提高中央空调系统电制冷型冷机能效的路径研究

但志文

摘 要：中央空调系统的冷机能效会因诸多因素的影响，而出现较在幅度的变化，但在实际应用中，但在实际应用中，冷机能效会在各种影响因素的作用下出现什么样的变化，同时需要采用何种有效措施才能使能效得到有效提高，本文通过对某建筑中的中央空调系统，十几台冷水机组的运行情况的调查和分析，对提高能效的路径进行探讨。

关键词：中央空调系统；冷机能效；研究

一、冷机能效概述及现状

（一）概述

制冷机能效等级根据相关的制性能系数指标进行判定，同时国家相关的能源效率等级对冷机能效效率进行了规定[1]。

（二）现状

针对目前调查的中央空调系统，在整体建筑中没有建立有效监测体系，制冷机能提供的机组负载率、冷却水进回水温度以及冷冻水进回水温度等数据之外，没有关于冷机能效相关实际检测数据，也没有其进行的追踪、评价和考核。

经过不同负载情况下的检测发现，冷机能效会随之发生变化，呈现出能效比近线性变化。另外针对冷机的使用年限进行冷机能效的研究，分别对不同时间段的基础进行研究，发现使用年限在5年以内和5至10年内的冷机能效数据表现相近，而10年以上的能效表现呈下降趨势，且低于限定值。在19台调查检测的机且中，按照不同年限进行调查后发现，随着年限的增长冷机能效越低，尤其是十年以上的机组，其冷机能效呈现出直线下降的趋势。

二、影响因素

整机能效不仅受到中央空调系统，施工设计调试等影响，同时还受到管理、运行、维护能力水平等的限制，另外还有周围运行环境、负载变化以及使用年限等诸多因素的影响。

（一）工况

冷机效率会受到工况的影响，在相同的负载下，对机组运行情况进行相关测量发现，将100%负荷维持在38h时段中，冷机效率变化因冷却水端进口温度的变化而呈现出非线性；在66%的负荷维持25h时段中，冷机效率因冷却水端水泵开启与关闭形成的流量变化而呈现了非线性变化[2]。

（二）维修保养

对使用中的基础进行检测发现，八台机组使用年限超过五年，由专业物业公司定期进行保养维护的有三台，由施工单位代管维护的有五台，在产品质保期内的8台机组，缺少保养的和保养维修到位的机组相比，能效值相差大约为18%。

三、提高冷机能效的有效措施

（一）系统保养和维护

生制冷剂侧相同，新投入运行的冷水机组其污垢系数基本为零，因维修保养情况以及水质等因素的影响，投入使用后的冷水机组会在水侧污垢系数上呈现出不同程度的增长。同时也证明所应用的温度以及水质对水侧污垢系数会造成影响，并随着运行时间的延长而逐渐增加。冷冻水系统采用的是闭式循环系统，如使用较差的水质和管道材料，无法保证在冷水机组有效的应用周期中，不会出现水垢而对传热造成影响。所以为了使冷冻能效得到有效提升需要每年对管道系统进行清洗和养护，可以使冷却水侧、冷冻水污垢系数的增长速度减慢[3]。

（二）高效和低效区

每台冷却机组的负荷率有所不同，根据实际运行记录，超过半数的冷水机组处于负荷率70%-80%之间，根据实际运行情况，将冷水机组的负荷率调至70%以上，即高效区间，此时COP值处于最佳状态。

（三）工况因素

在冷水机组中，存在着受进水温度影响较大的部分负荷COP值。在冷水机组设计为满负荷运行状态时，针对冷冻系统的供水温度，将其设定为7℃。在实际运行中，通过检测发现当系统大多数情况下处于部分负荷状态时，通过供水温度适度调高，可使制冷机组的效率有效提升，同时电耗降低。通过检测发现，制冷机组出水温度对COP值产生直接的影响，当出水温度上升，cop值也明显上升，另外制冷机组的出水温度在室内温度达到设定值时，每调升一度，其机组消耗电费将节约2%到3%左右。

空调系统水流量可以通过大温差技术予以减少，使空调系统一次性投资费用，以及介质输送动力消耗得有效到降低，使系统运行费用减少。经检测发现，如实际工况允许的情况下，运用大温差技术，可实现一定程度的经济性。

另外在满负荷情况下，根据能源效率进行COP值的确定，存在着一定程度的不公平性，无法准确获得冷机能效的公正评价，通过IPLV的理念，可更好地对系统节能能效情况进行整体评价，对实际运行中的冷水机组性能参数进行准确的反映，其所得出的运行费用也更具有参考价值[4]。

四、实时能效管理

实施能效管理的引入可以实现节能，通过冷水机组效率的提高，使能源消耗

得以减少，减少冷却水用量，同时也减少了水处理所带来的环境污染。通过实施能效管理模型的运用，对冷冻水进出水温度以及冷却水管的进出水温度进行采集和监测；冷冻水管的冷冻水流量通过流量传感器进行实时采集；空调系统的实时输出功率通过功率传感器进行采集；模拟量信号通过采集卡转换为数字信号，再由计算机根据数据库功能、计算方式以及相关界面等对空调系统的能效指数进行测量以及跟踪显示，为管理人员提供相应的能效数据，作为系统实时能效的评测持重要依据。

结束语：根据对空调系统冷水机组实际工作情况的检测，发现其冷机能效受到工况、维修保情况、负载率、使用年限等诸多因素的影响，可以通过实施能效管理，对空调系统进行节能实践，通过智能化的能源监管平台的建立，对设备购入、运输和使用等各个环节进行监管，及时发现其中不合理的能源损耗，使冷水机组的冷机能效得到有效提高，同时使水处理所造成的环境污染得以减少，为企业和社会发展带来不可忽视的经济效益、社会效益以及环境效益。

参考文献：

[1]郭云. 中央空调系统制冷过程与能耗分析[J]. 山东工业技术， 2018， 276（22）：50+60.

[2]王永生. 中央空调系统能效分析及评价技术[J]. 科技创新与应用， 2017（28）：46-46.

[3]程丹. 中央空调系统运行工艺的能耗分析[J]. 山西建筑， 2005， 31（15）：154-155.

[4]郝亮. 浅谈中央空调制冷机系统的分类及应用[J]. 现代装饰（理论）， 2011（4）：97-97.