中央空調系統節能淺析
伴隨著(zhù)我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人民的生活水平逐步提高，空調作為大眾產(chǎn)品也逐漸走入尋常百姓人家。人們對空調的運用也越來(lái)越廣泛，從行政事業(yè)部門(mén)到各大企業(yè)，又由企業(yè)到居民家庭。二零一一年中央空調市場(chǎng)規模達到了450億；去年國內中央空調市場(chǎng)規模已經(jīng)超過(guò)360億元，同比增長(cháng)了45%以上。伴隨著(zhù)中國GDP的不斷提升，城市化的加速也勢必增強整個(gè)市場(chǎng)的發(fā)展，整個(gè)空調市場(chǎng)雖然競爭激烈，但在國家的各項優(yōu)惠政策的推動(dòng)下，我國的中央空調行業(yè)飛速發(fā)展，在空調給人們帶來(lái)舒適的生活環(huán)境時(shí)，空調的能耗問(wèn)題也越來(lái)越引起了大家的重視。據有關(guān)部門(mén)統計，近二十年來(lái)，空調的能耗占到整個(gè)家庭能耗的百分之三十五，對于商場(chǎng)來(lái)說(shuō)空調的能耗更是達到了百分之七十以上。在西方一些發(fā)達國家中，其空調耗電量已經(jīng)超過(guò)了其所在城市總用電量的百分之四十以上。
所以，隨著(zhù)空調應用在人們中的推廣，空調節能降耗問(wèn)題愈來(lái)愈受人們重視。 筆者曾經(jīng)針對中央空調的節能面對的一些疑難問(wèn)題作出了分析，并提出了一些針對節能具體方法和措施。
1、中央空調系統原理
中央空調系統主要以下幾個(gè)部分構成，由制冷機、冷卻水循環(huán)系統、冷凍水循環(huán)系統、風(fēng)機盤(pán)管系統和冷卻塔等主要部分組成。制冷機的原理主要是通過(guò)壓縮機將制冷劑壓縮成液態(tài)后，再送到蒸發(fā)器中進(jìn)行冷卻水的熱交換，通過(guò)對冷凍水制冷后，再通過(guò)冷凍水泵將冷凍水輸送進(jìn)風(fēng)機風(fēng)口的冷卻盤(pán)進(jìn)行降溫的主要過(guò)程，這樣就可以達到輸出冷風(fēng)進(jìn)行降溫的目的。
2、中央空調節能具體措施——建筑圍護結構
對于建筑結構的節能具體方法，大家都知道，不管是商用還是家用，中央空調系統的主要負荷是由圍護結構傳熱負荷和新風(fēng)負荷組成的。我們可以通過(guò)改善建筑物的在熱加工過(guò)程中的性能，要保證不對建筑方案的實(shí)施造成影響的前提下可以降低建筑物的冷熱負荷。
（1）建筑物窗墻的面積比。因為戶(hù)窗的導熱系數比較高，隔熱能力比較差，而且要考慮到陽(yáng)光輻射對戶(hù)窗的影響，因為每一單位面積戶(hù)窗得傳熱比單純的墻體要高很多，通常情況下為墻體的4—20倍，室外熱空氣也會(huì )通過(guò)戶(hù)窗的空隙逐漸滲入到里面，使玻璃窗得傳熱量占整個(gè)建筑得傳熱量45%以上。從節能降耗的要點(diǎn)出發(fā)，應該合理設計戶(hù)窗的結構，并不影響室內取光條件下，正確的計算出戶(hù)窗與整個(gè)墻體的面積比，通常確定各朝向的戶(hù)窗與墻體的比率不得超過(guò)下列數字：北向35%；東向20%；南向 45%。
（2）對墻體屋頂圍護結構，要增大外墻體熱阻，對屋頂結構設計必須采取良好隔熱措施，才能減輕通過(guò)屋面對室內的大量傳熱。常用隔熱效果明顯的措施有：通風(fēng)屋面、夾心隔熱保溫及生態(tài)型建筑屋面隔熱技術(shù)（綠色建筑）。生態(tài)型隔熱技術(shù)利用水的蒸發(fā)和植被對太陽(yáng)能的吸收、
轉化作用而降溫，能將照射到屋頂的太陽(yáng)輻射熱進(jìn)行自我良性化解，從而降低屋頂表面傳熱，減少屋頂向室內傳熱。生態(tài)型隔熱技術(shù)符合國家可持續發(fā)展戰略，是最有發(fā)展潛力的建筑隔熱技術(shù)。利用盤(pán)管空調方式，由于其新風(fēng)量無(wú)法增加，因此不能以全新風(fēng)方式運行，此時(shí)，可以采用冷卻塔供冷。因而冷卻塔出水水溫也隨之降低。
如果室外濕球溫度降低到某個(gè)數值以下時(shí)，冷卻塔出水的水溫與空調末端裝置（如風(fēng)機盤(pán)管）所需水溫就會(huì )比較接近，此時(shí)就可以關(guān)閉人工冷源。以流經(jīng)冷卻塔的循環(huán)冷卻水向空調系統供冷，從而達到節能降耗的目的。當然，除上述幾點(diǎn)外，還應根據具體情況酌情考慮。
3、中央空調系統節能——設計和維護
通過(guò)圍護結構的中央空調負荷所占的比重是非常大的，通過(guò)調查研究，可以通過(guò)改變周?chē)膽?hù)窗結構來(lái)達到節能的目的，用這種方法來(lái)用以降低中央空調的總體負荷，還是比較實(shí)用的。通過(guò)采用一些節能材料用以遮蔽陽(yáng)光，這樣就減少了陽(yáng)光輻射對對室內帶來(lái)的熱量，有的家庭還通過(guò)安裝面積大的窗簾來(lái)遮蔽陽(yáng)光輻射。這也很有效的起到遮光避光的方法。也可以通過(guò)增加戶(hù)窗的密封來(lái)達到節能的目的。當然一些有條件的家庭在其建筑使用節能型建筑材料，用這種行之有效的構造來(lái)減少戶(hù)內熱量的增加，這樣在總體上減少了中央空調的能耗，起到了意想不到的效果。有些業(yè)主通過(guò)在一般屋頂外面怎加一些提高反射的材料，減少了陽(yáng)光輻射對室內的影響，所有的舉措都是為了一個(gè)目的，就是減少外圍環(huán)境對建筑內熱量的傳遞，來(lái)達到中央空調節能的結果。
中央空調系統的優(yōu)化設計是降低空調能耗的優(yōu)先舉措。首先，空調的設計時(shí)要充分考慮到具體的實(shí)際情況，同時(shí)還應該加強空調系統運行管理來(lái)減少整個(gè)系統的能耗。依據現有的負荷所需能耗來(lái)選擇空調系統設備，只有降低中央空調的負荷才能達到節能的根本目的。雖然增加了一些投資，但是對于廣大用戶(hù)來(lái)說(shuō)，能達到節能的目的，這點(diǎn)投資也是絕對價(jià)值的，可以采用變風(fēng)量系統的方法來(lái)達到空氣輸送系統過(guò)程中的能量消耗。據有關(guān)資料統計，通過(guò)利用變風(fēng)量系統可節約能源消耗達到35%，而且可以提高周?chē)瞽h(huán)境的舒適度。中央空調水系統的構造應盡量降低總系統的電能消耗。因為中央空調在運行的大部分時(shí)間是部分負荷下運行的，空調的實(shí)際溫差小于額定溫差，實(shí)際的流量大小也比設計流量大，這樣的話(huà)會(huì )增加水泵的電耗。
中央空調水系統的節能降耗。通常一般中央空調水系統輸配的用電量在在整個(gè)冬季供暖期間占到了城市總用電量22%～30%；而到了夏季供冷時(shí)候其用電量占到了15%～28%，所以，對整個(gè)空調水系統的節能也非常重要。
（1）比較可行的方法是對冷凍水泵的精準匹配，這是比較簡(jiǎn)單的，而且效果也很明顯，這種方法對于中小型中央空調冷源系統也是比較適合的。
（2）設計時(shí)應測算分析出管網(wǎng)特性和負荷特性，認真核對和計算中央空調水系統相關(guān)數據，認真落實(shí)節能設計標準的要求數值，正確選用水泵的流量和壓力，
積極推廣變頻調速水泵，寒暑兩季兩用雙速水泵等節能措施。
中央空調系統經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間運行后空調冷凍水、冷卻水系統，制冷主機及風(fēng)機散熱盤(pán)片不可避免的出現了水垢、銹蝕、淤泥、細菌、藻類(lèi)和粉塵問(wèn)題將直接導致制冷能力減弱，使用壽命縮短、運行可靠性降低、能耗提高導致運行費用增加等。制訂中央空調系統維護保養計劃可有效降低中央空調運行能耗和維修成本。
4、增強中央空調系統的運行管理
通過(guò)增加對中央空調操作者的實(shí)習培訓，增加管理者的綜合能力，對空調操作者頒發(fā)操作證明的方法，來(lái)達到節能降耗的舉措，萬(wàn)事萬(wàn)物的主宰都是人，相信通過(guò)增加空調操作者實(shí)際操作過(guò)程中的知識；一定能增強人民的節能意識。要懂得根據室外參數的變化來(lái)調節空調輸出溫度。
中央空調運行過(guò)程中有許多節能的方法。首先，所有中央空調設備利用變頻的系統技術(shù)，通過(guò)對溫度實(shí)際控制、濕度控制、還有對壓差控制等等方法來(lái)使空調達到理想的運行效果,這樣就能最大化地完成節能的目的。其次，加強平時(shí)對空調設備的維護保養，像冷凝器這種換熱設備得銅管需定期除垢，過(guò)濾器、除污器也要經(jīng)常清洗。第三，通過(guò)對空調操作人員的訓練來(lái)增加操作人員的作業(yè)能力，這與空調系統的各種工況調節和節能方法的實(shí)行是密切相關(guān)的。還有調整中央空調系統的收費制度，這樣就可以有效提高大眾在空調使用時(shí)的節能意識,這也是中央空調節能的一種行之有效的方法。
總之一句話(huà)，節能降耗是每個(gè)公民應盡的職責，特別是對于從事中央空調系統這個(gè)行業(yè)的人，尤其是運行管理者們，更應該有具備強烈的社會(huì )使命感，在空調節能領(lǐng)域積極做出我們應有的貢獻，最大可能地降低所有可以節省的能耗。