中央空调系统节能的几点思考

随着社会的不断进步，我国的建筑事业取得了发展。在建筑领域中央空调的应用越来越广泛，同时也造成建筑总能耗迅速增加。目前我国正处于能源紧张局势，因此进行能源的有效、合理利用，缓解能源紧张的局势，达到能源节约的目的势在必行。
1、中央空调实施节能的重要意义
目前既有的空调节能系统所使用的能源多为的高品位能源，其中电能所占比例较大。能源使用量的不断攀升，导致地球资源日渐匮乏，同时也对自然环境造成一定破坏。氮氧化物、二氧化碳、硫化物以及烟尘等物质排放量的增加，频繁出现的酸雨现象等，严重影响了生态环境及人类社会的可持续性发展。由研究表明，既有空调系统能源消耗巨大，节能技术的应用，将会使既有空调系统达到20－50%节能效果。所以在中央空调的系统设计中运用节能技术具有重要作用。利用合理化的节能措施及策略促使空调能耗降低，不仅可以达到资源节约、保护环境的目的，同时也可减少电力建设不必要的投资; 对用户而言，空调的运行费用大大减少，具有显著的经济性。由此可见，各种节能措施及技术的综合利用，实现中央空调节能，是一项利国利民的大好工程。
2、目前中央空调使用过程中存在的弊端
2．1 对于投资成本的核算过于重视
中央空调的经济性主要包括系统初投资、维持系统运行和管理等方面的费用。在系统设计当中，系统初投资及运行管理费用是两个矛盾方面。构建节能、低运行费用的运行方案，需要较大的初投资费用。由于多数投资者或者用户缺乏有关中央空调运行方面的专业知识，比如系统性能的指标、初投资和运行费用之间的综合性经济指标等，在不懂或者忽略的状况下计算投资收益，并确定方案，对初投资的成本及商品价格过度权衡，而对运行能耗不予重视。从而导致工程的建设方对高成本节能方案采用的积极性不高，通常偏重于具有较低经济成本以及初投资设计方案的选用，zui终依靠较低的竞争价格取得工程建设的权利。
2．2 节能引导及监控的力度不够
以切身利益为出发点，建设方未能将中央空调的节能责任承担起来; 受专业知识限制的影响，大部分投资方难以承担其中央空调的节能任务。由于投资方和建筑方的经济目标不同，专业的技术水平也不相同，缺乏通盘、全面的综合考虑。
中央空调的系统建设需要较大的资金投入，重复性较小。在具体实践中，对比不同方案的经济性能，只是理论层面上的对比分析，无法也不可能进行试验和实物的对比。由于中央空调的系统具有明显的专业性和复杂性，单凭投资者的个人经验难以进行辨别评价，即便是建设单位给出了有关投资和运行费用之间的综合性经济分析资料，而对于经济分析结果的准确性及正确性投资者也难以作出合理评判。
2．3 能效指标缺乏系统性和全局性
为了有效缓解因空调的使用而造成的环境、能源方面的问题，国家相关部门批准并发布了多项空调能效的国家标准，对空气调节设备、单元式的空气调节机以及冷水机组等设备能源效率的限定值和能效等级进行了明确规定。对于中央空调的整体系统进行全面评价尤为重要，节能效果不仅和空调设备关系密切，同时还受系统选择、管网的布置、设备的匹配、施工的质量、运行管理的技术水平及建筑的热特性等多种因素的影响。
2．4 运行管理缺乏积极性和有效性
空调系统的不同，其运行管理方面也存在较大差异，所以在空调系统实施运行管理中难以制定具体、统一的评价标准及监控指标。因为专业节能引导及监控比较缺乏，投资者认识空调运行管理的程度仅在于空调开启、控制室内的空调温度等，而对于既有各种调节与节能的措施缺乏足够的重视。
3、促进中央空调节能效果提升的合理化建议
3．1 积极开展节能降耗宣传
加强建筑设备的节能重要性及节能技术宣传，确保投资者和用户对中央空调系统能耗指标及能耗水平有更深一步的认识，增强节能降耗的意识，掌握对投资和运行费用方面的经济利益进行综合评价的方法。进行节能方案选择时对投资者及用户实施正确引导。
3．2 强化建筑设计的节能性
(1) 窗墙比的合理控制。在建筑工程的耗热总量中，有35－45%为外窗耗热量，所以，在室内采光得到保障的情况下，应当对窗墙比进行合理确定尤为重要;
( 2) 门窗气密性的有效提高。试验证明，将房间0.9次/h的换气次数降至0.6次/h时，建筑物冷能耗将会降低8%，所以在设计过程中，门窗尽量采用具有良好密闭性的材料，并以实际需求
为依据进行密闭条的加设;
( 3) 推广应用外墙保温材料。建筑物在采用外墙保温系统后，不仅建筑物的外装饰达到了良好效果，同时室内居住环境的舒适程度也得到大大提高，因此外墙保温材料在建筑工程中应
用值得大力推广。
3．3 加大对系统技能设计的审核力度
空调设计阶段，部分设计审核依然按照概算指标进行估算，并在估算当中再加热负荷、大冷，热源主机、使冷等设备长期处于低效率、低负荷环境下运行，出现能量供给与能量消耗严重失衡现象。所以需要加大审核系统设计的力度，主要包括有详细的热、冷负荷、有效实施节能措施的说明资料以及通风末端计算书的选型，严格把控报审关口，达到必要的节能要求。
3．4 强化中央空调先进节能技术的推广
(1) 变频技术的应用。近年来，随着控制技术的不断改进，中央空调系统中，各种冷水机组自动控制的调节装置比较完善，能够随着负荷的变化而实现运行状况的自动调节，使设备处于运行状态。采用变频技术实现空调机组、水泵以及末端设备进行控制，可降低30%以上的设备能耗;
(2) 送风系统的应用。对新风比例进行合理调节，构建一个由湿度和温度构成、给人带来舒适感受的区域环境。该区域环境内，人的热舒适感未发生显著变化，然而系统能耗变化的幅度较大。假如系统中所输送的冷热能用空气(或者水)的送回风(或者供回水)采用较大温差值，该差值和既有温差比值如果为m，由计算流量的公式可知，大温差状况下的流量将是1/m3原流量。此时，风机或者水泵的要求功率将会将至1/m3原有功率。在中央空调的精度、工艺及人员舒适度得到满足的条件下，送回风的温差适当加大可使风机、水泵的功率降低; ( 3) 热交换与热回收设备的运用。因为引入新风，将会排掉部分空调环境中的旧空气，排气温度和大气温度之间将会产生一定温差，制冷时，假如室外温度28℃，室内温度35℃，那么将温度28℃的室内气体排到室外，将会造成能量损失，此时可通过具有热量回收交换功能的设备，在处理新风之前同排出的气体进行热量交换，降低新风温度，使新风机组负荷及能耗减少，该种设备在新风量较大并且可进行集中排风的场合比较适用;
(4) 提高控制系统智能化。由于中央(空调的系统本身具有严重的复杂性、多变量性和时变性，运行过程中各要素之间存在严重的大滞后、非线性、强耦合等关系。
因此对于该种系统的控制，不管是用传统的PID，还是运用现代化控制原理进行计算的各种方法，达到控制良好的目的难度较大。空调系统具有较大的节能空间，因此智能化控制系统应用越来越多，许多空调在既有系统中设置智能化控制系统，可减少15－30%的耗电量。
3．5 强化运行管理方面的节能效果
(1) 计量收费的实行。建筑节能基本措施即为计量收费的实行。目前一些西方国家已经具有成熟的计量收费技术。有资料显示，计量收费在空调系统管理中的运用，可达到8－15% 的节能率; (2) 强化操作培训优化人才队伍。在中央空调运行管理中，因管理不善而加大中央空调的能量消耗较为普遍，同时工作人员的技术知识及业务水平对各节能及调节措施的执行产生严重影响，所以加强相关工作人员业务技能培训，促进职业队伍整体素质的提高非常重要，严格执行持证上岗制度。确保工作人员具有良好的职业操守、专业的空调制冷知识，能够以室外参数变化为根据进行有效的节能调节等; (3) 加强系统水质的定期处理。空调的水系统中存在的污垢、青苔、腐蚀等状况将严重影响制冷系统的功能，同时也是增加空调耗能的重要因素，大气中的细菌、尘埃、氧气以及具有危害性的酸性气体等物质进入到冷水系统，虽然空调的冷水系统具有较强的密闭性，但是冷冻管材受水中的溶解氧的影响，将会对其产生腐蚀，长期下来，将会有污垢、锈渣、锈蚀以及微生繁殖生成的污泥等生成，加大管流阻力，导致流量减小，严重可堵塞管道，造成制冷量降低，继而导致电能浪费。由理论计算可知，冷凝器内每增加0. 1mm 污垢，将会降低30%的热交换率，增加5－8%的电能消耗。
能源作为人类社会发展的进程中*的重要物质，在现代化社会中，中央空调是建筑物中zui大的耗能设施，节能措施的有效利用，热能设备保温性能的改善，为能源的合理利用提供保障，增加天然能源利用效率，使中央空调安全运行始终处于*状态，切实达到能源节约的目的，缓解能源紧张局势意义重大。