中央空调系统方案设计及节能分析

王余善

摘要：随着经济社会的发展和人们生活水平的提高，中央空调系统等设备得到了广泛的推广和应用，且在不断发展中人们的环保意识、绿色低碳和可持续发展意识更强，强调对中央空调系统进行节能设计和节能改造，既满足各项需求，又实现节能降耗。基于此，本文分析了当前中央空调系统运行中存在的问题，结合实际案例，探讨了中央空调系统方案设计及节能对策，希望对降低中央空调系统能耗，实现绿色低碳经济 和节能环保有所启示。

关键词：中央空调系统；设计；节能

前言：中央空调系统在现代房屋建筑中得到了广泛的应用，以满足建筑交大区域内的各项供冷需求。中央空调系统在运行和使用的过程当中会产生大量的消耗，对其进行节能改造是节能降耗、发展低碳绿色经济的有效手段和举措。导致中央空调系统运行消耗大的因素比较多，如温度、湿度、系统配置和设备等，要求对此有准确的把握和分析，并根据中央空调系统运行中的问题，实现空调系统的远程集中控制和节能优化设计，有效提升空调能效、降低空调能耗。

1目前中央空调系统运行中存在的问题

1.1空调负载设置不合理

中央空调负载属于空调承载的极限，这一设置能够满足人们不断变化的使用需求，但实际运行过程中，会生成巨大能耗，引发严重的资源浪费。人们在实际应用空调时，一般会将空调的温度设置为极限的状态，所以这使得中央空调持续运行，从而导致空调处于超量状态。而要想改善这一问题，需加强空调运行系统的不断优化和改进，对空调内部电击实施高效的节能处理，最大新都的降低能源的损耗。

1.2冷却水循环系统能耗大

一般来讲，中央空调设计过程中，需确保温度最高时也能够正常使用，这就不得不进行满负荷计算。但是，在实际应用过程中，会受到各种因素的影响，如人员流动情况、天气状况等，这些情况一直处于变化过程中，很难达到最大值。大部分情况下，冷却水泵设置是按照夏季最大流量进行的，所以这会导致不合理问题出现。从节能角度来看，在保证制冷系统稳定运行的同时，冷却水流量越小，则能耗就会越少，从而实现更佳的节能效果。按照相关公式计算，冷却水流量与电机转速之间的关系为正相关，交流电机转速无法调控，往往是全功率运行，这样会加大能量耗费，造成冷却水泵运行过程中输送能量的严重浪费，加大能耗程度。

1.3冷冻水循环系统能耗过大

经泵流量相关公式计算得知，冷冻水流量与水泵转速之间为正相关，这就充分说明，冷冻水泵转速处于很高的情况之下，冷冻水流量会增大，流速加快。冷冻水通过风机盘管机组过程中，没有足够时间释放蕴藏冷量，所以会回到制冷系统中农，这就会使得冷冻水泵输送和空调主机冷却能量发生过度损耗。

1.4电机频繁启停

中央空调与家用空调设置存在较大的差异，不宜经常开启或者关闭空调。若空调电机在运行期间突然停止，将会生成相应电流，容易发生短路，甚至造成部件烧坏，降低空调运行质量，影响空调的整体使用寿命。

2中央空调系统方案设计与节能的改进对策

某医院一栋建筑面积总体为96 000 m2，一层至四层，裙楼包含门诊、急诊、后勤服务等，塔楼由南楼和北楼构成，涵盖15 000 m2的二层地下室。

2.1冷热源智能控制系统

能源管理平台冷热源智能控制系统涵盖冷源、换热器智能控制柜各一台，通过出水温度优化设计，满足冷水机组、汽水换热器使用需求，做好控制功能分时处理。在室外装设相应的温湿度传感器，将温度传感器设置于换热器智能柜二次供水管处。每层中不利末端与公共区域，合理安装无线温湿度传感器，通常数量为79个比较合适，接收器装设53个。安装配套过程中，要考虑转换模块。

2.2能耗分项计量设计

根据国家规定的大型公共建筑和办公建筑能耗监测系统楼宇相关分项电量计量设计安装技术需求，科学选用能耗分项计量产品，比如计量改造机组、水泵、冷机供冷量和供暖蒸汽量等。分项计量设备包含电能表、互感器以及蒸汽表等等，其中蒸汽表能够发挥数据远传功能，依照标准开放协议，结合多功能电能表通信规约需求，采取标准串行电气接口。

2.3引入变频节能技术

2.3.1中央空调末端送风变频控制

水是保障中央空调稳定、可靠运行关键部分之一，是冷、暖输送介质。中央空调系统当中，水在末端和热交换器接触的清洁空气，通过风机设备送往室内，进而实现室内温度调节。水温度固定，对送风量进行改变，可以实现对室内制冷量或制热量的改变，这样就能够更好地对室内温度进行调节。要想控制送风量，可以对风机的转速进行调整，变频技术中变频器的使用正好能够满足这一需求，变频器能够对风机设备进行无级变速处理，在实际变频期间，输入端的电压往往会发生改变，能够在节约能源的同时，降低噪音，一举双得。变频技术应用在中央空调系统中，对变风量的控制有诸多优点，比如具有明显节电效果、降低机组噪音、减少对电网冲击等，不过也存在一定的不足之处，那就是一次性投入的费用比较大。

2.3.2中央空调循环水泵变频控制

在中央空调系统进行运转过程中，冷冻水的出水温度与蒸发器的实际设定值有着直接的关系，其回水温度与建筑物热负荷有关，空调冷冻系统出水温度和回水温度两者的温度差一般控制在5℃以下。变频节能技术实际应用中，由蒸发器出水管以及回水路，对温度变送器、变频器组成的闭环控制系统实行检测，实现冷冻水温差控制，相当于对冷冻水泵转速实行控制，具体来讲，就是冷冻水泵转速会伴随热负载变化而发生相应的改变。对于中央空调冷却水温度，主要依靠环境温度得以控制，冷却塔工况也可决定它的温度，因此，高温冷却水温度得到控制，便可以实现对温差的控制。

2.3.3变频改造对循环水泵效果

首先，从中央空调系统角度看，可以控制冷却水机出水、进水温差和压力差，确保其处于最合理范围之内。冷水机组水流量可结合自身实况，进行自动的调节，最大限度降低节流损失，消除系统顺流干扰，消除系统有害超负荷，提高系统运行质效，规避或降低系统故障率，改善中央空调系统运行稳定性和可靠性；其次，实现电机软启动，即电机最大的启动电流要小于额定电流，同时也实现了电机的软运行，在过压保护、过流保护以及缺相保护等方面也都有了很好的完善。变频改造后，电机的电流和电弧冲击得以消除，设备损耗减少，温度降低，噪音减弱，实现电网系统最佳保护，提高设备使用年限，减少故障发生频率，节约维修成本，充分设备自身价值及作用。

结束语：

综上所述，医院后勤管理系统高效运行，能够充分满足医院医疗工作需求，实现能源最大化节约。医院经营管理过程中，空调系统耗能最多，因此，要想减少资源浪费，提高医院节能水平，需要实施空调系统节能设计和精细化管理，制定科学、合理的系统设计方案，并采取行之有效的节能措施，充分满足医院正常运行需求。

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