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摘要：与西方发达国家相比，特别是相较于日本的发展现状，可以发现，中国当前的空调运作时会消耗太多的能量，经过量化可以看出中国标准能耗为每千瓦消耗一百瓦左右，相比之下，日本环保主题酒店相关标准一般小于等于每千瓦二十八瓦，有鉴于此，中国的相关行业还有很大的进步空间。文章主要对空调水系统能量损耗过大的问题进行研讨，分析总结出针对性的解决方案。
关键词：大型公共建筑；空调水系统；节能
随着科技的不断进步空调的使用变得越来越普遍，每家每户都安装空调就会使得用电量越来越大，据不完全统计空调所消耗的电量约占全国总电量的百分之十五。考虑到居民使用空调的时间段比较固定，因此，就会导致高峰期负荷量会达到很大数值。自身所消耗的电能是很大的，同时它也直接受到外界温度的影响，这就使得空调使用时间就很固定，这也直接导致高峰期电力网络所受的压力变得很大、供求关系严重失衡，这也是用电问题在夏天尤为突出的主要缘由。就建筑行业而言，空调消耗的能源是在总能耗中的占比是最大的。根据统计的数据显示，市政工程中中央空调消耗了总能耗的百分之四十到百分之六十之间。经过总结发现中央空调系统能耗大致来源于三大方面：制冷主机能耗，风机、水泵输送系统能耗，终端设备能耗。调研结果可以看出，在大型市政工程空调用电消耗中，整个建筑群消耗的电量的百分之八到百分之十六是来源于水泵装置的，它同时也是全空调系统用电量的百分之十五到百分之三十。所以，在水泵端将能量节省下来是很有必要的。
1中央空调水系统形式
1.1 一次泵定流量系统
在这个系统中每个工作子系统都会有一个水泵，其流量要保持恒定，与机组实现一定程度的交互，在运行的情况下，如若增加一个冷水机组，就要先行启动对应水泵；如若要拿掉一个冷水机组时，需要先行停掉相应机组，之后再去关闭水泵。
1.2 二次泵变流量系统
在这个系统中，为了长期维持一定流量不变，都会装备上一台称为一次泵的设备来实现该功能。在工作条件下其与机组进行交互，一次泵组成的用来稳定流量的系统，在原理上与系统加减机组的控制原理是一样的。
1.3 一次泵变流量系统
这个系统在控制手段上使用变频调节，在速度上不做设定，旁通管上装有控制压力差的阀门，系统的水量会随着运行而下降，当达到单台冷水机组的最小临界值时，就会在旁通管内流去部分水量，用来实现恒定流量的功能，在测量方面，流过的流量由相应精度的流量计测得。
2水泵节能措施
对水泵能量消耗的控制，不仅要实现水管的保温，还要关注以下几点：
2.1 尽量减少阀门、滤器的阻力
在任何液压与气压系统中，阀门一直都是起到调控管道阻力的重要部件，但是考虑到阀体阻力会消耗过多的能量，所以最好不要采用阀体控制阻力的方法。
2.2 设定合适的水流量
水的流通量与水泵的耗电量呈现正相关。在空调内部系统中，水的流通量取决于它的冷热负荷和水系统两端的温度差，有这样一个关系，供回水温度相差越大，空调系统水的流通量就会变的越低，水泵耗电量就会变小。
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2.3 提高水泵效率
水泵效率在学术上是这样定义的，它指原动机轴功率被流体利用的程度。其随工作状态的不同而发生相应变化，最低甚至可为零。站在消耗能量的角度来看，假定都是在相同功率下运行，那么水泵的效率与消耗的能量成反比。
3水泵的变频调速
3.1 水泵变频调速的原理
对于大型水系统，以中央空调为例，当所需的水量较少时，按照以往经验就是在泵体出口地方设置阀体，控制原理就是以减小阀口的开口大小来加大阻力。这是一种直接简单的方式，但缺点就是会降低系统效率。在理论上水泵变频调速被这样定义，以调控电源频率的方式来改变水泵的旋转速度，使得负荷成为水泵流量的变化量，进而使轴功率达到一个较低水平，最终实现节约能源的理念。
3.2 水泵变频调速的控制方法
3.2.1 温差控制法
将流量这个因素控制不变，如果降低空调负荷，那么温度差也会随之减小；如果将温度差作为不变因素，那么流量就会相应的减少。所谓的温差控制法原理就是，将温度差作为不变量，让负荷作为变量，流量就随之成为因变量。
在进行温差控制法的实验中，需要预先将水管温度差设置为五摄氏度，温差控制器会控制转速来减少水的流量，相应的每个终端装置的冷冻水流量也会发生相应的减少，但是部分场合比如厨房之类的有着特殊要求，它需要冷冻水的供应量一直维持在他所要求的水平，但是实际供应量会由于诸多因素而降低，使得冷量达不到要求，这样效果就变的比较差。总而言之，这种方法使用有一定的局限性，它的理想使用环境就是小而简单的房间。
3.2.2 压差控制法
在终端装置管道上安装电动阀，以此改变泵体的流量，进而改变回水管的压力差，然后变频控制器就会收到压力的变化发出相应的指令，进而对转速进行调控。
4采用环保型水处理剂
4.1 传统水处理剂
经过行业内多年实践总结，将传统的水处理剂按功效可划分为三类：以防腐蚀为主要目的缓腐蚀剂、主要防止产生垢的阻垢剂和杀菌剂。经过调研可以发现，即使是微量的铬酸也会直接威胁人体安全。而含磷制剂更是现今各大江河污染的罪魁祸首。
4.2 环保型综合水处理剂
值得庆幸的是，当前西方国家已经研制出了一种绿色环保的水处理剂，经过实践检验也有很好地效果。据了解，该类水处理剂主要成分就是一些天然无机物。它的工作原理就是，让这些成分进入水中并逐渐溶解放出离子，这些离子可实现除垢、防腐、杀菌等功效。
5优化水系统的设计 加强运行管理技术
5.1 优化水系统的设计
在一些水系统的设计中，没有很好的重视回路压力相差过大的问题，更没有采取有效的解决措施，因而造成温差很小但流量很大的现象。一般来说，设计的供水和回水的温度差为5℃，但是在夏季气温较高时，好的水系统，其供回水温差也只能达到4℃，较差的系统，供回水温差只能达到2 ～ 2.5℃。因此，设计人员在设计时要对水系统有足够的重视，对各部分进行严谨细致的设计，同时还要确保各环路达到稳定平衡的状态。
5.2 加强系统运行管理
不可否认，人的因素依旧是至关重要的，定期对操作人员进行讲座以提升他们的专业素养是十分重要的。当然，持操作证上岗也是可以考虑采取的措施。操作者的技术水平直接关乎节能效果，因此不可不重视。
6结语
在学术界，暖通空调一直是研究的焦点，它涉及多学科知识、受很多因素影响，技术难度相当之高。设计者需要对各种因素进行综合考虑，拿出切实可行的方案以达成最理想的效益，避免不必要的损失。
参考文献
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[2] 张家维.中央空调水系统调试技术措施和水泵节能分析[J].低碳世界，2015（30）：232-233.
[3] 苏明哲，张存泉.变频节能技术在中央空调水系统的应用[J].中国建设信息：供热制冷，2004（6）：77-79.
论文作者:陈龙
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第22期
论文发表时间:2018/1/4
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