探析建筑中央空调系统节能存在的问题及其措施

2017-09-10高世腾

环球市场 2017年25期

关键词：冷却塔中央空调冷却水

高世腾

西宁经济技术开发区生物科技产业园区规划建设和土地管理局

探析建筑中央空调系统节能存在的问题及其措施

高世腾

西宁经济技术开发区生物科技产业园区规划建设和土地管理局

随着城市化建设的不断推进，对于能源需求日趋增多，为了促进城市建设的可持续发展，必须合理应用节能技术。而建筑中央空调能耗约占整个建筑总能耗的50%左右，因此对建筑中央空调节能进行分析具有重要意义。基于此，本文简述了我国能源现状与建筑能耗，对建筑中央空调系统节能存在的主要问题及其措施进行了探讨分析。

能源现状；建筑能耗；建筑中央空调系统；节能；问题；措施

一、我国能源现状与建筑能耗分析

目前我国能源消耗结构主要以煤炭资源为主，并且我国能源利用率比较低。随着社会经济的快速发展，能源消耗不断增大，面临的能源问题会越来越严峻，只有提高能源利用率，降低能源消耗，才能实现社会可持续快速发展。城市建筑能耗是城市能耗的重要内容之一，而其中近一半能耗是用于维持建筑室内温度平衡。

二、建筑中央空调系统节能存在的主要问题

建筑中央空调系统节能存在的问题主要有：(1)中央空调系统方案设计过程中重投资成本核算，轻能耗指标计算，导致建筑中央空调系统缺乏经济性。在建筑中央空调系统方案设计中，初投资与运行费用通常是矛盾的两个方面。用户或投资者由于对建筑中央空调系统的性能指标，尤其是初投资和运行费用的综合经济性指标缺乏专业认识，容易忽略综合投资收益计算。这导致工程建设方对采用高成本的节能方案没有积极性，往往就采用成本小、初投资低的设计方案，以较低的竞争价格赢取工程项目。(2)相关管理人员和节能监控的问题。现阶段空调运行管理人员由于专业知识的限制，无法承担建筑中央空调节能运行和管理的任务。同时，投资方与建设方目标不同，实际使用中，不同方案之间的经济性比较一般只是理论分析比较，无法也不会进行实物、实验比较，无法做到很好的监控。

三、加强建筑中央空调系统节能的措施

1、科学选择室内设计参数。建筑中央空调设计参数数值内容一般影响的内容不只是建筑中央空调整体的造价问题，同时还严重的影响了建筑中央空调基础的运行效率和耗能问题。建筑中央空调的设计上要满足相关政策的实际要求，同时尽量地减低设计专业化标准，加大节能技术革新方面的设计内容，根据实际具体的相关情况，在允许的范围内调节室内的温度和湿度情况，从而进一步减少建筑中央空调实际的耗能情况。

2、中央空调机房位置的合理设置。建筑中央空调的摆放位置非常重要，在公共的建筑设计中，空调设备的机房也很多，有排风机房、制冷机房、空调机房、热交换机房等等一系列的多个机房。国外建筑物中的机房设计往往是采用冷热集中分布的格局，一般放置在地下室，而空调机房分散放置，位置不固定。空调机房一般分散放置后，就会得到相应的作用效果：风道短，节省空间，较小投资预算、断面小等等优势之处。这样的建筑中央空调在工作效率上就会加大，功率减少，运行的耗能也会整体降低。

3、加强中央空调系统运行节能的措施。主要表现为：(1)合理确定开停机时间。对于空调，应根据围护结构热工性能、气候变化、房间使用功能进行预测控制，确定最适合的启动和停机时间，在保证舒适的条件下节约空调能耗。如果设备容量已经确定，则应按其额定出力考虑预冷或预热时间，可以提高冷、热源的运行效率，又可以缩短预冷或预热的时间。(2)过渡季节取用室外空气作为自然冷源。在空调运行时间内保证卫生条件的基础上，只有在夏季室外空气热焓大于室内空气热焓时，或冬季室外空气热焓小于室内空气热焓时，适当减少新风量有节能意义。当供冷期间出现室外热焓小于室内空气热焓时(过渡季节)，应该采用全新风运行，这不仅可缩短制冷机的运行时间，减少新风耗能量，同时可以改善室内环境的空气质量。(3)自动控制系统。自动控制系统可以对空调系统进行集中管理和最佳控制。包括冷热源的能量控制，空调系统的焓值控制、新风来控制、设备的启、停时间和运行方式控制、温湿度设定控制、送风温度控制等。可通过预测室内、室外空气状态参数：温度、湿度、热焓、CO2浓度等，以维持室内舒适环境为约束条件，把最小能耗作为评价函数，来判断和确定所需提供的冷热量和空调机、风机、水泵的运行台数，和运行时间及空调系统各环节的运行方式，以达到最佳节能运行效果。

4、加强减少水系统能耗的控制。主要表现为：(1)冷冻水系统的节能。冷冻水在空调系统中主要起着中间载冷作用在隐性能耗方面主要表现在，管路保温的冷量损失及冷冻水流失方面，其中后者往往被忽视，冷冻水流失绝大部分是因为排污阀，旁通阀失效或关不死所致。(2)冷却水系统的节能。冷却水系统中水的流失主要在如下三个方面：第一、蒸发耗水。冷却塔内热水通过蒸发释放潜热而达到自身的冷却，在设计工况下，冷却塔内空气呈等温加湿变化，而空气吸收了冷却水的蒸发水分，从而冷却水水温降低。然而当冷却负荷减少而风量不变时，水分蒸发吸收的热量一部分来自空气，使空气的干球温度较之进口温度值下降。从系统的角度来讲，通过风机大量送风能降低冷却塔出水温度，有利于提高机组的性能，却增加了冷却塔的风机和水泵的电能消耗，机组冷凝温度的降低并不总是导致机组性能的提高，实际上机组的耗电指标随着冷凝压力的进一步降低有升高的趋势，因而大风量导致的出水温度降低，并不能达到节能的目的。第二、控制废水，节约水耗。空气将水(滴)带出冷却塔，造成水耗称为冷却水飞水，这是冷却水系统的另一种隐性能耗，其产生的原因主要在于循环水量过大。因此，在满足冷却水机组负荷的情况下，应适当调整循环水流量，调整播水器角度，清扫散水槽，适当调整风机叶片的角度是可以将飞水降至最低程度的。