摘要：随着科技的进步和发展，越来越多的技术将应用到空调节能中来，从而更有效的提高空调系统的能源利用效率，从可持续发展理论出发，中央空调的节能关键在于提高能源效率。无论是制定中央空调节能标准，还是从事具体的工程项目的设计及日常的运行管理，都应把提高能源利用效率作为建筑节能的着眼点。
关键词：建筑工程；中央暖通空调；节能减排设计
引言：
随着人们生活水平的不断提高，空调技术的应用越来越广泛，特别是在现代建筑中央空调的使用更是普遍。然而，能源日益紧张的当下，节能已成为全社会关注的焦点，其中空调系统的能耗在建筑中占用了很大的比例，比例约为50%-70%之间，怎样能使空调系统的能耗降低问题就更加备受关注，因此，对建筑中暖通空调工程的节能减排设计的研究就显得尤为重要了。
1.建筑中央空调的节能减排设计原则
1.1建筑中央空调的节能设计是在保证不对该空调的效果产生影响的情况下，对中央空调的相关的技术得以改进和加强。因为要设计节约能源的中央空调就必须考虑到中央空调耗费能源的力度，同时还得保证中央空调能够发挥其本身的作用，给人安全舒适的环境。
1.2中央空调的节能设计应该保证能够稳定安全的运行。中央空调不仅要提倡节能减排，而且要在进行节能减排设计的同时保证中央空调不出差错，其落实到各个房屋的空调系统能够使用稳定。所以，在对建筑的中央空调进行设计的时候要在空调正常运行的前提下，进行对中央空调系统的有效的调节。
1.3中央空调的节能设计要在原先设计的前提下，尽量将所做的设计能够简单易懂，并且能够降低在改造过程中所出现的巨大的成本问题。设计师应当全面考虑中央空调节能设计过程中所出现问题，以及如何能够尽可能的降低设计的经费以及设计的有效执行能力。并且，设计时还得考虑如何能够在既增加中央空调建筑节能设计效益的情况下，将一切所要消耗的精力和经费降低到最低的程度。
2.建筑中央暖通空调中的节能减排设计
2.1采用楼宇自动化系统
在智能建筑中通常采用楼宇设备自控系统，对中央空调系统末端的新风机、回风机、变风量风机、风机盘管等装置进行状态监视和使用的“精细化”控制，以实现节能的目的。其通过控制器，将检测的相关量值进行运算，实现对上述设备的控制，达到一定的节能效果。这种对空调末端设备的控制可节能10％左右。楼宇设备自控系统实现了对空调末端设备的节能自动控制，并为动态变流量空调节能控制系统的运行创造了更为良好的外部条件。
2.2采用蓄能空调技术
蓄能空调技术就是利用夜间电网低谷时的电力来制冷或制热，把冷量或热能储存起来，在白天电力高峰用电紧张时释放冷量或热能，满足建筑物空调冷源或热水需要。蓄冷中央空调简单地讲就是在常规中央空调增加了一套蓄冷装置，如：蓄冰槽、蓄冰桶等。蓄冰空调主要利用分时电价政策，在夜间用电低谷期，采用电制冷机制冷，将制得冷量以冰的形式储存起来。在白天空调负荷高峰期，将冷量释放，便可达到少开中央空调主机甚至不开主机的目标。采用蓄能空调技术可以减少制冷主机的装机容量和功率，可减少30%-50%；利用低谷廉价电力，节省大量的运行费用，可节省40%左右。
2.3风机水泵变频节能设计
2.3.1冷冻循环水系统的控制方案：采用冷冻进出水温度、温差、压力等参数控制，将冷冻进出水温差控制在4.5℃～5℃。
2.3.2冷却水系统的控制方案：采用冷却进出水温度、温差及冷却塔环境温、湿度等参数控制（实时根据主机负载，调整变频器的输出频率来改变冷却水流量，从而稳定温差），将冷却水的进出水温差控制在4.5℃～5℃。
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2.3.3冷却塔散热系统改造措施：主机冷却水进入冷却塔后，通过冷却塔风机的作用将冷却水的热量散发到大气，从而降低冷却水温度，再进入空调主机冷凝器吸收热量。冷却塔环境传感器检测冷却塔环境温度、湿度等，送入冷却塔控制柜的PLC计算出温差，与设定值相比较后，经模糊控制，自动调整冷却塔风机的运行频率，使冷却水出水温度达到设定值范围。冷却塔出水温度设定值通常为28℃。
2.4空调水系统的设计
设计人员应重视水系统设计，对每个水环路进行水力平衡计算，对压差相差悬殊的回路要采取有效措施，保证各环路水力平衡，避免水力、热力失调现象，认真校对和计算空调水系统相关参数，切实落实节能设计标准的要求值，利用电动二通阀对经过空调末端的水流进行控制，使流量随负荷变化而变化，积极推广变频调速水泵，冬、夏两用双速水泵等节能措施。近年来的研究结果表明，加大供回水温差使输送系统减少的能耗大于由此导致的设备传热效率下降所增加的能耗，因此对整个空调系统而言具有一定的节能效益，不仅要杜绝大流量、小温差现象，还要逐步引入小流量、大温差的设计方法。由于加大供回水温差，设备的运行参数发生变化，设计方案要经过技术经济比较后确定，实现中央暖通空调系统的节能减排设计。
3.实例探析某中央暖通空调的节能减排设计
3.1工程概况
某工程为某炼油厂的多套装置联合控制室，建筑为全封闭抗爆结构，该工程主要设备有：螺杆式冷水机组2台：制冷量为320KW；恒温恒湿空气处理风柜1台：制冷量为300KW、总风量：33000m3/h、新风量20%以内可调；变频冷冻水泵1台：流量为120m3/h、扬程为28m；全热型新风换气机4台：换气量为2000m3/h；四面出风式风机盘管若干台。
3.2新风系统设计
该工程由于采用的是全抗爆结构，在新风设计方面是本工程节能减排设计的重点。
DCS，PLC等仪表的机柜间新风量取值40m3/（人·h），操作室、办公室、会议室人员较集中的场所新风量取值在45~60m3/（人·h）之间。如果采用普通的直送直排的方式，必定会提高空调消耗。本工程DCS，PLC等仪表的机柜间选用恒温恒湿空气处理机组进新鲜风，新鲜风与回风进入混风箱；操作室、办公室、会议室选用全热型新风换气机。
空气处理机组混入新鲜风做法较常规，在这不作介绍，以下介绍较节能的全热型新风换气系统，它以回收控制室排气中的热量或冷量，用来预热预冷新风。其全热回收率可达70~85 %，大大地节省了新风处理的能量，也相应地节约了10 ~20 %的空调总负荷，进而可减小空调主机及配套设备的装机容量。可见，新风与排气组成的热回收系统，是废气利用、节约能源的有效措施。
综上所述，全热型新风换气机是较好的选择。但是，在设计的过程，它同样有着不可忽视的弱点，也是在设计系统配置时，应注意解决的问题：
3.2.1为了保证蓄热体高效率的性能，充分发挥热湿交换的回收作用，限制了转轮迎风面的流速不能过大。所以，导致单位负荷的转轮断面相对较大，使整体装置占用建筑空间过多。
3.2.2全热型新风换气机将送风和排风的接管位置固定限死，使系统难以灵活布置。
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减排设计的关键点，，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]季晨雪，郑小倩.中央空调的节能控制优化[J].山西电子技术.2014（05）.
[2]姜子桥.暖通空调系统节能问题研究[J].企业技术开发. 2011（21）.
[3]乡月荣.建筑工程中空调系统的节能措施探讨[J].建材与装饰.2013（13）.
论文作者:王慧颖
论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期
论文发表时间:2017/11/16
标签：节能论文; 中央空调论文; 空调论文; 冷却塔论文; 新风论文; 空调系统论文; 冷却水论文; 《基层建设》2017年第22期论文;