摘要：在国民经济快速发展的形势下，中央空调在社会中的应用日益广泛。中央空调的应用在优化人们的日常生活环境的同时，其正常运行需要大量的能源消耗。在当前这个积极倡导节能降耗已经成为全民意识的形势下，采取有效策略达到中央空调节能的目的具有重要意义。本文针对中央空调系统设计和运行节能管理进行分析，旨在为相关问题的探究提供资料参考。
关键词：中央空调；系统设计；运行节能管理
前言：
能源作为人类社会发展的进程中必不可少的重要物质，在现代化社会中，中央空调是建筑物中最大的耗能设施，节能措施的有效利用，热能设备保温性能的改善，为能源的合理利用提供保障，增加天然能源利用效率，使中央空调安全运行始终处于最佳状态，切实达到能源节约的目的，缓解能源紧张局势意义重大。
1中央空调系统节能的现实意义
1.1建筑节能法规要求空调系统降低能耗
长期以来，当季节变化、昼夜温差变化、温室效应和空调实际使用工况发生变化时，中央空调系统在传统的运行模式下，能源浪费很大。就我国情况而言，现代建筑中采用中央空调的民用、公用及商用建筑，中央空调能耗约占整个建筑总能耗的50％左右，商场和综合大楼等的能耗甚至可能高达60％以上[1]。我国属能源消耗大国，能源有限，利用率不高且依赖性强。近年来能源短缺的现实迫使国家把公共建筑节能提升到战略高度，相应制定了节约能源法，对公共建筑能耗国家发布实施国家节能标准。
1.2产业办公楼宇的发展对空调系统节能提出了更高的要求
现阶段，产业办公楼从发展初期的以“产权式商铺”为主要销售模式逐渐被经营持有型物业所取代，从投资者的经济效益来说，过去一段时间由于利润的实现，产业办公楼多以出售为主，受短期利益的驱动，往往只追求建设阶段的低成本和销售时的高收益，对后期实际使用阶段的效果和运营成本很少考虑，后期往往中央空调系统效率低、能耗大。而目前越来越多的项目——主要为商业办公地产，以持有物业持续经营为主要赢利模式，这势必使投资者及发展商从一开始就关注能耗问题。
2中央空调系统设计方法
2.1围护结构设计
空调冷（热）负荷，可分为围护结构冷（热）负荷和室内冷（热）负荷。下面从门窗的节能方面，进行阐述。（1）控制窗墙比。通过外窗的耗热量，占建筑物总耗热量的35％～45％，在保证室内采光良好的前提下，合理确定窗墙比十分重要。一般规定各朝向的窗墙比，不得大于下列数字：北向25％，东、西向30％，南向35％。（2）提高门窗气密性。房间换气次数由0.9次／h降到0.6次／h，建筑物的能耗可降低8％左右，因此设计中应采用密闭性良好的门窗，而加设密封条是提高门窗气密性的重要手段。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆密封条应采用弹性良好、镶接牢固严密、经久耐用的产品，根据门窗的具体情况，分别采用不同的密封条，如橡胶条、塑料条或橡塑结合的密封条，其形状可为条形或冲形。固定方法可用粘贴、挤紧或钉结。
2.2空调冷热源设计
中央空调能耗，一般包括3部分，即：（1）空调冷热源；（2）空调机组末端设备；（3）水或空气输送系统。这3部分能耗中，冷热源能耗约占总能耗的50％左右，是空调节能的重要内容。如果均把各自消耗的能量折算成一次能源，则各类机组均可用单位时间内一次能源消耗能量所制取的冷量或热量进行比较。本文使用一次能源效率OEER（W／W）来表示，从单位能耗角度考虑。夏季制冷：离心式、螺杆式冷水机组OEER值最高，吸收式冷水机组OEER最小；冬季供热：螺杆式、活塞式热泵冷热水机组OEER最高，电热水机组最低，即能耗最高。
2.3调水系统设计
一般空调水系统的输配用电，在冬季供暖期间约占整个建筑动力用电的20％～25％，夏季供冷期间占12％～24％。因此水系统节能，具有重要意义。目前，空调水系统在设计上存在着一些问题：（1）选择水泵是按设计值查找水泵样本铭牌参数确定，而不是按水泵的特性曲线选定水泵型号；（2）未对每个水环路进行水力平衡计算，对压差相差悬殊的回路也未采取有效措施，因此水力、热力失调现象严重；（3）大流量、小温差现象普遍存在，设计中供、回水温差一般取5℃，但经实测，夏季冷冻水回水温差较好的为3.5℃，较差的只有1.5～2℃，造成实际水流比设计水量大1.5倍以上，使水泵电耗大大增加[2]。因此，空调水系统节能应从如下方面着手考虑：一是设计人员应重视水系统设计，认真进行水系统各环路的计算，并采取相应措施保证各环路水力平衡；二是认真校对和计算空调水系统相关系数，切实落实节能设计标准的要求值，积极推广变频调速水泵，冬、夏两用双速水泵等节能措施；三是制冷系统冷却水进水温度的高低，对主机耗电量有着重要影响，一般推算，在水量一定情况
2.4调机组和末端设备设计
国产风机盘管从总体水平看，与国外同类产品相比差不多，但与国外先进水平比较，主要差距是耗电量、盘管总质量和噪声方面。因此设计中一定注意选用总质量小、单位风机功率供冷热量大的机组。空调机组应该选用机组风机风量与风压匹配合理、漏风量少、空气输送系数大的机组。除上述几点外，还应根据具体工程情况，积极推广水环路热泵，采用热回收、变风量、变水量系统等节能技术。
3中央空调系统运行节能管理方法
3.1设备及管道的保温
做好设备及管道的保温，以减少能量的过多耗费。空调设备和管道的保温，对于节省能量消耗、降低运行费用，也是相当重要的。如果保温效果不好，或在维修后保温层修复不好，不但过多地消耗了冷量，也会由于所供冷水温度的温升过大，导致空调系统在对空气的处理过程中，因无法保证其机器露点，而使空调房间相对湿度超标。
3.2定期对空调系统水质处理
水箱污垢、腐蚀及青苔，对制冷系统影响极大，也是空调能耗高的重要原因。大气中的尘埃、水分、细菌氧气及某些有害酸性气体，不断地由冷却塔进入冷却水系统中，冷冻系统虽然较为密闭，但水中溶解氧对冷冻管材也产生腐蚀作用，日积月累，空调设备将产生污垢、锈蚀和微生物不断繁殖所产生的生物污泥，使管道堵塞，制冷量下降，浪费电能。根据理论计算，冷凝器的污垢每增加0.1mm，热交换效率就降低30％，耗电量则增加5％～8％。
3.3加强人员管理
由于中央空调的运行管理涉及内容多，技术范围广，科技含量高，要求管理、操作、维修人员都是空调制冷方面的专业人员。在日常工作中，要做到与时俱进，持续进行专业技能、节能技术培训，明确各岗位职责，实行交接班制度，明确规定交接内容，熟悉空调系统的设计及产品技术要求。
3.4建立运行节能管理制度
建立设备运行节能管理制度，包括：（1）确定监控重点管理对象，如主机、水泵、水流开关、冷却塔散热效果及水质等，重点监控压力、电流、温度、流量等参数[3]。（2）建立巡回检查制度，确定检查时间、内容及记录；（3）建立维护保养制度，定期更换冷冻油，做水系统清洗和水质处理。冷却水日积月累生成的水垢，容易使管道堵塞，对制冷系统影响极大，主机制冷量下降，能耗增加。相关资料表明：水垢会造成冷凝器换热效率降低，管道阻力增大；当冷凝器水垢达0.5mm厚时，制冷机组能耗约增加20%，冷凝温度每上升1℃，制冷机组的制冷量下降2%；管道的污垢每增加0.15mm，水泵耗电量增加15%。
总结：
随着社会的不断进步，我国的建筑事业取得了空前发展。在建筑领域中央空调的应用越来越广泛，同时也造成建筑总能耗迅速增加。目前我国正处于能源紧张局势，因此进行能源的有效、合理利用，缓解能源紧张的局势，达到能源节约的目的势在必行。
参考文献：
[1]朱小洁.浅谈医院中央空调系统运行管理中的节能措施[J].江西建材，2017（24）：47+51.
[2]施乐.集中供冷型中央空调系统管理与控制研究[D].广州大学，2015.
[3]杨秀峰.空调系统设计、运行管理中的节能技术浅析[J].中国新技术新产品，2016（21）：46.
论文作者:郑小敏,刘莹,沈铭琳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/17
标签：节能论文; 中央空调论文; 空调系统论文; 能源论文; 机组论文; 水泵论文; 空调论文; 《建筑学研究前沿》2018年第14期论文;