中央空调节能系统的设计与实现探讨
2021-01-10王振利
王振利
摘要:中央空调虽然可以满足人们日常的生活需求,但是存在着资源损耗严重的问题。这种现象的出现不仅会增加不必要的电力投资,也会严重影响环境的可持续发展,无法满足当前生态环境的建设及发展需求。通过中央空调系统的节能化管理,可以有效提高能源的使用效率,充分解决空调系统使用中所遇到的能源问题,避免资源浪费现象的出现,以便充分满足中央空调系统的可持续化运行需求,为行业的节能发展提供支持。
关键词:中央空调;节能系统;设计;实现
中央空调系统节能,应明确中央空调节能系统的设计理念,并通过调节系统的设计以及末端节能管理方案的落实等,加强空调管理者的节能意识,以便充分满足中央空调系统的运行及管理需求,为我国环境的可持续发展以及节能降耗提供支持。
1.中央空调系统运行流程
中央空调系统一般由制冷剂、冷冻水以及冷却水循环系统、风机等设备组成。在中央空调系统运行中,制冷剂会通过压缩制冷剂形成液态物质,并将制冷剂送至关联的蒸发器以及冷冻水热交换系统当中,从而实现冷冻水制冷。这种情况下,空调系统中的冷冻水泵会将冷水送到冷却盘中,由风机吹送冷气,以便起到降低环境温度的效果。中央空调中不可或缺的冷却水循环系统,主要是由冷却泵以及冷却水管道等设备组成,在冷冻主机热交换的过程中,会在降低水温的同时释放热量,之后提高系统温度,实现冷却塔与外界环境温度的热交换,并在不断完成循环工作的过程中有效降低冷冻主机吸取的热量。因此可以发现,在中央空调系统的实际运行中,主要是通过热量交换以及吸收等,達到中央空调的操作目的,以便充分满足人们对中央空调的使用需求。
2.中央空调系统中节能应用现状
现如今中央空调使用量不断增加,普遍能耗较高,存在着一定的节能空间,在一些工程项目中,由于中央空调系统运行未充分考虑节能,从而使中央空调的运行存在一些不必要的能源损耗,没有实现节能环保目标,需要引起重视。
2.1过于关注投资成本
要进行中央空调节能设计,就必然会带来一定的经济成本,主要包括初期建设投资以及运行管理产生的费用。初投资以及后续的运行管理费用一般为反比关系,如果节能系统的初投资低,则一般节能性能较差,同时运行管理费用也往往会更高;如果节能系统初始投资高,系统技术先进,技术应用合理,则后续故障率低,运行管理费用同样会相应减少。在实际应用中,因为节能设计必然会带来一定的前期额外投入,所以一些投资者不愿意投入大量成本,追求的是小成本,大回报,很可能会忽视后期运行管理所需的花费,进而影响节能效果。
2.2缺乏节能意识
随着建筑业的蓬勃发展,建筑规模也在不断扩大,当前,大量建筑使用中央空调系统,不过建设方以及投资方对于中央空调的节能往往难以达成一致。中央空调本身设计相对复杂,因系统复杂性、设计施工专业性以及不可重复性等特征的存在,使建设方往往难以引导投资方采用更优质的节能设计方案,由于限额的存在,从而使节能设计捉襟见肘,难以实现节能最大化。在安装中央空调的过程中,一般建设方出于减少成本考虑,也往往会忽视中央空调系统节能;投资方一般都缺少中央空调节能方面的专业知识,同时也过于关注前期投资成本,不能从长久考虑中央空调节能设计的回报,从而使节能设计难以有效开展,很多节能技术没有得到应用。
3.中央空调节能系统的设计
在当前社会城市化的发展背景下,为了实现中央空调系统运行的节能化,应该将节能系统的设计作为核心。一般情况下,在节能系统设计中应该做到:第一,要明确节能设计理念,认识到中央空调系统节能的必要性以及系统的特殊性,在实际设计工作中,需要结合空调系统节能设计理念以及实际使用的机组类型提高运营管理的科学性,以有效减少空调节能投资成本。例如,在空调节能设计时,结合需要控制温度的单位面积、能耗系数、系统能效系数等进行节能设计,确保系统节能运行效果符合预期,之后尝试借此进一步进行中央空调的集成优化,做好节能管理工作。第二,在建筑围护结构设计时,要重视选用一些具有良好节能降耗作用的材料,以有效提高建筑保温性能以及隔热性能,使室内中央空调系统可以充分发挥作用,减少热量损失,减少能源损耗。在进行空调系统节能设计时,可以尝试应用智能化调节技术提高节能效果。结合建筑项目实际特点,计算水路阻力损失,明确科学的水泵参数,减少中央空调运行能耗。优化设计空调系统时,注意流量、风量、温度的有效控制,制定综合性方案,立足于提升整体节能效果,尽量减少系统能耗。
4.中央空调系统运行调节策略
在中央空调系统运行中,通过系统运行调节策略的完善,机组中的制冷系统可以按照规范流程进行操作,通过系统节能调节以及运行参数的监控,制定不同的系统调节方案,应该注意的是,在中央空调系统运行调节策略完善中,应该做到:第一,合理制定开启主机以及关机的时间;第二,中央空调的调节系统设计中,应该根据实际负荷采用手动或自动方式调节系统的运行参数,保证空调系统的水量及风量相匹配。例如,在冷却水循环系统的改造中,需要合理调节冷却水之间的温度差距,需要注意的是,冷却水循环系统之间的进水及出水之间的温度差越大,意味着空间内所需要交换的热量越多。所以,在冷却水循环系统升级改造中,可以使用传感器进行冷却水温度的调节,系统通过数据的模拟以及变频器频率的转化等,降低冷却水循序系统之间的温度差,并降低电机的运行速率,以达到中央空调节能管理的目的。
5.末端节能管理方案
在中央空调系统设计中,末端节能管理方案的落实是十分重要的,首先,中央空调系统设计中,应该保证末端系统自动控制,根据建筑工程室内环境的特点,自动调节温度及运行时间,以便实现空调系统节能降耗的操作目的。其次,末端节能管理中需要增加风系统的送回风温差,降低能源的损耗。最后,在中央空调系统运行管理中,相关设备维护人员应该加强室内检查及维修工作,以便有效避免能量资源浪费的问题,为中央空调系统的安全使用及节能降耗提供参考。
6.落实中央空调运行节能管理制度
伴随网络环境的可持续发展,中央空调系统运行管理中,为了降低能源损耗,实现节约控制的目的,应该设立节能管理制度,第一,中央空调管理人员应该确定重点的监测内容,针对中央空调系统主机、水泵以及冷却塔散热的情况等,落实具体的节能管理方案,以便实现中央空调系统运行节能管理的目的。第二,建立完善性的巡回检查制度,并仔细记录中央空调系统的检查时间以及检查内容。第三,在中央空调系统运行管理中,也需要建立维护保养制度,定期更换冷冻油,及时清理中央空调系统中的水质,避免水垢出现造成管道堵塞,增加系统的能源损耗。
结束语
在建筑工程中央空调系统设计中,应该将系统的运行及管理作为核心,通过节能方案的构建,提高中央空调系统运行的稳定性,降低不必要的电力损耗,充分满足建筑工程中央空调系统的节能化使用需求。
参考文献
[1]王跃,王成勇.中央空调系统节能改造实践及节能效果分析[J].流体机械,2020,48(10):64-70.
[2]高中华.中央空调系统的智能化节能运行研究[J].智能建筑,2021(02):75-78.
[3]宋永钦.中央空调系统优化及水系统节能策略[J].智能城市,2020,6(24):105-106.
[4]蒋爱军.中央空调系统运行管理中的节能探讨[J].中国设备工程,2020(23):75-76.