中央空调节能系统的设计与实现探讨

陈芹 高芸

摘要：现如今空调应用日益增多，是现代建筑的重要功能设备。当前节能环保成为发展中的一大问题，而空调本身能耗大，所以需要加强节能环保研究，从设计着手，加强设计节能，提高空调系统整体节能水平。基于此，本文分析中央空调节能设计，仅供参考。

关键词：中央空调;节能设计;实现

引言：

中央空调可以满足不同客户的不同需求，一方面，它能节约成本，降低单位能耗，进而实现对整个建筑物的有效整合作用;另一方面，利用中央空调还可以有效节省空调系统所占空间面积，显著调高了建筑物室内的使用面积。然而中央空调在运行过程中消耗的能源较高，不符合当前节能减排的目标。因此，必须对节能问题进行研究。

1.中央空调系统概述

中央空调的系统与传统的空调系统有所不同，中央空调系统是通过对空气进行集中处理后以达到用户舒适要求。中央空调是指由一个及以上的冷热源系统或空气调节系统组成的空调设备，其制冷系统是利用液体气化制冷的原理将空气的温度进行调节以达到所需的冷量，通过冷空气降低室内温度;热系统是系统转化将提供用户所需的热量，通过热量抵消建筑内的热负荷。在中央空调系统中制冷系统是空调的关键技术，因此各大企业为了提高市场竞争力，都会加强空调的制冷技术的研究，制冷技术的种类、运行方式和结构直接影响了中央空调的性能。简单理解中央空调一般是在大型建筑中应用的，由统一的调配开关控制，通过冷热技术调节建筑内部的冷热量以达到用户的需求。

2.水系统节能设计

随着国家环境保护战略的持续推进，各大空调企业应该加大对于空调节能环保技术的研究，促进中央空调水系统更加节能。当前中央空调水系统已经能够有效减少氟利昂的排放，保护环境，但依然需要加强节能研究。

中央空调系统简单来说可以分为三类：中央空调水系统、中央空调氟系统、中央空调风系统。水系统是中央空调重要的系统组成部分，也是目前市面上主要的中央空调系统类型。水系统是以水为冷媒，能够弥补传统的氟系统的不足，保护环境。水系统是通过小型的半集中式风机盘管系统，将室内的温度负荷将由冷热水机组完成。水系统将建筑物内的各个地区的风机盘管与冷热水机谅解。通过冷热水来改变建筑内的温度，达到用户所需的舒适温度。这种系统相比其他两个系统具有明显优势，其布置灵活，并且温度调节方面;更重要的是通过水来调节室内温度能减少其他气体的排出，保护环境。不仅如此，当前市场中水系统空调也是北方地区供暖系统应用的主要方式之一，水系统空调式供暖思路减轻了传统的供暖方式的环境污染，并且更加舒适，全面满足用户的需求。

2.1重视提升负荷能力

首先应该从水系统的负荷开始，减少水系统的负荷，提高承受力以达到节能的目的。一般中央空调的冷冻水系统的负荷是根据管路的特性曲线所承担的负荷为主要依据的，管路特性曲线的计算公式H=SQ2。简单理解公式中的H表示管道运行中受损的阻力，S为运行过程中抗阻力，Q为管道水流量，由此确定水系统的负荷。因此提高中央空调水系统的负荷力，也就是增加管路曲线的承受力。一般中央空调水系统由冷系统和热系统两部分组成。因此根据不同季节的需求，减少用电量，提高管路曲线，以有效节能。

2.2冷水机组节能

提高冷水机组的系能主要是从工作效率、冷负荷特性以及冷水机组的性能这三个方面入手。一般市场上的中央空调水系统的形式有一次泵、二次泵以及一二次泵混合系统。这些系统的制冷机组的水流量固定的。因此提高节能技术应该将水系统形式和制冷机组的水流量相适应，避免功率过大而水流量过小;或者水流量过大功率过小，影响水系统的工作效率，甚至可能导致系统损害。技术人员应该加大对制冷机组和水流量之间的适应性研究，保证不同类型的机组可以根据实际运行过程中的水流量自行调节，减少水流量对制冷机组工作效率和工作质量的影响。冷水机组是中央空调水系统的关键所在，因此提高中央空调水系统的节能技术需要提高水冷机组的系能入手。

2.3循环水泵节能

循环水泵是中央空调水系统中重要的组成部分，一般牵扯到具体的水力计算、变频控制以及循环水泵三个方面。由于在实际的运行过程中央空调水系统中的冷水泵的扬程和流量与供热系统的匹配度有限，因此技术人员应该根据具体的中央空调所采用的系统计算水系统循环水泵的流量和阻力。通过具体的计算，减少阻力，提高工作效率，减少其他部分的能耗，全面达到节能的目的。另外在循环水泵的选择中技术人员应注意要选择与管道曲线特性相吻合的水泵，要保证循环水泵的水流量和压力等性能能够适应管路曲线特性。另外还要选择合适的配电机，在配电机的选择上一般考虑到单台水泵最大的工作点为依据，选择适应性强的配电机，以保证循环水泵的运行效率。

2.4水力平衡控制

水力平衡是中央空调水系统运行的保障，因此，提高中央空调水系统的节能技术也应该考虑到水力平衡的问题。在实际的运行过程中，会出现运行状况与设计状况不符的情况，因此技术人员应该加强对动态平衡水阀的研究。动态平衡水阀能够根据各个管道的水流量按比例增减，以满足不同季节气候条件中负荷的需求。另外水阀的设计还应给根据空调的变水量进行，保证水力平衡，减少消耗达到节能的目的。

中央空调水系统的节能设计可以从以上几个方面入手，通过对各个环节的提高全面促进水系统的节能效果。总之，在中央空调水系统节能设计方面，技术人员应该根据不同季节中央空调的作用考虑，通过对水系统中负荷力、冷水机组、循环水泵等术的研究，提高中央空调水系统的工作质量和效率，减少能耗，全面达到节能的目的。

3.能源节能

柴油和蒸汽能源的中央空调的节能措施，也是通过计算机对中央空调进行自动化控制，与中央空调的电力能源节约的方式原理较为相似。首先通过计算机的数据实时采集功能，对外界的温度变化和空调内部回水温度的变化进行监控，同时根据计算机提供的温度数据进行计算，通过柴油、蒸汽的控制程序，来对柴油、蒸汽的使用量进行实时监控，以达到对热量和冷量的供给情况与实际的需求量一样，这样一来，便可以有效的避免生产过剩情况的发生，以此达到节约能源的目的。但是柴油和蒸汽能源与电力能源也存在着不同，电力能源主要依靠电力的使用使中央空调正常运行，而柴油、蒸汽能源主要依靠的是蒸汽阀等工作的变换，达到减少能源消耗的问题。

结语

大型商业建筑的兴起使中央空调有了更广泛的应用，其发展和应用与民众生活质量密切相关。当前，中央空调能耗问题突出，已成为建筑体系内的能耗大户，所以提高中央空调节能水平问题已然是迫在眉睫。加强中央空调节能研究，是时代发展的需要，也是行业、企业技术水平的重要体现，对于企业乃至行业发展意义重大，必须引起重视。

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