浅谈中央空调系统的节能
张双德1，赵 卿2
【摘 要】摘 要:分析了影响中央空调系统能源消耗的关键因素，并从系统冷源、设备、水或空气系统以及运行管理等方面提出了一些节能措施，使整个中央空调系统实现节能运行，达到了降低能耗的目的，为中央空调系统的设计提供了参考。
【期刊名称】甘肃科技 【年(卷),期】2014(030)018 【总页数】4
【关键词】关键词:供热、燃气;通风及空调工程;节能;系统冷源;空调设备;运行管理
随着国民经济的迅猛发展、人民生活水平的不断提高，中央空调系统已在公共场所和住宅等建筑中广泛应用，同时空调能耗占总能耗的比例也在不断上升。例如，根据对全国公共建筑的能耗调查表明:空调能耗占整个建筑能耗的50% ～60%［1］，而且这一比例还有逐年增大的趋势，从而使建筑物的总能耗也呈逐年增长的趋势。因此，如何高效利用中央空调系统的能源和节能就成为迫切需要解决的问题。
中央空调能耗一般发生在三个部分［2］:空调冷热源;空调机组及末端设备;水或空气输送系统。本文就针对这几个部分，介绍几种中央空调系统的节能措施。
1 空调冷源的节能
中央空调系统的冷热源系统既是空调系统的心脏，也是耗能大户，其能耗占整个空调系统能耗的50%以上［3］，因此，冷热源系统的节能是中央空调系统节
能的重点。
以下主要分析以冰蓄冷作为空调冷源时的节能问题。
作为空调冷源，冰蓄冷就是在人工冷源的基础上增加了一套冰蓄冷装置，它是在非空调使用时间，利用用电低谷时的电力运转制冷机，将冷量以显热和潜热的方式储存起来，在用电高峰期且需要空调的时候，将储存的冷量释放出来，以达到转移尖峰电力、减轻电力负荷和降低设备容量的目的。
在夏季，空调用电约占高峰用电的20% ～30%左右［4］。如果采用冰蓄冷技术，将制冷机的运行时间转移到用电低谷时，在用电高峰期只运行供应蓄冷量的辅助设备，则高峰电力负荷可大幅降低，这样不但可以降低电力容量、减少基本电费，而且可以享受到低峰时的优惠电价。
冰蓄冷空调系统将转移多少高峰负荷、储存多少空调容量才具有经济效益，首先取决于采用哪一种蓄冷模式。这与很多因素有关，如建筑物空调冷负荷分布、电力负荷分布、电费计价结构、设备容量及蓄冷空间等。下面以某建筑空调系统为例，说明各种蓄冷模式的节能效益。
图1是某建筑的夏季空调冷负荷曲线图。该建筑的空调使用时间为8:00～19:00，从图1中可以看出，最大冷负荷一般出现在15:00～17:00。对于传统的空调而言，设备(制冷机、空气处理设备、风机、水泵、冷却塔)选型中均以最大负荷作为设计工况，但实际运行中空调负荷则随多种因素而变化，最小时甚至还不到设计负荷的10% ，存在很大的能源浪费现象，所以，冰蓄冷技术在空调节能方面具有一定的优越性。采用冰蓄冷系统时，具体有以下几种方案可供选择。 1.1 全部蓄冷系统
“全部蓄冷系统”:当电价在峰、谷时段里有差别时，可将全部负荷转移到廉价电费的时间里运行。本建筑就是利用非空调使用时间(19:00～8:00)的13个小时运转制冷机组制冷，储存足够的冷量，供应高峰时全部的空调冷负荷需求。在空调使用时段内制冷机停止工作，空调冷负荷全部由冰蓄冷系统供给，空调系统只要运转必要的泵与风机即可。这样，制冷机的容量可以减少到原来的50%左右，其负荷分布如图2所示。这种方式常用于改建工程，也适用于需要瞬时大量释冷的特殊建筑物，如体育馆建筑物等。 1.2 部分蓄冷系统
“部分蓄冷系统”:冷水机组连续运行，它在非空调时间用来制冷蓄冰，在空调时间利用蓄存的冷量为建筑物制冷。将运行时数从13h扩展到24h，可以得到最低的平均负荷。需电量费用大大地减少，而冷水机组的制冷能力也可减少30% ～60%或者更多一些。与传统空调和全部蓄冷方式相比，部分蓄冷的特点是，制冷机容量小、蓄冰容量小、所需辅助设备和水泵数量少、投资费用降低、经济效益较好。这种方式较适用于全天24h开放空调且冷负荷变化比较大的建筑物，如医院、宾馆、博物馆等。如图3所示。
2 空调系统设计中的设备节能
2.1 冷水机组的节能
冷水机组总容量的选择计算的要求与设计参数的确定有相同之处，即设备参数的确定，应该以符合系统设计的要求为基本原则，不应该无原则增加所谓“安全系数”和富裕量。
冷水机组本身的运行效率是选择冷水机组应该关注的主要参数之一。相关的国家标准对不同冷水机组的效率做出了规定。在空调系统的设计中，主张选用高
浅谈中央空调系统的节能
