中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

李艷茹

摘 要：低碳節(jié)能的中央空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用已日趨成熟，建筑物的設(shè)計(jì)、建設(shè)在發(fā)展過(guò)程中對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能減排效果愈加重視。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，中央空調(diào)系統(tǒng)的能耗約占一整個(gè)大型建筑的總能耗的40-60%，作為流量巨大的服務(wù)型建筑物，更需要重點(diǎn)考慮如何在中央空調(diào)穩(wěn)定高效調(diào)節(jié)站內(nèi)溫度的情況下，還能夠?qū)崿F(xiàn)最小化的能源消耗和廢棄物排放。文章基于節(jié)能減排理念，對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用展開(kāi)了探討。

關(guān)鍵詞：中央空調(diào) 節(jié)能技術(shù) 應(yīng)用

1、中央空調(diào)控制系統(tǒng)概述

1.1中央空調(diào)控制系統(tǒng)的組成部分包括

空調(diào)主機(jī)、冷卻水系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)?？照{(diào)主機(jī)包括制冷壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器等。通過(guò)冷凍水泵的驅(qū)動(dòng)，冷凍水系統(tǒng)中的用戶末端可得到較低溫度的冷凍水，用戶房間的熱量被吸到中央空調(diào)的主機(jī)，然后主機(jī)將熱量傳送到蒸發(fā)器。通過(guò)冷卻水泵的驅(qū)動(dòng)，冷卻水系統(tǒng)中冷凝器的熱量被吸走，然后通過(guò)冷卻塔來(lái)給高溫的冷卻水降溫，降溫之后的冷卻水又一次用來(lái)給冷凝器降溫。

1.2目前中央空調(diào)系統(tǒng)中存在的不足

1.2.1空調(diào)負(fù)載設(shè)置不合理

中央空調(diào)的負(fù)載是空調(diào)能承載的極限，這種設(shè)置能最大程度地滿足人們的使用需求，但是會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的能量消耗，造成資源浪費(fèi)等情況。人們?cè)谑褂每照{(diào)時(shí)，常將溫度設(shè)置為空調(diào)的極限值，導(dǎo)致中央空調(diào)在其運(yùn)行中經(jīng)常處于超量的狀態(tài)，雖然人們根據(jù)自身需要調(diào)節(jié)空調(diào)的溫度，但是由于空調(diào)本身的負(fù)載設(shè)置，水泵量的大小未根據(jù)溫度的調(diào)節(jié)而產(chǎn)生變化，易造成極大的浪費(fèi)。為了改變這一現(xiàn)象，必須改善空調(diào)的運(yùn)行系統(tǒng)，對(duì)空調(diào)內(nèi)部電擊進(jìn)行相關(guān)節(jié)能處理，減少消耗的產(chǎn)生。

1.2.2冷卻水系統(tǒng)不合理

在進(jìn)行空調(diào)冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，為了最大程度地滿足人們的需求，通常將極限值設(shè)置到最大標(biāo)準(zhǔn)。但在實(shí)際生活中，基本上不會(huì)出現(xiàn)使用極限值的情況，因此，水電機(jī)在運(yùn)行中超出了實(shí)際的能量使用范圍。溫度調(diào)節(jié)過(guò)低或過(guò)高、極限值設(shè)置過(guò)大，就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。冷卻水電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度是確定的，溫度調(diào)節(jié)到極限值時(shí)，水電機(jī)轉(zhuǎn)速較高，從而推動(dòng)水的流動(dòng)，因此，產(chǎn)生了較大能量消耗。

1.2.3電機(jī)的頻繁啟停

由于中央空調(diào)的設(shè)置與家庭使用空調(diào)的設(shè)置不同，如果經(jīng)常開(kāi)啟或停止空調(diào)，就會(huì)影響到空調(diào)的使用壽命。如果電機(jī)在運(yùn)行中突然停止，就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電流，易發(fā)生短路現(xiàn)象，甚至造成零部件燒毀的情況，嚴(yán)重影響空調(diào)的使用壽命。

1.2.4水處理系統(tǒng)使用情況較差

通過(guò)調(diào)查結(jié)果顯示大部分用戶使用電子水處理裝置，也有加藥處理及使用離子交換設(shè)備的。而數(shù)據(jù)反映出大部分系統(tǒng)的水處理效果并不好，換熱器及管道銹蝕和水垢比較嚴(yán)重?？筛鼡Q高效水處理裝置或使用阻垢劑來(lái)解決。

1.2.5系統(tǒng)運(yùn)行管理者專(zhuān)業(yè)知識(shí)缺乏

對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行有效的管理，在滿足使用要求的基礎(chǔ)上既可以降低運(yùn)行成本又可以延長(zhǎng)使用壽命。中央空調(diào)系統(tǒng)一次性投入成本高，設(shè)備數(shù)量與品種多、管網(wǎng)長(zhǎng)、閥門(mén)多，對(duì)系統(tǒng)的管理人員專(zhuān)業(yè)水平要求高。根據(jù)調(diào)查分析，大部分運(yùn)行管理人員未持相關(guān)證件上崗，對(duì)于系統(tǒng)的日常維護(hù)保養(yǎng)知識(shí)較為欠缺，運(yùn)行中的故障未能在第一時(shí)間去找出問(wèn)題所在，整體缺少專(zhuān)業(yè)化系統(tǒng)的培訓(xùn)。

2、中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

2.1分階段變溫運(yùn)行，提高節(jié)能效率

了解并借鑒先進(jìn)的中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的集成化管理經(jīng)驗(yàn)，并且引進(jìn)它們的國(guó)際領(lǐng)先水平的高含量技術(shù)有利于中央空調(diào)技術(shù)更上一層樓。引起我國(guó)大部分中央空調(diào)系統(tǒng)不節(jié)能不減排的主要原因在于“供需不平衡”，所以我們首先要做的是更準(zhǔn)確更具體地了解并熟悉每個(gè)建筑主體具體的空調(diào)需求量。這也就要求一個(gè)節(jié)能預(yù)測(cè)專(zhuān)用軟件對(duì)建筑主體每天進(jìn)行能耗及節(jié)能預(yù)測(cè)、大數(shù)據(jù)采集和分析。通過(guò)信息系統(tǒng)與空調(diào)系統(tǒng)的信息集成，根據(jù)系統(tǒng)所掌握的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)空調(diào)的開(kāi)關(guān)及溫度的自動(dòng)控制，例如在大型商場(chǎng)實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)時(shí)間空調(diào)開(kāi)啟，非營(yíng)業(yè)時(shí)間空調(diào)關(guān)閉，減少運(yùn)行時(shí)間，提高運(yùn)行效率；市場(chǎng)上已有的優(yōu)質(zhì)節(jié)能預(yù)測(cè)專(zhuān)用軟件為DCU-EMP，已經(jīng)運(yùn)用于南方地區(qū)的多個(gè)高鐵站進(jìn)行能耗及節(jié)能預(yù)測(cè)，并取得了很好的實(shí)際效果。而且，一個(gè)大型的建筑主體往往存在多個(gè)片區(qū)，整個(gè)冷源系統(tǒng)如果沒(méi)有實(shí)施科學(xué)的能源智能化管控平臺(tái)，而只是操作人員依靠工作經(jīng)驗(yàn)，每天人為對(duì)空調(diào)機(jī)房的設(shè)備進(jìn)行啟?？刂?，中央空調(diào)系統(tǒng)控制麻煩且控制不精確。集成化的中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)管理既避免了能源浪費(fèi)，同時(shí)還可以減輕管理人員工作強(qiáng)度。

另外，在不同的區(qū)域，氣候條件會(huì)因自然條件而產(chǎn)生巨大差異。因此，建議在實(shí)際節(jié)能措施應(yīng)用中，實(shí)施分階段、分季節(jié)的變水溫運(yùn)行；通過(guò)人為主體的科學(xué)操作管理，達(dá)到節(jié)能目的。同時(shí)，應(yīng)該借助氣象基本資料分析，根據(jù)人流量、氣流量，早晚溫差，對(duì)空調(diào)的使用進(jìn)行可能性的日常節(jié)能調(diào)節(jié)。再如，借助建筑的不同區(qū)域按空間、按需求進(jìn)行暖風(fēng)或冷風(fēng)流量供給。另外，也可以通過(guò)門(mén)窗、頂棚、幕墻玻璃等匹配設(shè)置，進(jìn)行吸熱數(shù)據(jù)分析，檢測(cè)不同季節(jié)、溫度條件下的室內(nèi)溫差變化。實(shí)施多元路徑的節(jié)能調(diào)節(jié)，將中央空調(diào)的節(jié)能調(diào)節(jié)融入到建筑整體的節(jié)能體系之中，從而提高節(jié)能效果。

2.2 DCUSCADA800中央空調(diào)控制系統(tǒng)的應(yīng)用

浙江大沖公司的DCUSCADA800中央空調(diào)控制系統(tǒng)冷卻水回水溫度直接影響冷水主機(jī)能效，溫度過(guò)低會(huì)增加蒸發(fā)壓力，溫度過(guò)高會(huì)增加冷凝壓力，主機(jī)COP都會(huì)降低。建筑各個(gè)片區(qū)的中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)都應(yīng)該實(shí)現(xiàn)合理的變流量控制，同時(shí)每天的人工手動(dòng)控制很難對(duì)主機(jī)進(jìn)行基于提高整體能效值（COP）的主機(jī)群控策略和主機(jī)工況優(yōu)化策略，必然造成中央空調(diào)能耗的浪費(fèi)。DCUSCADA800系統(tǒng)以滿足各區(qū)域的冷/熱量需求平衡為控制目標(biāo)，通過(guò)監(jiān)測(cè)各區(qū)域的實(shí)際冷/熱量需求動(dòng)態(tài)調(diào)整相應(yīng)的調(diào)節(jié)裝置，使各區(qū)域獲得所需求的冷/熱量，達(dá)到一種動(dòng)態(tài)的能量平衡，提高了節(jié)能效果。針對(duì)并聯(lián)水泵，在多臺(tái)水泵并聯(lián)運(yùn)行中，DCUSCADA800系統(tǒng)的泵組優(yōu)化組合控制技術(shù)是以控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)計(jì)算的負(fù)荷所需的水流量為控制目標(biāo)，并建立智能數(shù)學(xué)模型，推算出滿足該流量及壓力等條件下所需運(yùn)行的水泵臺(tái)數(shù)及輸出流量，使泵組消耗的功率達(dá)到最低，達(dá)到最佳的節(jié)能效果。

2.3變頻節(jié)能技術(shù)在中央空調(diào)中的應(yīng)用

變頻式電機(jī)在中央空調(diào)中的使用越來(lái)越受到人們的喜愛(ài)。中央空調(diào)系統(tǒng)中的暖和冷的輸送都是通過(guò)水來(lái)實(shí)現(xiàn)的，將預(yù)熱交換器的清潔空氣通過(guò)空調(diào)風(fēng)機(jī)直接輸送到室內(nèi)中來(lái)，達(dá)到調(diào)節(jié)溫度的目的。在水溫恒定的情況下，有效地改善帶入室內(nèi)的溫度量，從而更加方便地調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，用戶可根據(jù)自身需要來(lái)調(diào)節(jié)溫度。變頻技術(shù)的使用，可實(shí)現(xiàn)電機(jī)風(fēng)機(jī)的無(wú)級(jí)變速，在空調(diào)變頻的同時(shí)，將輸送電壓改變到節(jié)能狀態(tài)。這不僅能節(jié)約能源消耗，還能有效降低空調(diào)運(yùn)行產(chǎn)生的噪聲，有經(jīng)濟(jì)性、舒適性等多個(gè)特點(diǎn)。

2.4增加養(yǎng)護(hù)和節(jié)能技術(shù)，促進(jìn)系統(tǒng)效能

運(yùn)用節(jié)能技術(shù)改造可以提升中央空調(diào)系統(tǒng)效能。具體實(shí)踐中，可以通過(guò)對(duì)冷卻塔冷卻效果的改善來(lái)達(dá)到。比如，以風(fēng)機(jī)為例，就可以實(shí)施多級(jí)維護(hù)、保養(yǎng)；通過(guò)對(duì)配件進(jìn)行更換提高節(jié)能效果；或利用新型連續(xù)式填料措施實(shí)施整改，達(dá)到冷卻水溫度的有效降低。同時(shí)，建議對(duì)停止工作的冷卻塔水管實(shí)施關(guān)閉，從而達(dá)到冷卻效果的提升。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)，充分又綜合地應(yīng)用了國(guó)內(nèi)外中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能減排的先進(jìn)技術(shù)，保證項(xiàng)目的建筑物配套使用了綜合性多功能的中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)。同時(shí)保證了中央空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益、社會(huì)效益。

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