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摘要：为创造一个更加舒适宜人的生活和工作环境，应用中央空调系统提供必要的制冷和供暖服务。在节能环保、绿色低碳的要求下，中央空调系统也需要朝着节能化的方向发展。本文结合具体工程实例，尝试对中央空调节能自控系统工程的设计与实施进行分析研究。
关键词：中央空调；节能自控系统
引言
在建筑行业的持续发展下，近些年来我国出现了众多大规模的建筑工程，在中央空调系统方面，存在相关设备数量众多、位置分散等情况。长时间的运行下势必会增加空调设备的运行负荷，为了有效实现中央空调系统的节能和精准地自动化控制，本文将尝试设计合适的中央空调节能自控系统，希望为相关研究人员提供参考。
一、工程概况
本研究选择曾经参与建设某建筑工程为例，为商住一体式建筑，配有中央空调系统。建筑总共22层，地下2层，地上20层，占地面积超过2.2万㎡。为满足建筑的供冷和供暖需求，安装180台总功率超过2.6万kW的冷热源设备，空调机组及末端设备共计650台，设备总功率将近2900kW。因建筑体量较大，末端空调设备数量众多、分布不集中，为能够达到节能降耗和降低成本的目的，需要一套中央空调节能自控系统。
二、中央空调系统的基本构成
该中央空调系统当中，其主要设备由蓄冷和蓄热水池及消防水池等共同构成[1]。为达到节能降耗的目的，还设置了热回收水池以离心式水源热泵机组、电锅炉机组，搭配空调循环一次、二次等相关空调设备。同时，通过周边现有资源包括峰谷电价政策、小型备用热泵主机等，为中央空调节能自控系统的后期运行提供必要帮助。
三、中央空调节能自控系统设计与实施
（一）基于夏季的中央空调节能自控
1.高温时期
在夏季高温时期考虑到日间时段供冷需求较大，设计采用离心式冷水主机直接制冷运行，采用冷水一次泵作为系统供冷运行时的循环泵，冷冻水设计供回水温将控制在6到13℃。离心式冷水主机通过供水温度传感器控制主机启停制冷时温度控制6℃，通过温度继电器控制冷冻水循环泵启停将温度大约为6℃蓄冷冷水输送至板式换热器（蓄冷水池）后，完成蓄冷操作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在制冷高峰时期，可以检测冷冻水出水温度传感器的温度，控制离心式冷水主机和冷冻水水泵，搭配使用温度继电器控制联动蓄冷水池二次冷冻水水泵以实现向建筑物室内联合供冷。而在夜间负荷端要求相对较低时，则通过时间继电器（22时-6时）控制所有非空调负荷工作机组在运行过程中采用蓄冷模式，将冷水一次泵作为其运行循环泵，以温度传感器7℃（6℃主机水泵停止，13℃主机水泵启动）的温差控制主机水泵启停。
2.非高温期
在夏季非高温时期，因日间建筑内同样拥有较大的供冷需求，设计使用离心式冷水主机空调为系统提供温度在6℃左右的冷冻水，在午间用电高峰时期，则设计时间继电器（12时-14时）控制离心式冷水主机，使用蓄冷水池供冷。由于夏季建筑内商店闭店时间较晚，部分店铺存在空调负荷较大的情况，此时设计时间继电器（20时-22时）控制使用小型备用热泵主机供冷[2]。在商场关闭之后，建筑整体空调负荷较低时，则在不开启系统主机下，设计时间继电器（22时-6时）开启循环水泵，由蓄冷水池负责提供冷冻水，完成夜间供冷工作。
（二）基于过渡季中央空调节能自控
1.系统冷冻水侧
考虑到过渡季早晚温差大，午间温度较高的气候特点，为达到中央空调节能降耗目的，在日间系统使用蓄冷水池及离心式冷水主机共同完成供冷工作。在商场内大部分店铺闭店后，通过蓄冷水池提供冷冻水以完成供冷，此时设定温度继电器开启循环水泵即可。由于过渡季夜间温度相对较低，供冷需求有所减少，在蓄冷设计中考虑使用离心式冷水主机负责提供温度大约为6℃-13℃的冷冻水，帮助蓄冷水池达到良好蓄冷效果。
3.供冷空调系统
在过渡季低温较低的时段，鉴于日间仍然拥有一定的供冷需求，对于常年供冷系统而言，其通过采用消防水池提供的冷水达到供冷效果，在供冷模式的过程中，消防水池的冷水在经消防冷水循环泵的充分吸取后，向板式换热器输送完成换热。此时建筑内部冷冻水水温的变化通过温度传感器控制消防冷水循环泵启停即可。随着消防水池温度的逐渐升温，则通过温度传感器采用热泵主机同步完成供冷工作。在夜间建筑内所有商铺闭店后，因内部居住人员存在供冷需求，可以通过采用远程控制热泵主机系统，在保障热泵主机处于关闭状态下，通过时间继电器（22时-6时）开启二次侧循环水泵，由消防冷水池提供低温冷冻水完成供冷。因过渡季夜间温度较低，需由供冷调整为蓄冷模式，即由温度传感器控制热泵主机负责将温度大约为6℃的低温冷冻水提供消防蓄冷水池，利用时间继电器（22时-6时）控制热泵主机电源接通，以夜间时段的低电价政策，在控制用电成本的同时获得良好的蓄冷效果。
（三）基于冬季的中央空调节能自控
1.暖冬时期
在暖冬时期，虽然处于冬季阶段，但气温相对较高，此时空调采暖热水系统内部蓄热水池中，存蓄温度在60℃左右的采暖热水便可以完成日间建筑内部的供热。在运行过程中，日间设计由存蓄热水池内部温度60℃左右采暖热水负责为系统供热，采暖热水通过温度传感器控制一次侧循环泵被输送至板式换热器完成换热，供回热水温度将变化为52℃/45℃。此时板换侧二次泵供水温度为50℃的采暖热水，由温度传感器控制二次泵输送至末端放热，完成建筑物室内供热工作。当室内末端回水温度逐渐降至43℃，由温度传感器控制板换侧二次泵启动换热使得温度回升至50℃。而在夜间店铺闭店后，内部居住人员也需要享受供热服务，此时系统供热可以使用温度传感器控制小型水源热泵主机，由热回收水池连同消防水池负责提供热源（类同冷却水侧）。等到热回收水池、消防水池水温逐渐降低到6℃左右时，小型水源热泵将自动停止运行。
日间建筑内所有供冷区域可利用低温蓄冷水，而暖冬时节因白天气温较高，为达到节能降耗、控制系统用电及运行成本的效果。可采用时间继电器（10时-16时）控制小型热泵机组启停负责为热回收水池蓄热，在实际运行的同时，冷却水将处于运行状态，但系统将远程控制冷却塔风扇，使其在日间保持停运状态。在夜间，高温蓄热水池通过时间继电器（22时-6时）控制电锅炉启停保障采暖热水恒温在60℃以达到相应的蓄热效果。
2.低温时期
在寒冬时节，因气温较低，供热面积较大、供热需求较多。此时采暖热水系统中蓄热水池，则使用蓄存温度在85℃左右的采暖热水供热。在运行过程中，考虑日间因阳光照射等会提供一定热能，相比于夜间气温较高，采用蓄存至蓄热水池当中温度为85℃的采暖热水供热，采暖热水通过温度传感器控制一次侧循环泵被输送至板式换热器完成换热，供回热水温度将变化为52℃/45℃。此时板换侧二次泵供水温度为50℃的采暖热水，由温度传感器控制二次泵输送至末端放热[3]，完成室内供热。当室内末端回水温度降至43℃，由温度传感器控制板换侧二次泵启动换热使温度回升至50℃。此时夜间建筑供热可使用温度传感器控制小型水源热泵主机，由热回收水池连同消防水池负责提供热源（类同冷却水侧）。等到热回收水池、消防水池水温逐渐降低到6℃左右时，小型水源热泵将停止运行。
结束语
本文通过针对具体供冷、供热需求，利用周边现有资源，根据高峰时期与否及白天与夜间的气温变化情况，设计中央空调节能控制系统。对系统当中末端空调设备进行远程控制，达到提高设备运行成效，降低系统耗能与运行成本的效果，充分满足建筑内人员的供冷供热需求。
参考文献：
[1]于洋.暖通中央空调在民用建筑中的应用探究[J].民营科技，2016（03）：173-174.
[2]徐洋.中央空调暖通设计施工中的问题与解决方法[J].山东工业技术，2018（09）：32+31.
[3]强兆燕. 大型公共建筑暖通空调系统设计评价研究[D].天津大学，2011.
论文作者:冯明
论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/1
标签：水池论文; 温度论文; 主机论文; 中央空调论文; 冷水论文; 系统论文; 蓄热论文; 《防护工程》2018年第19期论文;