陈燨
（南京好享家工程科技有限公司，江苏南京210018）
摘要：中央空调系统在智能建筑中具有非常重要的地位，不管是从节能还是从控制的角度来看，研究中央空调系统的控制对智能建筑具有重大意义。针对中央空调系统的特点，我们应该合理选用满足性能要求的系统结构和控制规律，充分利用各种先进智能控制技术，以求获得良好的空气品质和节能效果。
关键词：智能建筑；中央空调；节能；系统优化
前言
从系统的角度分析智能建筑中中央空调系统在运行过程中的能耗问题和空调系统的主要能耗点，对运行中的各个环节进行了分析，提出了各个环节节能的潜力和方向。
1中央空调系统的组成
1.1进风部分
在操作期间空调系统必须收集的新鲜的室外空气（即新风）的一部分，以满足内所需的工人的新鲜空气的量，进风部分由进风口和风管组成。
1.2空气的过滤部分
由引入的新鲜空气的入口部，必须进行过滤以去除空气中的尘埃粒子。一般空调系统配有预过滤器和主过滤器两个过滤装置。根据不同的过滤效率，可以分为初效过滤器，中效过滤器和高效过滤器。
1.3空气热，湿处理部分
空气被加热、加湿、冷却和除湿，相关的过程结合在一起，被称为空调系统热，湿处理部分。热湿处理主要有直接接触和表面接触两种形式。
1.4空气的输配部分
将调节好的空气均匀的输入和分配到空调房间是空气的输送和分配部分的任务，以保证适当的温度场和速度场。主要由风机和送，回风管道组成，根据空气调节系统的空气阻力，设置风机的数量也不同。
1.5空调系统的冷、热源
空调系统，以保证良好的加热和冷却能力，必须有冷源和热源。按照在建筑中的布置布置情况，空调系统可以分为集中式空调系统、半集中式空调系统和全分散式空调系统，智能建筑中央空调系统一般采用集中式空调系统（如全空气定风量的空调系统）或半集中空调系统（如变风量空调系统）。
2智能建筑中央空调系统优化研究
“系统集成”是智能建筑中央空调系统节能研究智能建筑的灵魂，再加上它采用了最新的信息技术，配备了先进的机械和电气设备，我们要充分利用这一优势，从系统的观点出发，综合考虑了应用优化的控制算法的各个环节，以最大限度地提高我们的节能潜力。现有智能建筑在局部实现中央空调的计算机控制较普遍，尤其是在冷热源和水控制系统有更多的研究。虽然空调系统的制冷机组能耗中占有相当大的份额，并获得更多的关注，而空调系统中的其他设备的能耗，如水泵、冷却塔风机、风机盘管等设备也同样重要，都不应该被忽视。这样才有可能达到空调系统总体节能。中国在智能建筑“系统节能”方面，研究成果较少，系统的能量仍然是一个比较新的课题。我们必须从节能问题以及节能潜力入手，综合分析智能建筑中央空调的系统节能问题。
3智能建筑中央空调系统节能研究
3.1制冷机的节能
中央空调系统常采用离心式冷水机组，因此文中以离心式冷水机组为例讨论。离心式冷水机组的工作效率除了和离心式压缩机本身的效率有关外，还与冷凝器和蒸发器的效率有关，所以决定离心式冷水机组的效率应是离心式压缩机及其冷凝器和蒸发器的总和效率，这就为离心式冷水机组在部分负荷下运行节能“创造”了条件。对于制冷机来说，在部分负荷下运行就是用改变入口导向翼的启闭调节制冷机的循环量，也就是当负荷量下降时在蒸发器中需要蒸发吸收热用的制冷剂减少了，这意味着增大了蒸发器热交换面积，即降低了蒸发器单位面积上的蒸发强度，这就大大提高了蒸发器的热交换效率。另外，冷却水温的变化对于制冷机组的节能也是有影响的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆降低冷却水温可以提高制冷系数，使单位制冷量的能耗降低，但是，不是温度越低越好，对于制冷机冷凝器，冷凝压力有一低限，冷凝温度因此也有一个低温限制。
3.2冷水系统的节能
冷水系统包括冷冻水循环系统与冷却水循环系统两大部分。
3.2.1冷冻水变水量运行的节能讨论
冷冻水变水量运行系统由多个冷水机组、循环泵和负荷设备组成，当空调负荷下降时，反映在水系统中是冷冻水的温度升高或冷冻水的流量减少。特别是流量的变化，对于循环水泵的节能意义是非常显著的。在多循环泵系统中，不同的负荷状态下通过不同泵的优化启停控制，使每台循环泵尽量在效率最高点工作，从而达到节能的目的。
3.2.2冷却水变水量运行的节能讨论
工程设计中，通常冷水机组为多台并联工作，当系统不是满负荷只有部分机组工作时，应及时关闭停运机组冷凝器和冷却塔供水管阀门。否则会有一部分冷却水流经停运冷凝器和冷却塔，使运行机组冷凝器水量不足、水温过高，导致冷凝压力升高，机组制冷量减少，浪费电能与冷冻水循环一样，冷却水循环在变水量运行中也存在这种节能潜力。若冷水机组的负荷发生变化时，存在两种可能：其一是冷凝器的冷却水流量保持不变，而改变冷却水进出口温度差值；其二是保持冷却水进出口温度差值不变，而改变冷却水的流量。类似于冷冻水循环的情况，对于多台冷却水泵的情况下，第二种情况对于冷却水泵的节能意义是非常明显的。
3.3冷却塔的节能
在制冷空调系统中，冷却塔起到举足轻重的作用。从热力学的观点来看，有冷却塔的三种基本形式：湿式（也称为蒸发式），干式和湿干混合式。目前更广泛的是湿式（蒸发式）冷却塔的应用。当通过与外部空气冷却塔的热交换的冷却水，而实际从事质量的交换，所以热量被分成显热和潜热两部分。冷却塔的负荷和下列因素有关：需要以冷却热负荷，冷却的温度范围，接近度和湿球温度。
3.4空调机组的节能讨论
空调机组是中央空调系统的重要部件之一，要使其得到充分发挥，满足节能、舒适、环保等多方面的要求，一方面要在设计制造方面不断加以改进；另一方面对于已有的空调系统，要在运行过程中实现节能要求。空调机组节能控制点在于冷冻水流量、冷冻水温度与进风流量以及新风量控制等。对于交换热量Q，有Qw=Qa，即水和风的交换量相同，利用这一等量关系，能够实现空调系统的最优控制算法。具体如下：当风量K变化时，设风量K1>K2>K3时，当水量λ增大到一定程度时，交换热量Q变化缓慢。同理，当水量λ变化时，设水量λ1>λ2>λ3时，联立Qw=Qa，可得到一组不同的K，λ值。一般，水泵功率PW与水量λ及风机功率Pa与风量K的转移曲线是可求的。这样，对某一恒定的交换热量Q，必存在Pa+Pw的最小值点，此时，对应的点就是这一组K，λ的最佳控制点是空调系统的最优控制点。另外新风对空调系统的节能影响也是非常明显的，一方面新风量的增加，增大了新风机组的负荷；另一方面新风量对于热交换量的影响也是很明显的。新风量增加，热交换量增大，对于冷水机组来说就意味着冷负荷的增加。一般中央空调都采用二次回风系统。回风量所占的比例越大，热交换量越少，即冷水机组冷负荷量越少。这一点是不难理解的：新风量的增加，意味着从室外进入室内的空气增多，在夏季，由于室外空气温度比室内高，因此要保持室内空气温度不变，就必然要求更多的冷负荷，即空调房间的热负荷增加。
4结语
智能建筑节能是21世纪中国建筑的发展一个优先事项和重点所在，是中国改革和发展的迫切要求，也是一个世界性的大潮流。节能和环保是实现可持续发展的关键。着眼于可持续发展理论，关键是要提高建筑能源利用效率和能源效率，因此应该把建筑节能标准的制定或从事旨在提高能源效率的具体项目作为建筑节能的一个重点。
参考文献：
[l]涂逢祥．建筑节能[M]．北京：中国建筑工业出版社，2001
[2]吴爱国，高德云．VAV空调系统的智能控制[J]．制冷学报，1999（01）
论文作者:陈燨
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年9月上
论文发表时间:2016/8/31
标签：空调系统论文; 节能论文; 冷却塔论文; 负荷论文; 冷却水论文; 空气论文; 水量论文; 《建筑建材装饰》2015年9月上论文;