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摘要：随着能源的紧缺及公用及商用建筑中央空调的高速发展,对中央空调系统的节能改造途径的研究变得非常重要,尤其是中央空调制冷系统在部分负荷下运行状况。本文分别对空调冷热源系统,空调机组及末端设备,水或空气输送系统进行分析,其中特别设计一种含有射流装置的回水循环系统。
关键词：中央空调；系统；节能设计
前言：
随着经济和社会的发展,中央空调在商业和民用建筑中的应用越来越广泛,中央空调是现代建筑中不可缺少的能耗运行系统。中央空调系统在给人们提供舒适的生活和工作环境的同时,又消耗掉了大量的能源。随着设备功率和数量的增加,其能耗也不断增大。我国建筑物能耗约占能源总消耗量的30%。在有中央空调的建筑物中,中央空调的能耗约占总能耗的70%,而且呈逐年增长的趋势。然而研究中央空调系统节能技术意义重大,除了强调使用功能完善外,还应重视节能因素,降低投资、运行费用。
1.加强设计审核至关重要
中央空调系统工程设计，应给出较详细的冷、热荷计算说明和节能技术措施说明，目前的中央空调设计大多是用概算指标估算，且在估算过程中再加大冷、热负荷，使冷、热源主机长期在低负荷、低效率下运行，大马拉小车现象严重；也有与之相反的情况，设计偏小，造成小马拉大车现象，所以必须加强工程设计的审核，立下规定，报审的中央空调系统工程设计必须附有负荷计算说明书，严格把关，否则就达不到节能的要求。例如，我院一期工程门诊楼输液室的盘管风机设计功率偏小，主要是设计者未考虑到输液室人员多的情况，造成夏季制冷效果差；这些都是冷热负荷计算误差太大所致，因此，加强设计审核是至关重要的。
2空调设备的节能
2.1应用变频技术节能
随着控制技术的发展，不同类型的冷水机组都有较完善的自动控制调节装置，能随负荷变化自动调节运行状况，保持高效率运行。对空调机组、末端设备和水泵等设备采用变频控制，可以使该部分设备的能耗减少30%以上。
2.2优化空调机组和末端设备的选择
国产风机盘管从总体水平看与国外同类产品相比差不多，但与国外先进水平比较，主要差距是耗电量、盘管重量和噪声方面。因此设计中一定注意选用重量轻、单位风机功率供冷（热）量大的机组。空调机组应该选用机组风机风量、风压匹配合理，漏风量少，空气输送系数大的机组。
3冷源效率控制节能
3.1降低冷却水温度
由于冷却水温度越低，冷水机组的制冷系数就越高。冷却水的供水温度每上升1℃，冷水机组的制冷系数下降近4%。降低冷却水温度就需要加强冷却塔的运行管理。首先，对于停止运行的冷却塔，其进出水管的阀门应该关闭。否则，因为来自停开的冷却塔的水温度较高，混合后的冷却水水温就会提高，冷水机组的制冷系数就减低了。其次，冷却塔使用一段时间后，应及时检修，否则冷却塔的效率会下降，不能充分地为冷却水降温。
3.2提高冷水温度
由于冷水温度越高，冷水机组的制冷效率就越高。冷水供水温度提高1℃，冷水机组的制冷系数可提高3%，所以在日常运行中不要盲目降低冷水温度。首先，不要设置过低的冷水机组冷水设定温度。其次，一定要关闭停止运行的冷水机组的水阀，防止部分冷水走旁通管路，否则，经过运行中的冷水机组的水量就会减少，导致冷水的温度被冷水机组降到过低的水平。
3动力节能
3.1采用大温差
如果系统中输送冷热能用的水（或空气）的供回水（或送回风）温差采用较大值，那么当它与原有温差的比值若为m，从流量计算公式知道，采用大温差时的流量降为原来流量的1/m3。这时，水泵或风机要求的功率将减小到原来的1/m3。可见，加大温差的节能效果是明显的。在满足中央空调精度、人员舒适和工艺要求的前提下，应尽可能加大供、回水温差。要注意的是：供、回水的温度差不宜大于8℃。
3.2选用低流速
因为水泵和风机要求的功耗大致与管路系统中的流速成正比关系，因此，要取得节能的运行效果，在设计和运行时不要采用高流速。此外，干管中采用低流速还有利于系统的水力工况稳定性。有资料显示，改变风机的转速可以改变风机的性能参数，风机的功率与转速成三次方的关系，而流量与转速成一次方的关系，降低转速以降低流量的同时可以大幅度降低能耗。当流量减少1/3时，能耗可减少约70.4%，当流量减少1/2时，能耗可减少约87.5%，这仅是理论上的，实际由于种种原因，不可能节能那么多，但能达到节能的效果是肯定的。
4加强运行管理节能
4.1操作培训提高人员素质
在中央空调能耗中，有很大一部分是由于管理不善而引起的。各项调节和节能措施的实施，也与操作人员的技术素质直接相关，所以应加强对中央空调操作人员的培训，提高管理人员素质，实行中央空调操作人员操作证制度，使其具备必要的制冷空调知识，懂得根据室外参数的变化来进行调节，以及怎样调节才会节能。
4.2中央空调实行计量收费
中央空调实行计量收费是建筑节能的一项基本措施。目前在欧美等国该技术已经比较成熟了，据国外调查资料表明：实行中央空调计量收费后，其节能率在8％～l5％。
4.3定期对空调系统水质处理
水系统中的污垢、腐蚀及青苔对制冷系统影响极大，也是空调能耗高的重要原因，大气中的尘埃、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，冷水系统虽然较为密闭，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，使管道流动阻力加大而流量减小，甚至管道堵塞，导致制冷量下降，从而浪费电能。根据理论计算，冷疑器的污垢每增加0.1mm，热交换效率就降低30％，耗电量则增加5%～8％。
5空调使用过程中的节能措施
5.1空调建筑的节能
5.1.1合理设计围护结构的构造
建筑物内的冷热量可以通过房间的墙壁、门窗等传递出处,因此建筑物围护结构保温性能在建筑的节能中起着很重要的作用。特别是窗的构造,应能起控制日光照射的作用并要限制窗户墙体的面积;对于窗户面积比较大的建筑物应考虑采用吸热玻璃、热反射玻璃或遮阳措施如遮阳板、屋檐、挑檐、窗帘等阻止热量的吸收。
5.1.2对于供冷负荷较大的建筑物其表面颜色以浅色为好。建筑物的外围护结构设计时要把热容量大的材料放在外围护层的室内侧.而把热容量小的保温材料放在外侧以减少围护结构的蓄热负荷。
5.1.3选择更合理的室内空气参数
若空调室外计算参数为定值时,夏季空调室内空气计算温度和湿度越低,房间的计算冷负荷就越大,系统耗能也越大。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,不要盲目迫求夏季室内空气温度过低、过干,冬季室内设计温度过高。
5.2合理利用环境因素
室外温度较低时(尤其在夜间),注意房间的通风、白天注意采用遮阳措施、空调运行时尽量关闭门窗等都是节约能耗的有效措施。
6加强中央空调的管理
日常管理是中央空调节能是否实际有效的关键。一个设计再好的空调系统,如果管理不善,一样达不到节能的目的。就空调的节能目的来说,日常管理的节能措施包括:
(1)加强对空调操作人员的培训,提高管理人员素质。懂得根据室外参数的变化进行合理而有效的调节。积极推广水环路热泵,采用热回收、变风量、变水量系统等节能技术。
(2)加强日常和定期的对设备和系统地维护和清洗。例如空调构件等的维护,冷凝器等换热设备传热表面的定期除垢或除灰,过滤器、除污器等设备定期清洗。
(3)常检查自控设备和仪表,保证其正常工作。对系统的运行参数进行监测,从不正常的运行参数中发现系统的问题,进行合理的改造。
结束语：
中央空调的节能涉及的范围非常广泛较广,从空调的设计,空调的安装以及运行管理等各方面都有值得改进的地方。无论如何提高节能性,都应从提高能量利用效率来采取对策解决问题,这才是科学的空调节能途径。
参考文献：
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【2】管德赛，江苏省苏北人民医院，江苏扬州2250001
【3】翟少斌，孙文哲，付秉恒，张立华，上海海事大学上海20