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摘要：本文对中央空调系统节能进行探究分析，阐述了中央空调系统节能的重要性，并提出相关优化中央空调系统节能技术的策略。
关键词：中央空调；节能技术；系统
空调系统主要有两个方面的能耗，一方面是制冷、制热的能耗，用来供给空气处理设备的冷量和热量；另一方面是为空调区域提供循环水的水泵、循环风的风机使用的电能源。建筑需要的供热量和供冷量决定了冷热源的使用消耗，建筑物的热量和冷量所需受室外气象数据、门窗的传热特点，照明、散湿情况、新风量、室内人员、以及设备散热状况等影响，水泵、风机输送所需能耗受水量、风系统、水系统空气量的阻力所影响，风水系统的阻力与流量的影响有风温差、水温差、系统形式、水流速、送风、效率、冷热源设施所受阻力以及空气所用的处理设备等，依据这些影响空调使用的因素，大致可以把现阶段用于中央空调节能的方法、措施、技术归结为五种：增强冷、热源的使用效率、降低冷、热负荷、充分使用自然冷源、自动控制调节水泵和风机的耗电量、改善气流组织。
1中央空调系统设计中的节能
1.1中央空调闭环变频节能技术。在中央空调系统中，冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔风机的容量是按照建筑物最大设计热负荷选定的，使用变频调速水泵使水量随冷热负荷变化，节能效果是非常明显的。空调系统中风机包括空调风机以及送风机、排风机，这些设备的电耗占空调系统耗电量的比例是最大的。使用变频风机将定风量控制改为变风量控制，可根据空调负荷的变化及室内要求参数的改变，自动调节空调送风量（达到最小送风量时调节送风温度），由此可减少空调负荷l 5%～30%。
1.2中央空调余热回收技术。在用户制冷机组上安装余热同收装置，回收制冷机组冷凝热量，在制冷的同时能免费提供生活热水。该技术是提升制冷机组综合能效的有效方法。空调在工作时会产生大量的废热，这些废热不仅包括空调制冷和制暖时所吸收的热量，而且还有压缩机工作时产生的热量。这些废热在过去主要通过散热冷却的方式回归自然，而余热回收技术就是对这些废热进行再利用，主要用途就是使废热与冷水进行热量转换，这样可以解决废热并获得热水资源。余热回收技术通过对空调内水冷却以及风冷却机组改造，提高其散热和热量转换的效率，尤其是风冷却机组，更是加入了水冷却环节，提高其冷却工作效率。通过数据研究和统计可知，余热回收技术改造后的冷却组能够提高5%～15%的工作效率，延长空调使用寿命。通过对空调的水冷却机组进行余热回收技术改造，能够在废热月冷水之间热量转换后获得45℃～75℃的热水资源。而且，余热回收技术改造后的冷却机组在工作获得热水资源的同时，还能够调节冷却机组的冷凝温度值，提高其制冷的总量，从而节省冷却系统工作时的耗能率，能够节省耗电5%～10%左右。
1.3建立智能系统控制。智能控制系统在空调系统中的应用能够极大的提高空调设备工作时的节能效率，这也是当前我国空调节能控制手段中较为有效和常用的手段之一。尤其是随着我国经济和科技的发展，智能化控制系统在空调设备中的应用越发普遍。在空调设备中应用智能集成系统，能够使空调在工作时能够根据感应到的空间温度自动调节制冷和制热的温度效果，使其更具人性化，同时也能够降低不必要的能耗，使空调工作功效达到最合理、科学化，从而降低能耗，达到节能效果。而且，智能化建筑的增加也强调了智能集成系统空调的重要性。智能化集成系统在空调中的应用虽然需要大量的经济投入和运行费用，但是在提高居民生活质量和降低空调能耗上还是具有明显的效果的。
2中央空调系统的节能措施
2.1利用建筑构造实现节能。窗的构造应能起控制日光照射的作用并要限制窗户墙体的面积比，对于窗户面积比较大的建筑物，应考虑采用吸热玻璃、热反射玻璃或遮阳措施。房间换气次数由0.8h降到0.5h，建筑物的耗冷可降低8%左右，因此设计中应采用密闭性良好的门窗。加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆使用环保、节能型建筑材料，可有效减少通过围护结构的传热这一主要的空调负荷，从而各主要设备的容量，达到显著的节能效果。当然，这可能会在一定程度上增大初期投资，这可通过合理的技术经济比较后确定。
2.2制冷主机的节能运行。在空调系统中，主机能耗占总能耗60%以上，因此主机的节能运行是整个系统节能的重要环节。在空调系统设计中，主机都要按最大负荷进行设计，而空调系统对每个具体工况而言，都有一条最佳的特性曲线，满足这条曲线工作，主机效率最高，能耗最小，控制主机尽量满足其特性曲线，则可以达到节能的目的。如启停最佳控制，空调装置消耗的电能等于装置运行的时间和装置的容量的乘积，如果运行时间减少，消耗的电能就会按比例下降，对大楼不同场所的空调负荷进行详细的调查分析，寻找最佳启停控制方式；选择合理参数，在中央空调设计时合理设定室内设计计算温度和湿度避免夏季采用过低温度和冬季采用过高温度，设计中避免送风温度过低，因为当送风温度由18℃降到14℃时，在同样的房间温度下（26℃，相对湿度50%），处理新风的能耗会增加25%。
2.3水泵的节能运行。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的20%到25%，夏季供冷期间约占12%到24%。所以空调水系统的节能空间是比较大的。减少水泵能耗除了做好水管的保温外还要注意尽量减少阀门、滤器的阻力。阀门是调节管路阻力特性的主要部件，由于阀门阻力会增加水泵的扬程和电耗，应尽量避免使用阀门调节阻力的方法；水泵效率是指原动机轴功率被流体利用的程度。水泵的效率随水泵工作状态点的不同从零到最大效率变化。在输出功率相同的条件下，如果水泵的效率降低，水泵的能耗也会增大。因此，空调系统设计时要选用合适的水泵，使其工作在高效率状态点。
3 中央空调节能技术实践应用
3.1 确定系统负荷。依据建筑的不同情况、用户所需、应用功能来确定空调的使用负荷。冷热负荷大小会直接影响空调投资和使用功能，更会涉及到运行费用和系统能耗，在设计空调系统前要精确地计算好冷热负荷，在新项目中，要先计算每个房间的负荷，再逐个进行累加，并不是说把最大负荷相加，最后把各个相加的负荷值确定空调冷热负荷。在改造的建筑项目中，有的用户不能提供设计的原图纸，有些用户也会觉得空调系统设置得不合理，这就要求我们在改造之前，一定要清楚空调配置和形式，把握好运行的实际数据，确定空调冷热负荷再进行改造。
3.2 选择热、冷源。依照建筑物附近的能源状况、地理位置、需求和应用功能确定热、冷源。选择热、冷源是设计空调系统中比较重要的步骤，空调设备的能效比是由热、冷源决定的，空调设备的可靠性也受其影响，同时热、冷源还决定了空调设备的能源消耗，所以热、冷源的选择对空调系统设计成功至关重要。热、冷源的选择不是固定的，没有适合所有项目的热、冷源，根据不同系统的条件和特点，选择适宜的热、冷源，以便取得最佳效果。
3.3 末端设备的水系统和流量调节设计。通过电动三通或者两通实现流量调节，末端系统的流量根据负荷量进行调节，取得节能的目的。当设计水系统的管道时，平衡水系统能够使支路的阻力保持平衡，使每个支路的水流量得到满足。一方面在条件不同的情况下设计尽量同程式；另一方面利用阻力计算取得合理变径；同时，管道流量还可以通过阀门调节。
4结束语
中央空调系统由于其运行较为复杂，对能量消耗较大，所以要想对其进行节能控制则具有较大的难度。因此在进行设计时需要找到其节能的关键点，并在运行过程中采取各种有效的节能措施，从而使中央空调系统的节能理念能够得到有效的贯彻，实现节能的目标。
参考文献：
[1]王曦东，中央空调系统节能管理与分析[J].科技信息，2013（07）.
[2]郭泽宜，酒店中央空调系统节能技术[J].自动化与信息工程，2013（01）.
[3]贾利忠，办公楼中央空调水循环系统的节能改造[J].制冷与空调，2012（06）.
论文作者:秦勤,段艳艳
论文发表刊物:《基层建设》2016年4期
论文发表时间:2016/6/8
标签：节能论文; 空调论文; 空调系统论文; 负荷论文; 水泵论文; 系统论文; 热量论文; 《基层建设》2016年4期论文;