簡議中央空調(diào)常用的節(jié)能環(huán)保技術及策略

王明濤 詹連源

摘 要：中央空調(diào)作為環(huán)境建設的主要設備，在其實際使用中涉及到能源消耗和環(huán)境污染。并且中央空調(diào)是能耗大戶，因此在其運行過程中需要合理應用節(jié)能環(huán)保技術，并采取相應的節(jié)能策略，從而保證中央空調(diào)的節(jié)能效果?；诖?，本文闡述了加強中央空調(diào)節(jié)能的必要性，對中央空調(diào)常用的節(jié)能環(huán)保技術及其策略進行了分析。

關鍵詞：中央空調(diào)；節(jié)能環(huán)保；必要性；技術；策略

一、中央空調(diào)節(jié)能環(huán)保的必要性

隨著城市化建設進程的不斷推進以及工業(yè)化程度的提高，促進了中央空調(diào)的應用發(fā)展。中央空調(diào)系統(tǒng)在傳統(tǒng)的運行模式下，能源浪費很大。就我國情況而言，現(xiàn)代建筑中采用中央空調(diào)的民用、公用及商用建筑，中央空調(diào)能耗約占整個建筑總能耗的50%左右，商場和綜合大樓等的能耗甚至可能高達60%以上。由于中央空調(diào)運行需要消耗大量的資源，還會造成一定程度的污染，所以必須做好中央空調(diào)的節(jié)能環(huán)保工作。

二、中央空調(diào)常用的節(jié)能環(huán)保技術分析

1、變頻技術。中央空調(diào)應用變頻技術的工作原理：利用交流電，作用空調(diào)運行，改變壓縮機的功率，促使中央空調(diào)可以自動化控制運行，避免能量的過多耗費，例如：空調(diào)在接近設置溫度時，自動轉(zhuǎn)化為低頻運行，或者交流電源不穩(wěn)定較低時，空調(diào)無需過度耗費能量，以低電壓為運行狀態(tài)，達到制冷或制熱效果。變頻技術充分體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保即是在自動化方面，主動調(diào)節(jié)運行系統(tǒng)，滿足運行負荷的需求，尤其是在節(jié)能上，效果顯著。

2、熱泵技術。熱泵技術在在中央空調(diào)中的應用需要借助一定的水利資源，達到空氣調(diào)節(jié)效果。熱泵技術的工作效率比較高，只需要少量的電能，即可滿足運行需要，實現(xiàn)熱能與低溫的轉(zhuǎn)移。例如：通過熱泵技術，可以獲取水體中的熱能，用于供暖，相反還可利用水體，反吸收室內(nèi)的熱量，降低室內(nèi)溫度，達到制冷效果，在熱泵技術整個制冷與制熱的過程中，僅需要耗費少量的電能，將水體作為運行載體，實現(xiàn)冷熱交替。針對熱泵技術做重點分析可得：熱泵技術在中央空調(diào)中應用的環(huán)保優(yōu)勢比較突出，有效降低二氧化碳的排放量，減輕溫室氣體的影響。

3、新能源技術。針對中央空調(diào)的運行方面，主要利用太陽能，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。太陽能具備清潔、可再生的優(yōu)勢，在很大程度上降低能源消耗。目前，我國將太陽能運用到中央空調(diào)系統(tǒng)中，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。例如：借助真空集熱裝置，結合比例，達到空調(diào)實質(zhì)制冷與制熱的效果，將太陽能作為直接利用能源，代替空調(diào)對電能等資源的消耗。太陽能不僅可以滿足中央空調(diào)的能源需要，最主要的是其清潔的工作環(huán)境，可以保證空調(diào)系統(tǒng)排出物的優(yōu)質(zhì)程度，降低排出氣體對大氣環(huán)境的危害，為保障太陽能在中央空調(diào)中的高效性，除應用在制冷、制熱功能上，還可將其用于水源供應，體現(xiàn)中央空調(diào)的經(jīng)濟特性。

三、加強中央空調(diào)節(jié)能環(huán)保的策略分析

1、合理選擇中央空調(diào)室內(nèi)設計參數(shù)。中央空調(diào)設計參數(shù)數(shù)值內(nèi)容一般影響的內(nèi)容不只是中央空調(diào)整體的造價問題，同時還嚴重影響中央空調(diào)基礎的運行效率和耗能問題。中央空調(diào)的設計上要滿足相關政策實際要求，同時盡量地減低設計專業(yè)化標準，加大節(jié)能技術革新方面的設計內(nèi)容，根據(jù)實際具體的相關情況，在允許的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度和濕度情況，從而進一步減少中央空調(diào)實際的耗能情況。

2、嚴格中央空調(diào)機房位置的合理選擇。中央空調(diào)的擺放位置非常重要，在公共的建筑設計中，空調(diào)設備的機房也很多，有排風機房、制冷機房、空調(diào)機房、熱交換機房等等一系列的多個機房。國外建筑物中的機房設計往往是采用冷熱集中分布的格局，一般放置在地下室，而空調(diào)機房分散放置，位置不固定?？照{(diào)機房一般分散放置后，就會得到相應的作用效果：風道短，節(jié)省空間，較小投資預算、斷面小等等優(yōu)勢之處。這樣的中央空調(diào)在工作效率上就會加大，功率減少，運行的耗能也會整體降低。

3、加強水系統(tǒng)隱性能耗的控制

3.1冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能。冷卻水系統(tǒng)中水的流失主要在如下三個方面：

3.1.1蒸發(fā)耗水。冷卻塔內(nèi)熱水通過蒸發(fā)釋放潛熱而達到自身的冷卻，在設計工況下，冷卻塔內(nèi)空氣呈等溫加濕變化，而空氣吸收了冷卻水的蒸發(fā)水分，從而冷卻水水溫降低。然而當冷卻負荷減少而風量不變時，水分蒸發(fā)吸收的熱量一部分來自空氣，使空氣的干球溫度較之進口溫度值下降。從系統(tǒng)的角度來講，通過風機大量送風能降低冷卻塔出水溫度，有利于提高機組的性能，卻增加了冷卻塔的風機和水泵的電能消耗，機組冷凝溫度的降低并不總是導致機組性能的提高，實際上機組的耗電指標隨著冷凝壓力的進一步降低有升高的趨勢，因而大風量導致的出水溫度降低，并不能達到節(jié)能的目的。

3.1.2控制廢水，節(jié)約水耗?？諝鈱⑺ǖ危С隼鋮s塔，造成水耗稱為冷卻水飛水，這是冷卻水系統(tǒng)的另一種隱性能耗，其產(chǎn)生的原因主要在于循環(huán)水量過大。因此，在滿足冷卻水機組負荷的情況下，應適當調(diào)整循環(huán)水流量，調(diào)整播水器角度，清掃散水槽，適當調(diào)整風機葉片的角度是可以將飛水降至最低程度的。

3.1.3排污換水消耗。盡管排污換水消耗是不可避免的，但是保持水系統(tǒng)清潔卻可以減小換水的頻率。

3.2冷凍水系統(tǒng)的節(jié)能。冷凍水在空調(diào)系統(tǒng)中主要起著中間載冷作用在隱性能耗方面主要表現(xiàn)在，管路保溫的冷量損失及冷凍水流失方面，其中后者往往被忽視，冷凍水流失絕大部分是因為排污閥，旁通閥失效或關不死所致。

4、強化中央空調(diào)系統(tǒng)運行節(jié)能的控制

4.1合理調(diào)節(jié)新風量。新風負荷一般要占整個空調(diào)負荷的20%-40%，甚至更大。在滿足室內(nèi)衛(wèi)生要求的前提下，減少新風量，有顯著的節(jié)能效果。

4.2合理確定開停機及新風供應時間。對于空調(diào)，應根據(jù)圍護結構熱工性能、氣候變化、房間使用功能進行預測控制，確定最適合的啟動和停機時間，在保證舒適的條件下節(jié)約空調(diào)能耗。如果設備容量已經(jīng)確定，則應按其額定出力考慮預冷或預熱時間，可以提高冷、熱源的運行效率，又可以縮短預冷或預熱的時間。

4.3過渡季節(jié)取用室外空氣作為自然冷源。在空調(diào)運行時間內(nèi)保證衛(wèi)生條件的基礎上，只有在夏季室外空氣熱焓大于室內(nèi)空氣熱焓時，或冬季室外空氣熱焓小于室內(nèi)空氣熱焓時，適當減少新風量有節(jié)能意義。當供冷期間出現(xiàn)室外熱焓小于室內(nèi)空氣熱焓時（過渡季節(jié)），應該采用全新風運行，這不僅可縮短制冷機的運行時間，減少新風耗能量，同時可以改善室內(nèi)環(huán)境的空氣質(zhì)量。

4.4自動控制系統(tǒng)。自動控制系統(tǒng)可以對空調(diào)系統(tǒng)進行集中管理和最佳控制。包括冷熱源的能量控制，空調(diào)系統(tǒng)的焓值控制、新風來控制、設備的啟、停時間和運行方式控制、溫濕度設定控制、送風溫度控制等?？赏ㄟ^預測室內(nèi)、室外空氣狀態(tài)參數(shù)：溫度、濕度、熱焓、CO2濃度等，以維持室內(nèi)舒適環(huán)境為約束條件，把最小能耗作為評價函數(shù)，來判斷和確定所需提供的冷熱量和空調(diào)機、風機、水泵的運行臺數(shù)，和運行時間及空調(diào)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的運行方式，以達到最佳節(jié)能運行效果。

結束語：

綜上所述，隨著城市化建設的不斷推進，對于能源需求日趨增多，為了促進城市建設的可持續(xù)發(fā)展，必須合理應用節(jié)能環(huán)保技術。而中央空調(diào)能耗約占整個建筑總能耗的50%左右，因此對中央空調(diào)常用的節(jié)能環(huán)保技術及其策略進行分析具有重要意義。

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