关于中央空调节能设计方面的研究

摘要：随着我国经济的发展，建筑工程日益增多，人们的生活水平也在不断提升，许多住宅建筑、商业建筑及大型公共建筑都安装了中央空调。根据大量调查结果显示，中央空调的能耗占到其所在建筑所有能耗的约 50%，当下日益紧缩的能源问题及日渐严重的环境问题，不得不让我们对节能减排进行深度的研究，并提出一系列的设计策略。

关键词：中央空调，能源消耗，节能设计

引言

我国经济结构的不断完善，公共建筑结构一直受到人们的关注，同时政府及相关部门，对建筑节能工作的认识。目前，公共建筑的总电量已经超过全国城镇总电量。单位面积耗能量是普通住宅的几十倍。但是在大型中央空调系统的耗能量，在中央公共建筑总耗能的 50%。因此，公共建筑中央空调系统的节能设计一定要进行完善，保证我国节能事业的顺利发展。

1节能技术的概况与控制原理

1.1技术概况

目前，智能化控制已经不断地被中央空调控制领域应用，针对智能化控制，我们会通过调节温差的方式不断完善节能技术。现如今，自动化控制技术在节能领域持续发展，为今后的节能工作创造了一定的基础。因此，在中央空调智能模糊系统中，要想为顾客提供良好的服务措施，就要把计算机技术，模糊控制技术以及系统集成技术等，进行全面集中在中央空调系统当中，能够成为先进的智能化和个性化的中央空调运行管理技术平台，从而全面实现中央空调冷媒流量系统运行的智能模糊控制，提高空调的服务质量，从而实现中央空调能够高效顺利运行。

1.2控制原理

计算机智能控制，主要是结合模糊集合论模糊语言变量及模糊逻辑推理等，作为模糊控制的基础。但是在实际中央空调的系统控制是非常复杂的，具有一定的复杂性，非线性以及时时变性等，中央空调主要采用冷冻水系对系统进行控制。但是在控制的过程中，需要结合当时环境温度，掌握空调端末负荷的变化，在一定程度上，导致各路冻水供水回水的温度不断下降。模糊控制器，主要采用的是实时数据以及历史系统进行运行。从而结合系统运行的实际情况，掌握末端空调负荷所需制冷量等。在系统运行的过程中，一定要保证各路冷冻水供回水温度，温差和流量的最佳值。需要对各变频率进行调节，对制冷水泵的转速进行转速，保证模糊控制器给出的最优值。冷冻系统主要采用输出能量进行控制，但是空调主机冷媒流量一定要满足末端供应需求。在这样的情况下，空调系统才能够满足末端用户的舒适度，同时还能够节省成本的投入，促进经济的发展。模糊系统优化控制方式，主要针对中央空调冷却水进行控制，在环境和温度发生变化，中央空調主机的负荷也会发生变化，从而达到最佳的转换效率。在动态预测控制冷媒体循环，需要采用模糊控制器，工作人员一定要结合工程的实际情况，对具体数据以及系统进行全面分析，计算出冷却水最佳温度。同时，要想与检测实际温度进行比较，满足中央空调系统在任何负荷条件下，都处于最佳状态，减低能源消耗。

2中央空调系统的变频节能措施

2.1变频调速节能原理

现如今，大部分设计人员未能结合空调满负荷工作的实际情况进行设计。因此，设计师需要结合空调的特性进行设计，在空调处于浪费能源的状态时，我们要根据实际情况对水泵的流量进行考虑，减少能量消耗。当转速降低的时候，需要采用变频调速节能原理，工作人员一定要结合工程的实际情况，对变频调速进行及时分析，要在耗电量降低的同时，满足中央空调节能目的。在变频调速中，它最大的优点就是节省能源消耗，延长空调内部电机的使用寿命，对具体数据以及系统进行全面分析，这样可以减少对电流的冲击。也可以减少对水泵和风机的机械磨损问题，使室温保持恒定，提高人在室内的舒适度，缓解噪音情况的发生，提高设备的可靠性，让住户居住在一个温度宜人的房间中。

2.2变频方案

变频是中央空调的冷冻和冷却的主要部分，在工作的过程中，需要对相关人员进行完善，还能够实现节能的目的。首先，工作人员需要对冷冻泵中的变频，进行创新，创新的主要目的就是使生产生活中的空调发挥重要作用。等到冷却水冷却之后，从制冷机流出，等到热能转变后，在返回制冷机组。再次过程中，需要设计热源对冷泵的变频进行完善，保证回水的温度，高温度的回水，有效控制变频器运行，从而大大提高冷冻泵的转速。但是针对冷却泵变频完善阶段，冷却泵中，需要工作人员保证修冷却水达到循环目的。通常在循环的过程中，也要保证制冷机组如流水，同时也要与冷凝器进行交换。之后把制冷机组制冷中所产生的热量带走。制冷机组流入进水后，要与冷凝器的热量进行交换，主要把制冷机组的热量带走，冷却之后，可以重新流进制冷机组。在环境和温度发生变化时，中央空调主机的负荷也会发生变化，从而达到最佳的转换效率。在此期间，我们需要专业人员对选取回水和进水间的温度进行合理分析，得出最佳的优化结果，保证温差的大小与制冷机组产生的热量成正比。我们在判断回水和进水间的温差时，要通过一系列实验，以及技术人员的反复判断后，查看温差的大小与制冷机组产生的热量是否成正比，从而保证制冰机组的优化效能更好。我们在调试时，会利用温差来进行调节，这样可以使冷却泵的转速降低，从而减少空调的耗能，真正做到节约能源。利用以上方案，假如冷（热）水循环水泵功率为 15kW，冷却水循环水泵功率为 18.5kW，冷却塔风机功率 5kW，则可以计算得出，冷（热）循环水泵由于每年实际工作时间 7 个月，进行变频调速节电改造后，预计 1.5年左右就可收回投资。

2.3负荷随动跟踪的节能控制技术分析

要想全面控制中央空调节能系统，需要采用先进的集成技术，主要把子控制系统的功能，逻辑，物理上进行联系，从而保证实现子系统之间的信息共享，建立有效沟通平台对资源进行有效利用。同时还能够掌握系统工程概况，对制冷的参数进行分析，利用模糊控制器，针对空调控制系数动态进行调节，保证空调系统顺利工作。中央空调的控制系统负荷出现变化，在一定程度上会影响空调主机和空调水系的工作顺利进行，这样可以利用用模糊控制器从采集到的数据中总结多种运行参数。

2.4构建水泵流量系统降低耗能

科学技术的完善，大量的中央空调系统水泵被变量水泵所取代，这样不仅有效减少水泵的能耗，还能够减少水系统的能耗。水泵变量系统控制方式有两种控制方式，第一种是温差控制法，另一种还是压差控制法。中央空调在运行的过程中，会产生负荷工作状态，在这个过程中会出现供回水温度降低。能够通过传感器掌握系统温度信号的变化，保证后期的工作顺利进行，同时，还能够提高水泵的工作效率，同时还能够降低能源消耗。压力控制法出发点完全不同，它是利用温度传感器来获取室内温度变化参数然后进行调节，让回水管压差发生变化，然后用压差传感器对数据进行计算，压差控制在节能上远远不如温差控制法。

结语

中央空调的使用目前已经十分广泛，在当前资源匮乏的现状下，其节能方案与措施的合理性至关重要。要在最大限度上实现中央空调的节能降耗应从技术层面，建筑层面及国家与企业的积极引导三个层次上综合来实现中央空调的节能优化设计。

参考文献

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[2]谭 激.大型公共建筑中央空调节能设计控制策略探析[J].智能建筑与智慧城市，2018（11）：44-45.

[3]高 纪. 浅析中央空调系统节能中智能控制技术的应用[J]. 门窗，2018（2）：19.

作者简介：张舒欣（1984.09-  ），男，汉族，安徽省临泉县人，大专，数控技术专业，研究方向：中央空调节能与控制。