中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)探討

陳芹 高蕓

摘要：現(xiàn)如今空調(diào)應(yīng)用日益增多，是現(xiàn)代建筑的重要功能設(shè)備。當(dāng)前節(jié)能環(huán)保成為發(fā)展中的一大問題，而空調(diào)本身能耗大，所以需要加強(qiáng)節(jié)能環(huán)保研究，從設(shè)計(jì)著手，加強(qiáng)設(shè)計(jì)節(jié)能，提高空調(diào)系統(tǒng)整體節(jié)能水平?；诖?，本文分析中央空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)，僅供參考。

關(guān)鍵詞：中央空調(diào);節(jié)能設(shè)計(jì);實(shí)現(xiàn)

引言：

中央空調(diào)可以滿足不同客戶的不同需求，一方面，它能節(jié)約成本，降低單位能耗，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)建筑物的有效整合作用;另一方面，利用中央空調(diào)還可以有效節(jié)省空調(diào)系統(tǒng)所占空間面積，顯著調(diào)高了建筑物室內(nèi)的使用面積。然而中央空調(diào)在運(yùn)行過程中消耗的能源較高，不符合當(dāng)前節(jié)能減排的目標(biāo)。因此，必須對(duì)節(jié)能問題進(jìn)行研究。

1.中央空調(diào)系統(tǒng)概述

中央空調(diào)的系統(tǒng)與傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)有所不同，中央空調(diào)系統(tǒng)是通過對(duì)空氣進(jìn)行集中處理后以達(dá)到用戶舒適要求。中央空調(diào)是指由一個(gè)及以上的冷熱源系統(tǒng)或空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成的空調(diào)設(shè)備，其制冷系統(tǒng)是利用液體氣化制冷的原理將空氣的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)以達(dá)到所需的冷量，通過冷空氣降低室內(nèi)溫度;熱系統(tǒng)是系統(tǒng)轉(zhuǎn)化將提供用戶所需的熱量，通過熱量抵消建筑內(nèi)的熱負(fù)荷。在中央空調(diào)系統(tǒng)中制冷系統(tǒng)是空調(diào)的關(guān)鍵技術(shù)，因此各大企業(yè)為了提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，都會(huì)加強(qiáng)空調(diào)的制冷技術(shù)的研究，制冷技術(shù)的種類、運(yùn)行方式和結(jié)構(gòu)直接影響了中央空調(diào)的性能。簡(jiǎn)單理解中央空調(diào)一般是在大型建筑中應(yīng)用的，由統(tǒng)一的調(diào)配開關(guān)控制，通過冷熱技術(shù)調(diào)節(jié)建筑內(nèi)部的冷熱量以達(dá)到用戶的需求。

2.水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

隨著國家環(huán)境保護(hù)戰(zhàn)略的持續(xù)推進(jìn)，各大空調(diào)企業(yè)應(yīng)該加大對(duì)于空調(diào)節(jié)能環(huán)保技術(shù)的研究，促進(jìn)中央空調(diào)水系統(tǒng)更加節(jié)能。當(dāng)前中央空調(diào)水系統(tǒng)已經(jīng)能夠有效減少氟利昂的排放，保護(hù)環(huán)境，但依然需要加強(qiáng)節(jié)能研究。

中央空調(diào)系統(tǒng)簡(jiǎn)單來說可以分為三類：中央空調(diào)水系統(tǒng)、中央空調(diào)氟系統(tǒng)、中央空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)。水系統(tǒng)是中央空調(diào)重要的系統(tǒng)組成部分，也是目前市面上主要的中央空調(diào)系統(tǒng)類型。水系統(tǒng)是以水為冷媒，能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)的氟系統(tǒng)的不足，保護(hù)環(huán)境。水系統(tǒng)是通過小型的半集中式風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)，將室內(nèi)的溫度負(fù)荷將由冷熱水機(jī)組完成。水系統(tǒng)將建筑物內(nèi)的各個(gè)地區(qū)的風(fēng)機(jī)盤管與冷熱水機(jī)諒解。通過冷熱水來改變建筑內(nèi)的溫度，達(dá)到用戶所需的舒適溫度。這種系統(tǒng)相比其他兩個(gè)系統(tǒng)具有明顯優(yōu)勢(shì)，其布置靈活，并且溫度調(diào)節(jié)方面;更重要的是通過水來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度能減少其他氣體的排出，保護(hù)環(huán)境。不僅如此，當(dāng)前市場(chǎng)中水系統(tǒng)空調(diào)也是北方地區(qū)供暖系統(tǒng)應(yīng)用的主要方式之一，水系統(tǒng)空調(diào)式供暖思路減輕了傳統(tǒng)的供暖方式的環(huán)境污染，并且更加舒適，全面滿足用戶的需求。

2.1重視提升負(fù)荷能力

首先應(yīng)該從水系統(tǒng)的負(fù)荷開始，減少水系統(tǒng)的負(fù)荷，提高承受力以達(dá)到節(jié)能的目的。一般中央空調(diào)的冷凍水系統(tǒng)的負(fù)荷是根據(jù)管路的特性曲線所承擔(dān)的負(fù)荷為主要依據(jù)的，管路特性曲線的計(jì)算公式H=SQ2。簡(jiǎn)單理解公式中的H表示管道運(yùn)行中受損的阻力，S為運(yùn)行過程中抗阻力，Q為管道水流量，由此確定水系統(tǒng)的負(fù)荷。因此提高中央空調(diào)水系統(tǒng)的負(fù)荷力，也就是增加管路曲線的承受力。一般中央空調(diào)水系統(tǒng)由冷系統(tǒng)和熱系統(tǒng)兩部分組成。因此根據(jù)不同季節(jié)的需求，減少用電量，提高管路曲線，以有效節(jié)能。

2.2冷水機(jī)組節(jié)能

提高冷水機(jī)組的系能主要是從工作效率、冷負(fù)荷特性以及冷水機(jī)組的性能這三個(gè)方面入手。一般市場(chǎng)上的中央空調(diào)水系統(tǒng)的形式有一次泵、二次泵以及一二次泵混合系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的制冷機(jī)組的水流量固定的。因此提高節(jié)能技術(shù)應(yīng)該將水系統(tǒng)形式和制冷機(jī)組的水流量相適應(yīng)，避免功率過大而水流量過小;或者水流量過大功率過小，影響水系統(tǒng)的工作效率，甚至可能導(dǎo)致系統(tǒng)損害。技術(shù)人員應(yīng)該加大對(duì)制冷機(jī)組和水流量之間的適應(yīng)性研究，保證不同類型的機(jī)組可以根據(jù)實(shí)際運(yùn)行過程中的水流量自行調(diào)節(jié)，減少水流量對(duì)制冷機(jī)組工作效率和工作質(zhì)量的影響。冷水機(jī)組是中央空調(diào)水系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，因此提高中央空調(diào)水系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)需要提高水冷機(jī)組的系能入手。

2.3循環(huán)水泵節(jié)能

循環(huán)水泵是中央空調(diào)水系統(tǒng)中重要的組成部分，一般牽扯到具體的水力計(jì)算、變頻控制以及循環(huán)水泵三個(gè)方面。由于在實(shí)際的運(yùn)行過程中央空調(diào)水系統(tǒng)中的冷水泵的揚(yáng)程和流量與供熱系統(tǒng)的匹配度有限，因此技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)具體的中央空調(diào)所采用的系統(tǒng)計(jì)算水系統(tǒng)循環(huán)水泵的流量和阻力。通過具體的計(jì)算，減少阻力，提高工作效率，減少其他部分的能耗，全面達(dá)到節(jié)能的目的。另外在循環(huán)水泵的選擇中技術(shù)人員應(yīng)注意要選擇與管道曲線特性相吻合的水泵，要保證循環(huán)水泵的水流量和壓力等性能能夠適應(yīng)管路曲線特性。另外還要選擇合適的配電機(jī)，在配電機(jī)的選擇上一般考慮到單臺(tái)水泵最大的工作點(diǎn)為依據(jù)，選擇適應(yīng)性強(qiáng)的配電機(jī)，以保證循環(huán)水泵的運(yùn)行效率。

2.4水力平衡控制

水力平衡是中央空調(diào)水系統(tǒng)運(yùn)行的保障，因此，提高中央空調(diào)水系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)也應(yīng)該考慮到水力平衡的問題。在實(shí)際的運(yùn)行過程中，會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行狀況與設(shè)計(jì)狀況不符的情況，因此技術(shù)人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)動(dòng)態(tài)平衡水閥的研究。動(dòng)態(tài)平衡水閥能夠根據(jù)各個(gè)管道的水流量按比例增減，以滿足不同季節(jié)氣候條件中負(fù)荷的需求。另外水閥的設(shè)計(jì)還應(yīng)給根據(jù)空調(diào)的變水量進(jìn)行，保證水力平衡，減少消耗達(dá)到節(jié)能的目的。

中央空調(diào)水系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)可以從以上幾個(gè)方面入手，通過對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的提高全面促進(jìn)水系統(tǒng)的節(jié)能效果?？傊谥醒肟照{(diào)水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)方面，技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)不同季節(jié)中央空調(diào)的作用考慮，通過對(duì)水系統(tǒng)中負(fù)荷力、冷水機(jī)組、循環(huán)水泵等術(shù)的研究，提高中央空調(diào)水系統(tǒng)的工作質(zhì)量和效率，減少能耗，全面達(dá)到節(jié)能的目的。

3.能源節(jié)能

柴油和蒸汽能源的中央空調(diào)的節(jié)能措施，也是通過計(jì)算機(jī)對(duì)中央空調(diào)進(jìn)行自動(dòng)化控制，與中央空調(diào)的電力能源節(jié)約的方式原理較為相似。首先通過計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集功能，對(duì)外界的溫度變化和空調(diào)內(nèi)部回水溫度的變化進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)根據(jù)計(jì)算機(jī)提供的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，通過柴油、蒸汽的控制程序，來對(duì)柴油、蒸汽的使用量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以達(dá)到對(duì)熱量和冷量的供給情況與實(shí)際的需求量一樣，這樣一來，便可以有效的避免生產(chǎn)過剩情況的發(fā)生，以此達(dá)到節(jié)約能源的目的。但是柴油和蒸汽能源與電力能源也存在著不同，電力能源主要依靠電力的使用使中央空調(diào)正常運(yùn)行，而柴油、蒸汽能源主要依靠的是蒸汽閥等工作的變換，達(dá)到減少能源消耗的問題。

結(jié)語

大型商業(yè)建筑的興起使中央空調(diào)有了更廣泛的應(yīng)用，其發(fā)展和應(yīng)用與民眾生活質(zhì)量密切相關(guān)。當(dāng)前，中央空調(diào)能耗問題突出，已成為建筑體系內(nèi)的能耗大戶，所以提高中央空調(diào)節(jié)能水平問題已然是迫在眉睫。加強(qiáng)中央空調(diào)節(jié)能研究，是時(shí)代發(fā)展的需要，也是行業(yè)、企業(yè)技術(shù)水平的重要體現(xiàn)，對(duì)于企業(yè)乃至行業(yè)發(fā)展意義重大，必須引起重視。

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