浅谈中央空调系统节能措施

分类：机电一体化论文发表 时间：2012-07-11 09:11 关注：(1)

　　摘要：随着国民经济的发展，人民生活水平的提高，中央空调系统的运用已成为现代化建筑的重要标志。但空调系统能耗占建筑总能耗的60%以上，目前节能降耗已成为全社会关注的焦点，因此针对中央空调系统采取有效的节能措施意义巨大。本文从控制空调设计中的关键环节、空调使用过程中的节能措施以及后期空调的运行管理三个方面，对中央空调系统的节能措施进行了分析。

　　关键词：关键环节 节能措施 空调管理

　　引言

　　中央空调在公共和民用建筑中的广泛应用，给人们提供舒适的生活和工作环境的同时，又消耗了大量的能源。一个节能的中央空调系统，除了在设计中采用节能措施外，还应重视使用过程中的节能方法及后期合理的运行管理。

　　1中央空调设计中的节能关键环节.

　　1.1空气调节室内设计参数

　　对于舒适性空调而言，由《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003可知，夏季：22-28 ℃，相对湿度40%-65%，风速不大于0.3m/s。冬季：18-24℃相对湿度30%-60%，风速不大于0.2m/s。由空气处理过程可知，夏季室内温度及相对湿度越高，能耗越小;冬季室内温度下调1 ℃，能耗将减少12%左右，故设计中应根据各功能房间的要求，选择合理的室内设计参数。

　　1.2建筑节能设计

　　为减少空调系统的装机容量，建筑总平面的布置和设计，宜利用冬季日照并避开冬季主导风向，利用夏季自然通风。建筑的主朝向宜选择本地区最佳朝向或接近最佳朝向。而围护结构的热工性能应采用满足节能措施要求的节能材料。对于严寒和寒冷地区应设置门斗减少冷风渗透，外窗的气密性不应低于《建筑外窗气密性能分级及其检测方法》GB7107规定的4级;透明幕墙的气密性不应低于《建筑幕墙物理性能分级》GB/T15225规定的3级

　　1.3空调冷热源

　　中央空调能耗一般包括三部分，即(1)空调冷热源;(2) 水或空气输送系统空;(3) 调机组末端设备。这三部分能耗中，冷热源能耗约占整个空调系统总能耗的50%左右.是空调节能的重要。因此除了选择能效比较高的冷热源机组外，还应根据建筑的规模、使用特征，结合当地能源结构及其价格政策进行综合比较确定。

　　1.4空调水系统。

　　空调水系统的能耗，在冬季供暖期问约占整个建筑动力用电的20%～25% ，夏季供冷期间占12%～24%.因此水泵的选择及水系统的水力平衡极其重要。

　　1.4.1水泵的选择应根据系统流量，最不利环路的阻力损失，按水泵的特性曲线选定水泵型号。

　　1.4.2未对每个水环路进行水力平衡计算，对压差相差悬殊的回路也未采取有效措施，因此水力、热力失调现象严重;

　　1.4.3大流量、小温差现象普遍存在，设计中供、回水温差一般取5~7℃，但经实测，夏季冷冻水回水温差较好的为3~5℃，较差的只有1.5～2.5℃，造成实际水流比设计水量大1.5倍以上，使水泵电耗大大增3倍以上，造成极大的能源浪费，甚至会造成烧坏水泵的严重后果。

　　1.4.4设计人员应重视水系统设计，认真进行水系统各环路的计算，并采取相应措施保证各环路水力平衡。切实落实节能设计标准的要求值，积极推广变频速水泵。

　　1.5空调机组末端设备

　　设计中选用末端设备时应注意风量风压的匹配，保证设备在最佳运行状态点运行。在满足设计要求的的前提下，尽量减少风压，如风压过高，风机能耗将大大增大。选择空气输送系数(ATF)大的末端设备及单位风量耗功率低的风机，除上述几点外，还应在保证舒适性的前提下，尽量增大末端设备的送风温差，以达到更好的节能效果。

　　1.6空调风系统节能措施

　　目前设计中一般采用定风量空调系统。采用双风机 ( 送回风 ) 系统，当室外空气焓值低于室内空气焓值时，可改变新风比直到全新风全排风，达到节能及改善室内空气品质的目的。对于大风量的全空气系统，送排风机组自带变频器，通过室内CO2浓度控制送排风机的运转频率，改变送排风量。 其次是采用变风量系统，通过室内负荷的变化来改变送风量，达到节能的目的。

　　2中央空调使用过程中的节能措施

　　2.1采用楼宇设备自动控制技术对空调系统进行自动控制

　　在智能建筑中通常采用楼宇设备自控系统，对中央空调系统冷热源、水泵及末端的新风机、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。

　　2.2采用变频器对中央空调系统中的水泵和风机进行控制

　　为降低中央空调系统的能源浪费，宜采用通用变频器来控制空调系统的水泵和风机，通过对供、回水压差或温差的采集，对水泵和风机进行PID调节，以达到节能效果。

　　2.3做好设备及管道的保温，以减少能量过多的耗费在空调设备和管道上，对于节省能量消耗、降低运行费用也是相当重要的。如果保温效果不好或在维修后保温层修复不好，不但过多地消耗了冷量，也会由于所供冷水温度的过大温升致空调系统在对空气的处理过程中因无法保证其机器露点而使空调房间相对湿度超标。

　　2.4定期对空调系统水质处理

　　水侧污垢、腐蚀对制冷系统影响极大，也是空调能耗高的重要原因。空气中的尘埃、水分、细菌氧气及某些有害酸性气体不断地由冷却塔进入冷却水系统中，冷冻系统虽然较为密闭，但水中溶解氧对冷冻管材也产生腐蚀作用，日积月累，空调设备将产生污垢、锈蚀、锈渣和微生物不断繁殖所产生的生物污泥，使管道堵塞、制冷量下降、浪费电能。

　　3中央空调后期合理的运行管理

　　3.1加强定期对空调构件的维护;冷凝器等换热设备除垢或除灰;过滤器、除污器等，也是比较重要的节能措施。

　　3.2应加强对操作人员的培训，提高管理人员素质，操作人员的技术素质与节能措施的实施直接相关。

　　3.3中央空调实行计量收费，也可有效提高空调使用者节能的积极性，是空调节能的一项有效措施。

　　4结语

　　能源是人类生存和社会发展必需的物质基础，节约能源是人类共同的使命。大力推进节能技术，大幅度提高能源利用率，提高社会经济效益，是我们促进国民经济向节能型转变的一项重要任务。中央空调系统是建筑物中的耗能大户，在空调系统的设计中考虑节能控制是切实可行的，但各种节能措施应用都有一定的适用范围和局限性，应结合不同的工程，提出相应的控制措施，使系统发挥最佳的运行效果。

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