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精品文档中央空调系统之节能设计中央空调系统之节能设计 摘要：中央空调系统能调节室内的温度和湿度，提高室内舒适度和环保水平，是目前国内外普遍采用的技术。在现代智能建筑中，中央空调系统是不可少的组成部分。因此，研究中央空调系统能耗有重要的意义。 关键词： 中央空调;系统;节能设计 Abstract: Central air-conditioning system can adjust indoor temperature and humidity, improve indoor comfort and environmental standards, is now widely used in domestic and foreign technology. In the modern intelligent building, central air conditioning system is part of not less. Therefore, there is important significance to study energy consumption of central air-conditioning system. Key words: central air conditioning system; energy-saving design; 中图分类号: TU201.5文献标识码：A文章编号： 中央空调系统具有经济性，可以将整个建筑物有效整合，有效降低单位能耗，节约功能成本。其次，中央空调系统的具有适应性，对于各种需求不同的客户可以提供各种有效的服务。其三，中央空调系统具有集约性，中央空调系统可以减少建筑物内空调系统的占地空间，提高了建筑物室内的使用面积。最后，中央空调系统具有易操作性，主机和各用户端由计算机控制，用户只需根据需要做出调控动作即可完成操作。 1 中央空调系统的构成1.1 冷冻机组这是中央空调的“制冷源”，通往各个房间的循环水由冷冻机组进行“内部热交换”，降温为“冷冻水”。1.2 冷冻水循环系统由冷冻泵及冷冻水管道组成。从冷冻机组流出的冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道，在各房间内进行热交换，带走房间热量，使房间内的温度下降。从冷冻机组流出、进入房间的冷冻水简称为“出水”，流经所有的房间后回到冷冻机组的冷冻水简称为“回水”。1.3 冷却水循环系统由冷冻泵、冷却水管道及冷却塔组成。冷冻机组进行热交换，使水温冷却的同时，必将释放大量的热量。该热量被冷却水吸收，使冷却水温度升高。冷却泵将升了温的冷却水压人冷却塔，使之在冷却塔与大气进行热交换，然后在将降了温的冷却水，送回到冷却机组。如此不断循环，带走了冷冻机组释放的热量。流进冷冻机组的冷却水简称为“进水”，从冷冻机组流回冷却塔的冷却水简称为“回水”。1.4 冷却风机冷却塔风机用于降低冷却塔中的水温，加速将“回水”带回的热量散发到大气中去。可以看出，中央空调系统是工作过程室一个不断地进行热交换的能量转换过程。在这里，冷冻水和冷却水循环系统是能量的主要传递者。冷却水温度过高、过低都会影响冷冻机组使用寿命，因为温度过低影响机组润滑，但温度过高将导致制冷剂高压过高。因此，对冷却风机的控制便是中央空调控制系统的重要组成部份。变频控制冷却风机的转速使冷却水出水温度保持在2830之间，既节能又延长冷冻机组使用寿命。 2 中央空调设计中的关键环节 2.1 冷热负荷设计控制 在中央空调系统施工图设计阶段，必须进行热负荷和逐项逐时的冷负荷计算。负荷计算应采用动态的计算方法，依据实际负荷情况选择合适的冷热源。由于系统冷热源及设备在部分负荷下的性能对系统节能有重要影响，因此，在设备选型时，一方面要考虑到特定的设计工况，同时还应该强调系统运行工况和部分负荷的系统性能的影响。 设计的空调系统的冷热负荷设计过大，设备选型没有充分考虑空调系统的负荷特点和设备性能，空调机组容量、管道直径、水泵配置、末端设备设计偏大，导致投资、运行费用增大。而很多建筑的空调系统都达不到满负荷运行，即使在最热月仍有闲置的空调机组。水泵选型过大或水泵选配电机功率过大，低效率运行，浪费能源。多台冷冻水泵并联运行时，没有根据供冷负荷的变化调整开启台数，而是无论冷负荷大小，都是按最大冷负荷开动冷冻水泵，白白浪费了电能。 2.2 空调水系统的设计控制 水系统大多是定流量，设计水流量按最大冷负荷和5的供回水温差确定。而实际普遍存在大流量小温差现象，最大负荷出现的时间很少，绝大部分时间在部分负荷下运行，实际温差小于设计温差，实际流量比设计流量大1.5倍以上，大大超过设计流量，水泵电耗大大增加。 设计人员应重视水系统设计，对每个水环路进行水力平衡计算，对压差相差悬殊的回路要采取有效措施，保证各环路水力平衡，避免水力、热力失调现象，认真校对和计算空调水系统相关参数，切实落实节能设计标准的要求值，利用电动二通阀对经过空调末端的水流进行控制，使流量随负荷变化而变化，积极推广变频调速水泵，冬、夏两用双速水泵等节能措施。近年来的研究结果表明，加大供回水温差使输送系统减少的能耗大于由此导致的设备传热效率下降所增加的能耗，因此对整个空调系统而言具有一定的节能效益，不仅要杜绝大流量、小温差现象，还要逐步引入小流量、大温差的设计方法。由于加大供回水温差，设备的运行参数发生变化，设计方案要经过技术经济比较后确定。同时还应该关注冷却水温度对空调系统能耗的影响。 （1）降低冷却水温度 由于冷却水温度越低，冷机的制冷系数就越高。冷却水的供水温度每上升1摄氏度，冷机的COP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，冷机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。 （2）提高冷冻水温度 冷冻水温度越高，冷机的制冷效率就越高。冷冻水供水温度提高1摄氏度，冷机的制冷系数可提高3%，所以在日常运行中不要盲目降低冷冻水温度。首先，不要设置过低的冷机冷冻水设定温度。其次一定要关闭停止运行的冷机的水阀，防止部分冷冻水走旁通管路，否则，经过运行中的冷机的水量就会减少，导致冷冻水的温度被冷机降到过低的水平。 3 中央空调的节能设计 3.1 新风系统的节能设计 新风系统的合理使用，也可以有效地控制能耗使用量。在满足卫生条件的情况下，减少新风量或根据实际需要采用变风量系统进行调节。有排风系统的，利用室内能量对新风进行预热与预冷处理（即热回收技术）等都能够有效减少空调系统的能耗。 3.2 系统运行过程中的节能 （1）加强中央空调的运行管理，采用一定的计量方法 在空调能耗中，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，亦与操作人员的技术素质直接相关。故应加强对空调操作人员的培训，提高管理人员素质，实行空调操作人员操作证制度。另外，集中空调实行计量收费，是建筑节能的一项基本措施。目前在欧美等国热量计量已是成熟的技术，据国外调查资料表明：实行集中空调计量收费后，其节能率在8 l5 。我国在计量方面也已取得了一定的成就。 （2）通过控制设备进行调节控制 随着用能计量收费体制的改革，室内空调系统装配温控阀后整个空调系统如何正确配备控制设备是非常重要的。 每一个有效节能的空调系统都应配置相应的调节控制设备，如自力式流量控制阀、压差控制阀、温度控制阀等等。在控制模式上需根据建筑物的具体功能、气候条件、使用状况等灵活处理，无统一的模式可循。如：年运行管理问题，主要应考虑过渡季节的运行：室外新风的利用、新风量的确定等； 日运行管理问题，主要应考虑随室外温度的变化采取不同的日节能运行模式，这可采用合理的自控系统及一定的手动调节装置来实现；建筑预冷预热时间的合理选择。建筑预冷预热时间的选择将直接影响冷热设备的大小，从而影响初期投资。特别是对于大空间的体育场馆等蓄热量较大的建筑，如何做