谈空调水系统变流量运行节能措施

常 亮

（陕西建工安装集团有限公司，陕西 西安 710068）

空调系统在建筑房屋应用期间发挥着非常重要的作用，依托该系统可以对建筑室内空气温湿度、气流速度、洁净度加以调节，以此使得室内空气质量、温湿度符合用户的要求及国家相关标准。现阶段，我国面临着不可再生能源数量减少、环境污染严峻化等问题，需要建筑工程设计人员对于绿色建筑的相关理念加强学习与研究，充分认识到建筑工程空调系统运行中的巨大耗能问题的危害，以转变固有的设计思路与方法，从降耗环保角度入手，进行空调系统的优化设计，以期经过优化处理的空调水系统能耗量大大减少，从而提升空调系统应用经济性以及确保空调系统能源消耗量能够降低。

1 空调系统节能概述

空调系统的组成部分主要包括空调水、制冷及末端风系统，这3个系统在空调工作期间可以相互作用、相互影响，共同发挥作用。常规情况下，空调系统运行时，冷负荷指标会根据估算数据，而出现升高，从而使得空调总负荷较大，以此增加了耗能量。针对此种情况，可以对空调系统进行改造设计，其中传输管道、制冷系统、末端设备负荷调节等为重要的改造内容。本文研究期间，基于变流量条件，对于空调水系统进行了节能设计，从而保证空调系统运行期间可以实现预期的节能目标[1]。

使用空调时，水系统中温差较小，需要较大的水流量，所以空调水系统变流量下能耗降低的关键为流量调节。具体操作时，需要设计改造人员掌握了解下列内容：首先为变流量调速。现阶段一些空调制造企业积极响应了国家提出的环境保护及节能降耗理念，在空调设计工作中融入了上述理念进行了空调系统节能设计工作，借助于变频器来对水泵进行了变频调节，使得流量得以有效调整。同时，由于空调系统运转时，转速越大，耗功越多，两者之间呈正相关关系；而且转速较多的情况下，耗费的能源量少，所以水泵经过变频器调节控制后，转速达到额定转速要求时，流量会随之下降，以此通过水泵水量控制可实现流量调速效果[2]。其次为变水量控制。处于工作状态下的空调系统，水温参数主要依据温度传感器确定，而后依据该值系统可以进行定值设计，之后工作人员基于相关算法、水温变化情况，便可向调节变频器传输温度调节信号，便可调节水量及负荷，促使水泵工作频率增强、流量实际循环量增加；控制变水量过程中，若出现水温温度差异过小的情况，水泵工作频率低，冷冻水泵转速可以借助于冷冻水进行调节，还可以将压力传感器置于回水总管道中，以便将管道实际压力检出。当压力值远超过设定值后，管道会通过开启通阀的操作，进行泄压处理，从而保证空调系统可以在变水量控制下正常、稳定运行。

2 空调水系统变流量节能策略

空调水系统变流量运行期间，可通过变流量系统节能控制进行节能降耗，具体控制策略为：需要进行水泵台数控制方案的设计，以控制制冷装置变流量，并可对阀门、水泵转速作以控制来调节循环水量，从而保证空调系统变流量节能效果达标。

2.1 一次泵系统

（1） 一次泵系统 （小容量）：分析该系统结构，可知系统中的末端风系统功能较少、负荷低，并且配备有循环水泵、冷水机组，所以控制一次泵系统变流量期间，需要对空调设备 （末端）进行一定的定水流量设计。该设计值可以满足流量通过主机的最小值要求，而对于剩余的空调设备 （末端），则通过调节阀控制手段，调整变流量。较小容量的一次泵系统进行变流量节能处理时，需要设计人员事先对循环水泵特性进行研究，观察特性曲线，如果该曲线呈现平缓，通过相关阀门的控制操作，可提高系统运行效率，变流量控制结果理想。

（2） 一次泵压差控制系统。控制变流量过程中，工作人员需要事先准备电动两通阀，将其置于空调主机、末端系统处，便可以对两处的定流量与变流量进行调节；同时，需要在回水管道处进行控制阀 （压差） 的设置，以此可以在多个阀门的控制作用下，促使空调设备能够良好运行，空调系统节能设计时要求工作人员了解空调系统机组流量下限值，在空调系统使用的是单台机组情况下，参照流量下限值，进行机组水流量的合理设计，避免发生单台机组水流量控制调节差及节能效果差的问题。除此之外，还可以采用循环水泵来调节泵体转速，从而改变变流量，确保空调系统具备节能价值[3]。

2.2 二次泵系统

该系统中的主机系统、末端水系统，能够在盈亏管的作用下进行系统分开处理，进而可以将一次泵系统应用于主机系统中，而二次泵系统则作用于末端水系统中，便能够调整变流量，实现空调系统节能目的。末端系统开展变流量调节工作期间，一般不会对制冷机能耗产生不利影响，制冷机能耗增加风险较低，所以从总体来看，基于二次泵系统的空调水系统变流量运行节能处理的结果较好，空调使用之后有着非常理想的节能效果。

空调水系统变流量控制改造设计后，对于空调进行节能测试，经过水泵调速控制的空调系统每年用电量明显下降，由之前的每年2 400 kWh，下降至900 kWh，节能效果显著。

3 结语

目前，我国的能源紧缺问题非常严峻，而过量使用能源后所产生的环境污染问题不容忽视，所以需要积极配合国家提出的“降耗、节能及环保”的号召。如果建筑处于设计施工阶段，则需要设计单位的设计人员对于当前建筑建设时使用的空调系统进行节能效果的调查研究，如果节能效果不达标时，要求设计人员可以利用现代化的先进系统改造方法，做好空调系统的设计改造工作，其中水泵台数控制、循环水泵（ 特性曲线属于平缓型） 等节能策略的应用价值高，效果好，值得在后续空调水系统节能改造设计中大力推广，促使节能空调系统能够为更多用户提供舒适、优质的室内工作、学习及生活环境。