空调制冷节能优化分析

陶利军

摘 要

空调系统是现代化构筑物的必要基础设备，对室内空气及温度有着重要的调节作用。恒温恒湿空调系统是一种常见的空调类型，其能耗较大，不符合节能减排的要求。故此，本文具体分析了恒温恒湿空调系统制冷节能优化方案，以供参考和借鉴。

【关键词】恒温恒湿 空调 制冷 节能 优化

空调系統是调节室内温度和空气的重要基础设施，其中恒温恒湿空调的工作原理是采用全空气定风量的方式，降低新风和回风温度到设定的标准后将其中的水分去除，再加热至送风状态，进而完成整个处理过程，该过程需要消耗大量的能源。而电影资料库对空调系统有着较高的温湿度及其精度要求，因此，深入分析空调制冷节能优化具有积极的意义。

1 恒温恒湿空调系统架构及能耗分析

1.1 恒温恒湿空调系统的基本结构

加热器、加湿器及表冷器是组成恒温恒湿空调系统的重要部分，其中加热器为管式加热器，发挥着预加热、加热及在加热冷空气的作用；加湿器为电极式加湿器，加湿处理干空气；表冷器的主要作用是对空气减温降湿，在此过程中需要制冷剂来控制空气的湿度。

1.2 恒温恒湿空调系统的主要能耗分析

1.2.1 夏季室内负荷的温度控制

建筑物内的人体及照明设施，加上外来的太阳辐射作用是热量的主要来源，并且产热情况根据不同的房间结构也存在差异，综合考虑上述因素，利用能量守恒定律计算夏季室内的总负荷，设定合理的空调参数，使得室内的热量保持平衡。

1.2.2 不合理的空气处理系统产生的附加能耗

恒温恒湿空调针对不同的空气状况会采用相应的空气处理模式，若空气处理系统出现异常运行，便会产生一定的附加耗能，此附加耗能多发于夏季空调系统的运行过程中，这主要是因为夏季空调系统滞后性和不合理的策略选择，增大了空调除湿量，造成两种空气系统处理不当，主要表现在送风温湿度达到设定的要求后必须进行加热与加湿处理，另一方面是空调病态运行，空气处理系统不合理会直接影响空调系统的节能作用，因此必须采取有效的措施予以解决上述问题。

2 恒温恒湿空调节能优化设计

2.1 空调系统的控制部分

空调系统通过控制器显示室内空气的温湿度、空调机组的工作状态、并对各传感器反馈信号进行自动分析，之后对各机组各功能发出运作指令，进而对室内空气温湿度进行有效的控制。其主要包括主控制器、温湿度传感器、输入、输出单元、功能传感器系统、监控器、报警输出及远程监控系统。其中主控制器是整个空调自控系统的核心部分，主要功能是分析处理从各传感器中采集到的数据，之后将各项处理质量传输到相应的功能子系统中，保障自控系统的高效运行；温湿度传感器的主要功能就是实时采集室内空气的温湿度数据，并将这些数据传输至控制器；输入、输出单元，采集各传感器的数据上传到控制器，通过继电器输出，执行控制器的指令；功能传感器系统，该系统主要由压缩机排气压力传感器（高压保护）、吸气传感器（吸气压力过低保护）、气流传感器等部分组成；监控器是主控制器的备份单元，主要功能是对主控制器的运行状态进行实时监控，一旦主控器出现故障无法运行时可以替代其继续正常运行；报警输出及远程监控系统，专用于资料库的空调机组常处于无人值守的情况，为了确保空调机组的正常、安全、有序运行，利用空调智能监控用通讯接口进行远程监控，当空调机组出现故障或异常情况时给管理人员发出警报。

2.2 设备选型

恒温恒湿空调系统中主要的耗能设备包括空调机组以及新风机组。在优化设计恒温恒湿空调节能方案时要结合当地室外气象参数及电影资料库温湿度及精度要求，按照设计规范计算热（冷）负荷，选择适宜的主设备并配套设计附属设备及输配系统。

2.2.1 空调机组

在电影资料库吊顶上安装低噪音、超薄型的空调机组，在实验台上方约1m处安装专用温湿度控制器。根据仓库的实际面积设定空调机组各个技术参数指标。空调机组的冷却介质选用的是冷冻水，通过电动三通阀对冷冻水量进行调节，利用表冷器将可调节的冷量投入到气流中。另外，加热量和加湿量的调节通过检测与控制系统来实现。

2.2.2 新风机组

其工作原理与空调机组相似，主要功能是预处理进入到资料库的室外新鲜空气，降低新风对室内温湿度的影响。此外，新风机组应用在空气湿度偏高的地区，还能够将空气中多余的湿量除去，达到控制室内湿度的目的。

2.3 加湿系统

电影资料库房内设备工作产生的热量是其主要的热能来源，潜热的增加幅度偏小，室外空气中的含湿度在炎热的季节会明显增加，从而加大了水蒸汽分压力。由于资料库房内需要保持恒温，空气湿度会降低，水蒸汽分压力偏差，此时的库房内外存在水蒸汽分压力差，水蒸汽通过库房的各种缝隙及新风等渗透到库房中。所以应根据资料库房的密封性来决定库房内的除湿工作。但进入秋季后室外温度及相对湿度开始下降，导致水蒸汽分压力不断下降，当资料库外的温湿度低于室内温湿度时，室内的水蒸汽在压力差的作用下开始传递到室外，进而降低了库房内的相对湿度，因此需要设置专用空调加湿系统来补充库房内的水蒸汽，以保持库房内相对湿度的均衡。

3 结束语

本文分析了恒温恒湿空调系统中的耗能，并在此基础上设计了恒温恒湿空调系统的制冷节能优化方案，以提高空调的节能效果，减少恒温恒湿空调的能耗，另外本方案还需在运行实践中不断的完善。

参考文献

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作者单位

电影资料库 陕西省西安市 710000