中央空调系统节能技术应用

李艳茹

摘 要：低碳节能的中央空调系统的应用已日趋成熟，建筑物的设计、建设在发展过程中对中央空调系统的节能减排效果愈加重视。根据有关数据显示，中央空调系统的能耗约占一整个大型建筑的总能耗的40-60%，作为流量巨大的服务型建筑物，更需要重点考虑如何在中央空调稳定高效调节站内温度的情况下，还能够实现最小化的能源消耗和废弃物排放。文章基于节能减排理念，对中央空调系统的节能技术应用展开了探讨。

关键词：中央空调 节能技术 应用

1、中央空调控制系统概述

1.1中央空调控制系统的组成部分包括

空调主机、冷却水系统和冷冻水系统。空调主机包括制冷压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器等。通过冷冻水泵的驱动，冷冻水系统中的用户末端可得到较低温度的冷冻水，用户房间的热量被吸到中央空调的主机，然后主机将热量传送到蒸发器。通过冷却水泵的驱动，冷却水系统中冷凝器的热量被吸走，然后通过冷却塔来给高温的冷却水降温，降温之后的冷却水又一次用来给冷凝器降温。

1.2目前中央空调系统中存在的不足

1.2.1空调负载设置不合理

中央空调的负载是空调能承载的极限，这种设置能最大程度地满足人们的使用需求，但是会产生相当大的能量消耗，造成资源浪费等情况。人们在使用空调时，常将温度设置为空调的极限值，导致中央空调在其运行中经常处于超量的状态，虽然人们根据自身需要调节空调的温度，但是由于空调本身的负载设置，水泵量的大小未根据温度的调节而产生变化，易造成极大的浪费。为了改变这一现象，必须改善空调的运行系统，对空调内部电击进行相关节能处理，减少消耗的产生。

1.2.2冷却水系统不合理

在进行空调冷却水系统的设计时，为了最大程度地满足人们的需求，通常将极限值设置到最大标准。但在实际生活中，基本上不会出现使用极限值的情况，因此，水电机在运行中超出了实际的能量使用范圍。温度调节过低或过高、极限值设置过大，就会出现严重的资源浪费。冷却水电机的运转速度是确定的，温度调节到极限值时，水电机转速较高，从而推动水的流动，因此，产生了较大能量消耗。

1.2.3电机的频繁启停

由于中央空调的设置与家庭使用空调的设置不同，如果经常开启或停止空调，就会影响到空调的使用寿命。如果电机在运行中突然停止，就会产生相应的电流，易发生短路现象，甚至造成零部件烧毁的情况，严重影响空调的使用寿命。

1.2.4水处理系统使用情况较差

通过调查结果显示大部分用户使用电子水处理装置，也有加药处理及使用离子交换设备的。而数据反映出大部分系统的水处理效果并不好，换热器及管道锈蚀和水垢比较严重。可更换高效水处理装置或使用阻垢剂来解决。

1.2.5系统运行管理者专业知识缺乏

对中央空调系统进行有效的管理，在满足使用要求的基础上既可以降低运行成本又可以延长使用寿命。中央空调系统一次性投入成本高，设备数量与品种多、管网长、阀门多，对系统的管理人员专业水平要求高。根据调查分析，大部分运行管理人员未持相关证件上岗，对于系统的日常维护保养知识较为欠缺，运行中的故障未能在第一时间去找出问题所在，整体缺少专业化系统的培训。

2、中央空调系统节能技术的应用

2.1分阶段变温运行，提高节能效率

了解并借鉴先进的中央空调节能系统的集成化管理经验，并且引进它们的国际领先水平的高含量技术有利于中央空调技术更上一层楼。引起我国大部分中央空调系统不节能不减排的主要原因在于“供需不平衡”，所以我们首先要做的是更准确更具体地了解并熟悉每个建筑主体具体的空调需求量。这也就要求一个节能预测专用软件对建筑主体每天进行能耗及节能预测、大数据采集和分析。通过信息系统与空调系统的信息集成，根据系统所掌握的时间，实现空调的开关及温度的自动控制，例如在大型商场实现营业时间空调开启，非营业时间空调关闭，减少运行时间，提高运行效率；市场上已有的优质节能预测专用软件为DCU-EMP，已经运用于南方地区的多个高铁站进行能耗及节能预测，并取得了很好的实际效果。而且，一个大型的建筑主体往往存在多个片区，整个冷源系统如果没有实施科学的能源智能化管控平台，而只是操作人员依靠工作经验，每天人为对空调机房的设备进行启停控制，中央空调系统控制麻烦且控制不精确。集成化的中央空调节能系统管理既避免了能源浪费，同时还可以减轻管理人员工作强度。

另外，在不同的区域，气候条件会因自然条件而产生巨大差异。因此，建议在实际节能措施应用中，实施分阶段、分季节的变水温运行；通过人为主体的科学操作管理，达到节能目的。同时，应该借助气象基本资料分析，根据人流量、气流量，早晚温差，对空调的使用进行可能性的日常节能调节。再如，借助建筑的不同区域按空间、按需求进行暖风或冷风流量供给。另外，也可以通过门窗、顶棚、幕墙玻璃等匹配设置，进行吸热数据分析，检测不同季节、温度条件下的室内温差变化。实施多元路径的节能调节，将中央空调的节能调节融入到建筑整体的节能体系之中，从而提高节能效果。

2.2 DCUSCADA800中央空调控制系统的应用

浙江大冲公司的DCUSCADA800中央空调控制系统冷却水回水温度直接影响冷水主机能效，温度过低会增加蒸发压力，温度过高会增加冷凝压力，主机COP都会降低。建筑各个片区的中央空调冷冻水系统、冷却水系统都应该实现合理的变流量控制，同时每天的人工手动控制很难对主机进行基于提高整体能效值（COP）的主机群控策略和主机工况优化策略，必然造成中央空调能耗的浪费。DCUSCADA800系统以满足各区域的冷/热量需求平衡为控制目标，通过监测各区域的实际冷/热量需求动态调整相应的调节装置，使各区域获得所需求的冷/热量，达到一种动态的能量平衡，提高了节能效果。针对并联水泵，在多台水泵并联运行中，DCUSCADA800系统的泵组优化组合控制技术是以控制系统实时监测计算的负荷所需的水流量为控制目标，并建立智能数学模型，推算出满足该流量及压力等条件下所需运行的水泵台数及输出流量，使泵组消耗的功率达到最低，达到最佳的节能效果。

2.3变频节能技术在中央空调中的应用

变频式电机在中央空调中的使用越来越受到人们的喜爱。中央空调系统中的暖和冷的输送都是通过水来实现的，将预热交换器的清洁空气通过空调风机直接输送到室内中来，达到调节温度的目的。在水温恒定的情况下，有效地改善带入室内的温度量，从而更加方便地调节室内温度，用户可根据自身需要来调节温度。变频技术的使用，可实现电机风机的无级变速，在空调变频的同时，将输送电压改变到节能状态。这不仅能节约能源消耗，还能有效降低空调运行产生的噪声，有经济性、舒适性等多个特点。

2.4增加养护和节能技术，促进系统效能

运用节能技术改造可以提升中央空调系统效能。具体实践中，可以通过对冷却塔冷却效果的改善来达到。比如，以风机为例，就可以实施多级维护、保养；通过对配件进行更换提高节能效果；或利用新型连续式填料措施实施整改，达到冷却水温度的有效降低。同时，建议对停止工作的冷却塔水管实施关闭，从而达到冷却效果的提升。

结语

综上所述，我国顺应时代发展的趋势，充分又综合地应用了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了综合性多功能的中央空调节能系统。同时保证了中央空调系统的经济效益、环境效益、社会效益。

参考文献

[1]覃芳.中央空调控制系统的研究与设计[D].湖南大学，2016.

[2]卢福忠.试论基于节能理念的中央空调安装工程中的关键技术[J].低碳世界，2016，31：140-141.