，做好節(jié)能管理工作，不斷研發(fā)節(jié)能產(chǎn)品和技術(shù)，完善運(yùn)行節(jié)能的相關(guān)制度和調(diào)節(jié)措施，提高中央空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行水平，在保證人體舒適的前提下，減少空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用，達(dá)到節(jié)約資源的目的。

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