中央空调系统节能技术应用

摘要：2016年的G20峰会在我国杭州成功开办。习近平主席在G20杭州领导人峰会上强调，要把提高能效等领域制定的行动计划落到实处。文章对G20主会场的中央空调的节能原理和实践进行了论述，为其他建筑物的节能型中央空调设计和运行提供了一定参考借鉴意义。

关键词：G20主会场；中央空调系统；节能技术；建筑节能；节能原理；节能减排 文献标识码：A

中图分类号：TU8 文章编号：1009-2374（2017）04-0088-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.04.045

中国作为今年G20峰会的主办国，非常重视“节能减排”这一国际化的理念。在峰会的主会场采用了大量节能高效的设备和技术，其中中央空调系统是一个亮点。过去十多年，我们大力推进国内节能工作，全社会皆鼓励节能减排新技术和新设备的研发。原理上和技术上都积累了丰富的经验，社会上则成长起一批优秀的企业，一批优秀的人才受到中央空调领域的吸引并参与节能工作。

1 中央空调系统的节能技术概述

1.1 中央空调系统的节能技术研发的背景

近年来，我国大力推进工业、建筑、公共机构节能减排，加大节能技术进步和创新力度，一些优秀企业的节能水平要超出国外许多龙头企业。同时考虑到国际上对节能低碳共识越来越多，国内节能技术装备水平有明显提高，积累有很多宝贵经验，所以具备了参与国际节能合作的良好基础，适宜施行“走出去”战略。以《G20能效引领计划》为契机，我国应不断推动先进的能效理念、技术、产品、服务等“引进来”与“走出去”，促进各国能效水平共同提升，为推动全球可持续发展和应对气候变化做出更大贡献，实现世界各国可持续发展更高水平、更宽领域的合作共赢。

1.2 国内优秀的中央空调系统节能新技术

我国于2016年成功研制出了节能型中央空调系统。这是一种以水为制冷剂、不需要压缩机而且耗电量不到传统中央空调1/5的开放式中央空调系统。经过河北省科技厅组织的专家组的鉴定，这种新型开放式中央空调系统与传统中央空调系统相比，显著节能又节水。实践证明，使用这种新型节能型中央空调能够有效保持室内空气的清新自然，降低“空调病”发病率，避免了一些有害病菌的交叉传播。此中央空调系统最大的突出特点是耗电量低。只是传统中央空调系统耗电量的1/8～1/5，节能空间还会不断扩展。系统的换气次数平均每小时在25次，用户使用更舒适，更接近“自然之风”效果。

2 主会场中央空调系统的应用

2.1 G20主会场中央空调系统的应用技术

我国顺应时代发展的趋势，充分又综合地应用国内外中央空调系统节能减排的先进技术，保证项目的建筑物配套使用国际领先水平、先进的综合性多功能中央空调节能系统。同时保证中央空调系统的经济效益、环境效益、社会效益。总结来说，杭州G20峰会的主会场中央空调系统节能技术主要采用的包括冰蓄冷技术、DCU SCADA800中央空调节能管理控制系统。

每年夏天，空调的供电负荷最多，电网压力很大。在此基础上，中央空调系统技术中的冰蓄冷技术越来越受到大众的关注。杭州供电公司营销部大力推广的冰蓄冷项目是指利用夜晚电网低谷电价时，将水制成冰，放入蓄冰池储存起来。在白天电价高时，用冰融化释放的冷能当空调使用，这样有利于平衡电网压力，而且节能环保。

浙江杭州的大冲节能公司是我国的优秀节能设备开发公司之一。该公司以为人类创造绿色的适宜环境为己任，专注提高能源使用效率，期待以专業的知识、丰富的经验、领先的技术、成熟的产品和贴心的服务，与社会各界共同携手，为中国的节能减排事业做出贡献。大冲公司自主研发了一系列高品质、高性价比的中央空调节能控制系统。其中中央空调系统中的DCU SCADA800中央空调节能管理控制系统更是处于国际领先水平，可实现中央空调循环水泵、末端空调箱风机等设备节电率达40%～70%，中央空调系统综合节电率达到25%～40%。

2.2 G20主会场中央空调系统的节能效果

杭州市奥林匹克体育中心建筑总面积达到272万平方米，是一个以体育和博览功能为主，集综合体育场馆、会议中心、五星酒店及商贸旅游于一体的大型城市综合体。杭州G20峰会会议主场馆杭州国际博览中心，单体建筑达到了84万平方米，是亚洲最大的单体建筑。由于面积巨大，必须做好节能控制，组委会对此专门进行了招标。我国借鉴经验国外先进的中央空调系统节能原理，开发出有利于我国建筑业节能减排技术高效率发展的领先技术。G20杭州峰会主会场，场馆空调系统全面应用冰蓄冷技术，应用设备功率3.1万千瓦，供冷面积54万平方米，实现主场馆、周边配套场馆及功能用房全覆盖。还整套运用大冲公司DCU SCADA800产品，实现中央空调系统年综合节能率约26.20%，年节约能耗费用约为780万元。换算成标准煤炭量就是2496吨，也就是说每天平均节约两万元人民币。

3 大冲公司的DCU SCADA800中央空调节能管理控制系统

3.1 DCU SCADA800中央空调节能管理控制系统概述

浙江杭州的本土企业——浙江大冲节能设备销售有限公司，在节能效率上战胜了来自欧美、日本等多个优秀国际巨头企业百分之十几及以上，最后被G20峰会组委会选中为中标方。浙江大冲节能设备销售有限公司能够脱颖而出主要依靠的是公司先进的大数据节能技术，这项技术是礼拜一到礼拜五每天早上八点到晚上六点对于大量空调进行监控和数据处理。大冲企业的不同之处也是闪光点在于它们并没有盲目地跟风现存社会上的一系列空调技术公司，而是发现了社会上普遍存在的一个空调行业的误区，即市场上的公司都在着力于空调小组件上的节能改造，这样的方案不仅不会提高空调的性能而且还会反向增加能耗和资金消耗。2008年前后，大冲公司的主要负责人开始就这一问题展开研究，试图探索出节能新技术和新系统。起初研究出了SCADA200系统，该系统是以一对一控制为主，比较简单，节能效率在10%左右。后续研发的DCU SCADA800中央空调节能管理控制系统具有以下革命性创新技术：冷热量模糊预判控制技术、多区域冷热量均衡分配控制技术、泵组优选组合控制技术、动态双向变流量控制技术、基于中央空调错峰电网调节的智能控制技术、主机小温差补偿节能优化控制技术和基于COP主机优化的主机群控技术。

3.2 DCU SCADA800中央空调节能管理控制系统意义

负责人进一步考虑将网络大数据融入空调控制研究之中。经过大量舒适度数据、能耗数据、运行数据综合处理，数次改版，科学地对中央空调进行优化升级，节能效率上升到26%左右。在每个区域的末端都安装有温度传感器、压力传感器，在总管上安装有流量传感器。在此基础上，如果现实的外部负荷比较大，工作人员可以通过末端的控制调节阀进行有效又及时的调节。大数据的引用可以帮助同一类型同一区域的项目的某些参数作为共享，这样可以实现比原有的单个项目的控制精度高得多。平均节能效率达到25%以上这一效果是非常引人注目的，因此该公司整套的中央空调控制系统被应用到了杭州G20峰会会议的主会场中。

3.3 对空调系统设备的安全运行措施管理

3.3.1 连锁安全保护管制，系统对设备开机和关机进行连锁顺序管制，避免人为控制造成的安全隐患。

3.3.2 空调冷冻水流量的低限保护及流量调节速率保护，在控制系统中设置了冷冻水流量的低限保护，避免蒸发器因冷冻水流量过低而出现的喘震或结冰现象，同时在冷冻水的流量调节过程中对冷冻水流量的调节速率进行了控制，防止调节速率过快造成蒸发器制冷剂流量过高而造成的铜管破裂。

3.3.3 冷却水系统流量调节保护，在控制系统中设置了冷却水流量的低限保护，避免因流量过低引起冷凝压力过高而造成制冷量下降和压缩机故障。

3.3.4 冷冻水出水、冷却水回水低温保护，防止蒸发器内冷冻水温度过低造成结冰现象，对于机组冷却水的出水和进水进行高温和低温保护，防止因温度过高而发生机组喘震和低效率运行，同時又防止冷却水温度过低而使机组不能正常工作。

3.3.5 对于冷冻水供、回水之间采用压差保护，防止因压差过低而出现空调系统最不利点的冷冻水流量不够的现象，也防止冷冻水管路中因负荷极剧下降或者是阻塞而造成的爆管现象。

4 结语

2016年，利用我国是G20主席国的有利契机，我们依靠本土优秀企业自主研发的先进技术，成功做好本国节能工作，中央空调系统的节能效果领先于国际水平。我国还要推动国内外优秀节能技术装备和产品的“引进来”和“走出去”，引领全球的节能工作，鼓励节能管理经验交流分享，提升我国在国际能效领域的影响力和话语权。

参考文献

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[2] 张媛媛.中央空调自动化系统节能技术研究和应用

[D].南京师范大学，2015.

[3] 王珏，陈建华，朱自淙，谢拯民.G20峰会主会场建筑声学设计概述[J].演艺科技，2016，（10）.

作者简介：陈永顺（1980-），男，浙江临海人，台州洲洲节能设备科技有限公司工程师，研究方向：合同能源管理。

（责任编辑：王 波）