摘要：本文对室内空调系统节能进行了分析研讨，以供同行参考以及如何控制提出了相应的控制措施。
关键词：空调系统；节能；控制
一、前言
近年来我国的制冷空调行业得到了迅猛的发展，在旅游宾馆、大商场、办公及商用建筑基本上是不可缺少的，加上家庭用空调的逐渐普及，使空调能耗激增，夏季空调耗电已日渐成为能耗大户，它们的能耗指标越来越受到人们的重视。空调节能已日渐成为刻不容缓的大事。
空调系统的能耗主要有两个方面，一个方面是为了供给空气处理设备冷量和热量的冷热源能耗，如压缩式制冷机耗电，吸收式制冷机耗蒸汽或燃气，锅炉耗媒、燃油、燃气或电等；另一方面是为了给房间送风和输送空调循环水，风机和水泵所消耗的电能。空调的节能有多种途径，减少冷热负荷、提高冷热源效率尤为重要。
冷热负荷是空调系统最基础的数据，制冷机、冷热水循环泵以及给房间送冷、送热的空调箱、风机盘管等规格型号的选择都是以冷热负荷为依据的。如果能减少建筑的冷热负荷，不仅可以减小制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵、空调箱、风机盘管等型号，降低空调系统的初投资，而且这些设备型号减小后，所需的配电功率也会减少，这会造成变配电设备初投资减少以及上述空调设备日常运行耗电量减少，运行费用降低。所以减少冷热负荷是商业建筑节能最根本的措施。
二、改善建筑的保温隔热性能
房间内冷热量的损失通过房间的墙体、门窗等传递出去的。改善建筑的保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷。增强门窗的保温隔热性能，减少门窗的能耗，是改善建筑热、光环境质量、实现建筑节能目标的重要步骤。
（1）对门窗的节能处理上主要是改善材料的保温隔热性能和提高门窗密闭性能。例如铝合金断热型材、铝木复合型材、刚塑整体挤出型材、塑木复合型材以及UPVC塑料型材等一些技术含量较高的节能产品。
（2）解决大面积玻璃造成能量损失过大的问题，将普通玻璃加工成中空玻璃、镀膜玻璃，能有效减低玻璃的传热系数。
（3）确定合适的窗户比例及设计窗户的遮阳。
1）合理降低系统设计负荷。目前我国的设计人员将空调设计中冷负荷量采用一天冷负荷峰值，并且出于安全的考虑往往取值过大，造成了系统的冷热源、能量输配、设备末端换热设备的容量都大大超过了实际需求，既增加了投资也不节能，由于我国实际上出现最大设计冷负荷的时间每年只在10~20h，绝大部分时间空调设备只在较小负荷条件下运行，因此在满足舒适要求的条件下，要尽量提高夏季的室内设计温度和相对湿度，尽量降低冬季的室内设计温度和相对湿度，使投入费用及运行费用在一个合理的范围之内，达到经济的效益。
2）控制和正确使用新风量。由于新风负荷占建筑物总负荷的20%~30%，控制和正确使用新风量是空调系统最有效的技能措施之一。正确使用室外新风量，能够通过有效的热回收方式，有效的降低由于新风量增加带来的能耗增大问题。确定一个适宜的新风量，新风量过小或过大不能满足房间温、湿度和洁净度的要求。根据其新风引入方式，还可以通过在过渡季节和冬季直接引入室外的温湿度相对较低的新风来带走房间内所产生的各项热湿负荷，并在采用新风和回风混合的过程中应能使室外空气取用量达到100%的程度，以获得室内空调所需的进风湿度。
评价冷源制冷效率的性能指标是制冷系数，是指单位功耗所能获得的冷量。是制冷系统的一项重要技术经济指标。它取决于被冷却物的温度和冷却剂温度，被冷却物的温度越高，冷却剂温度越低，制冷系数越高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以空调系统冷机的实际运行过程中不要使冷冻水温度太低、冷却水温度太高，否则制冷系数就会较低，产生单位冷量所需消耗的功量多，耗电量高，增加建筑的能耗。
针对空调控制系统的特点，随着电力电子技术及微机控制技术的发展，变频调速技术引用进空调控制系统中就是解决这个问题的一种途径，这样不仅提高了空调房间的舒适程度、减少了噪声，而且最重要一点就是能够达到节能的目的。如果系统安装了有变频调速控制装置，当需要的流量减少时，不总采用关小阀门出口的方法，而是利用变频调速控制装置改变泵或风机电动机的转速。在减少系统流量的同时降低了系统阻力，就可以达到既减少流量，又可以极大地减少电动机的轴功率，达到节能的效果。如果和改变泵或风机出口阀开度的方法对比，变频调速方法的节能效果是非常明显的。使用变频空调可以达到以下效果：一是电机启动是软起动，电流到额定电流变化，减小了大电流对电机的冲击；二是电机软起动转速开始缓慢升速，可以有效减少水泵或风机的机械磨损；三是变频器是高性能的电力电子设备，具有较强的电机保护功能，能延长系统的各部位使用寿命；使室温维持恒定，让人感动舒适；五是使系统具有较高的可靠性，减少了环境噪音，减少了维修维护工作量。
变频调速技术在暖通空调中的应用：一是变风量控制系统空调系统的设计一般都是按室内负荷和室外温湿度最不利的情况来设计的。但一年中这种设计工况的维持时间只有数天或数十小时，绝大多数情况下都是非满负荷下工作。我国目前大部分空调系统都是采用的定风量系统，这种方法虽然可以满足空调负荷变化的需要，但都增加了不必要的“再热”能量，是一种不经济的运行方式。变风量控制目前常采用控制系统静压的方式，改变风机转数实现对机组送风量的调节，系统的送风静压与送风温度控制之间要相互协调，以保证变风量末端装置工作在合理状态，不要经常工作在最大或最小送风量状态。保证减少空调设备的安装容量、节省运行能耗、满足不同房间不同温度控制的要求。二是在非设计负荷条件下，空调区域的需冷量减少，一般采用二通阀来调节末端设备冷水的流量来适应需冷量的变化，二级泵优化控制是通过检测空气处理单元自动控制水阀的最大开度，不断调整二级泵压差设定值，从而得出优化的二级泵压差设定值；冷水机组出水温度优化控制是通过监测空气处理单元自动控制水阀的最大开度，不断调整冷水机组出水温度，从而得出优化的冷水机组出水温度设定值，同时考虑到二级泵电机频率以及二级流量的限制，对冷水机组出水温度优化设定值进行约束，当系统的需冷量减少，二通阀关小，用户侧供回水管压差增大时，降低二次泵的转速以维护用户侧供回水管压差的恒定，实践证明采用具有变频调速功能的二级泵变流量冷水系统具有显著的减少输送能的节能效果。三是冷却循环水系统将常温水通过冷却水泵泵入冷凝器热交换盘管后，再将这已变热的冷却水送到冷却塔上，由冷却塔对其进行自然冷却或通过冷却塔风机对其进行喷淋式强迫风冷，与大气之间进行充分热交换，使冷却水变回常温，以便再循环使用。冷却塔风机的作用是驱动空气与在冷凝器吸收了热量的冷却水强行进行热湿交换，以使冷却水降温后再返回冷凝器进行吸热。为使制冷设备在一定的负荷范围内稳定运行，必须使进入冷凝器的冷却水温度保持稳定。较好的方法是采用变频调速技术去调节冷却塔风机转速，可以把冷却水温度控制在一个比较高的精度范围内，又可以节省风机的能耗。
当然我们也可以通过其他方法来对空气系统进行节能，利用自然冷源，减少水泵电耗，减少风机电耗、改进气流组织、改善控制也是不错的节能方法，对排出的浪费和散失都有减少的作用，对空调系统起到很好的节能作用。
三、结束语
随着经济的发展，能量的紧缺，空调系统节能与能量平衡密切相关，人类对能源和空调系统的要求越来越高，建筑节能是一项全方位的综合性系统工程，建筑节能技术涉及了建筑技术、材料技术、能源技术、智能技术、废物再利用技术等，也涉及设计、施工、管理、政策法规等诸多部门，是一项全方位的、综合性的系统工程。
论文作者:陈嘉乐
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第18期
论文发表时间:2017/12/6
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