商业大厦中央空调系统节能改造的研究

商业大厦中央空调系统节能改造的研究
摘要：降低建筑能耗是提升建筑使用环保性和经济性的根本方法，作为能耗占
比较高的运行系统，建筑内的中央空调需要完成节能改造。

基于此，本文对商业
大厦中央空调系统的节能改造进行了分析，并且通过自身经手的三个案例，对中
央空调系统节能改造工作开展的实用性方法进行了论述，希望能为相关工作人员
带来参考。

关键词：商业大厦；中央空调系统；节能改造
前言：提升建筑物的节能环保功能，一直是现阶段建筑行业关注的重点，而
在这一环节相关工作人员需要从细节出发，基于建筑内的各个运行系统完成针对
性节能改造，进而降低建筑整体的能耗。

在商业大厦运行环节，中央空调系统不
可或缺，为了能切实完成节能改造，必须从实际出发，保证方案的落地性。

1中央空调系统的节能改造意义
目前，为了保证商用建筑整体的运行有效性和管理便捷性，中央空调系统的
普及率越来越高，这一系统是由单个冷热源系统和多个空气调节系统组合而成的。

相比于原本的冷剂式空调，中央空调系统以液体气化制冷原理能更为充分地抵消
室内的热负荷，或为室内提供热量，可实现更为舒适高效地温度调节。

但是，在
中央空调系统的应用环节，也表现出了能耗巨大的缺陷。

通常，在宾馆或写字楼
之中，空调系统的能耗将达到总能耗的30%-40%，在商业大厦之中这一数据甚至
超过了50%。

开展中央空调系统节能改造，可以提升该系统自身的节能效果，实
现更加低耗高效地运行。

同时，节能改造工作的开展还能提升建筑整体的节能性，为进一步能源损耗率奠定基础[1]。

此外，基于中央空调系统的节能改造，建筑物
的运行成本将会大大降低，则建筑运行环节的经济效益将会更加突出。

所以，无
论是从节能环保的角度，还是从提升发展收益的角度来看，实现中央空调系统的
节能改造都是利大于弊的事情。

2中央空调系统节能改造方案
虽然，中央空调系统的应用场景极为多样，但其运行过程却并不相同。

而且，由于中央空调系统出现的运行问题和面对的节能改造目标不同，所以开展中央空
调节能改造时，相关工作人员需要根据实际情况完成作业重难点的把控，和实践
方案的制定。

基于此，笔者就根据中央空调系统节能改造的实际案例，对该系统
的具体改造方法和要求进行简要论述。

2.1空调冷凝水排放改造
2.1.1项目概况
某机电企业车间内的空调箱出现了冷凝水漏水问题，其中以堆焊车间的情况
最为严重，无论发生频率还是漏水量都远超其他车间。

虽然，冷凝水漏水问题并
未影响空调的温度控制成效，但是却导致地面湿度过高，对车间的正常生产工作
造成了一定干扰。

2.1.2设备运行情况
经维修人员调查发现，堆焊车间空调箱冷凝水系统漏水的主要原因是冷凝水
含有过量的淤泥杂质。

这些淤泥杂质大多为金属粉末，在经过空调箱的送回风循
环以后会附着于表冷器表面，进而造成排水管道淤堵。

目前，在空调箱之中，存
水弯U形弯头部分、冷凝水管道均存在淤堵问题；而且，冷凝水提升泵水槽底部
也存在淤堵，导致水泵叶轮不转进而出现故障溢水[2]。

不仅如此，由于出现了淤
堵问题，所以冷凝水提升管的单向阀关闭不严，其冷凝水会从高位冷凝水管中倒
流回提升泵水槽，造成二次溢水。

2.1.3改造方案
冷凝水系统漏水问题，将会引发十分严重的系统故障，让系统运行能耗大量
增加。

因此，为了改良这一问题，维修人员需要对堆焊车间的中央空调系统进行
节能改造，而该项工作的重点应该围绕增强空调箱冷凝水排放效果而开展。

在这
一环节，相关人员必须基于系统的原本运行情况和冷凝水排放的实际需求，制定
改造方案。

原有系统中，存水弯U形弯头部分的淤堵加剧了冷凝水系统漏水问题，所以
在针对这一方面进行改造时，施工人员应该从优化结构设计或更换零部件等方面
着手作业。

比如，以PVC弯头替换空调箱原有的金属U形存水弯。

通过改变弯头形状，将地淤堵风险。

当然，为了能更好能进一步提升使用成效，还可以为设备
检修提供条件。

比如，增设存水弯底部检修孔，保障检修人员可以迅速完成对U
形存水弯淤堵问题的检查和清理，为提高冷凝水系统的应用环保性奠定基础。

为
了避免支出多余成本或耗费资源，在开展空调箱U形弯检修工作时，相关工作人
员应该尽量避免大量拆除冷凝水管。

同时，要保证冷凝水系统的清淤成效，降低其出现漏水问题的几率，相关工
作人员还应该加强对空调箱内各环节衔接部分的重视。

比如，以PP材质的收纳
箱作为沉淀盒，将其放置在U形存水弯和提升泵之间的冷凝水管之上。

这一装置
的应用，以为提升清淤效果做出极大保障。

在实际应用环节，冷凝水将从盒子中
流过，而沉淀盒自身的大容积特性将会为冷凝水排放带来流通面积增加的效果，
这样一来冷凝水的水流速度必然下降，十分有助于水体中的杂质沉积。

而且，相
较于冷凝水管，沉淀盒的材质以及其容量都具备更加良好的淤泥容纳度和淤泥清
理便捷性，可以为提升冷凝水管清淤效果，降低冷凝水漏水几率提供帮助。

此外，还可将变频系统接入水泵电机之中，通过控制电机转速来调节冷凝水流量，以便
于切实降低其淤泥沉积速率。

2.2水系统热网管网及冷却塔溢水改造
2.2.1项目概况
东方体育中心采用中央空调系统来满足各场馆的供冷和供热需求，该系统还
需要满足游泳馆内的恒温泳池和生活热水供给。

不过，中央空调系统额度运行负
载变化极大，同时存在小负载长期运行，大负载短期运行的情况，且其供冷供热
必须在合理搭配下同时完成。

在使用环节，出现了水系统热网管网和冷却塔溢水
问题。

2.2.2设备运行情况
在东方体育中心原本的中央空调设计环节，供冷水系统额度覆盖范围仅为3
个场馆，供热水系统的燃气锅炉供热也覆盖3个场馆，但是其应用内的节能型湖
水热源却只能为恒温游泳池和生活热水供热。

也就是说，在体育中心的3个场馆
之中，供热主要依靠供热水系统的燃气锅炉，在作业环节将会耗费大量的燃气能源。

而且，供热水系统热网管网和冷却塔的溢水问题，很容易造成系统故障，会
进一步加剧能耗浪费。

此外，节能型湖水热源能所提供的热能十分有限，该设备
的应用有效性也根本没有得到全面发挥。

2.2.3改造方案
依据原本设计，体育中心的生活热水和恒温游泳池热能供给由热泵热回收螺
杆机供热系统来提供，该系统的产热量可达2X2.35T/H。

在改造时，相关工作人
员应该进一步扩大中央空调热水系统的辐射范围和控制力，以提升系统的采暖能
力为基准作业。

比如，改造热水系统管网，将其并入中央空调系统，基于节能装
置的热能供应，降低中央空调供暖的燃气热能供应量，同时提升经济性和环保性。

在节能改造环节还需要对水循环压力进行调控。

比如，依托于冷却板将水循环压
力由8KG改为4KG，降低水系统管网的安全风险。

此外，工作人员可以为在冷却
塔中增设平衡水箱，实现对冷却塔水位的合理控制，有效解决溢水问题，防治原
冷却水流失[3]。

2.3空调系统节能改造
2.3.1项目概况
东方体育中心的新闻大楼内新增2台空调机组，所以大厦的新风量设计指标
从原本的25m³/人/小时，提升到了30-35m³/人/小时。

同时，工作人员还完成了
对部分原有排风机组的更换和检修，使其排风能力得到了提升，让排风系统的整
体运行效率和适配度得到了提升。

2.3.2节能改造方案
新闻楼大厦的空调系统问题主要表现在其设备老旧和设别适配度不高的问题上。

所以，在制定节能改造方案时，应以更换必要性设备和提高设备适用性为基
准作业。

在更换设备方面，相关工作人员不仅需要以新的空调机组替换旧机组，
更需要对其零部件进行有效更换。

比如，以手动调节风阀替换原本的9F CAV 阀，为提升送排风系统的整体使用成效，调整楼分层支管的总风量分配奠定基础。

当然，为了能实现送排风平衡，还可以增加公共区域的末端送风口数量或调整BA
系统的控制方式和参数，以便于改善新风品质。

在推进设备适用性改造方面，相关工作人员应该基于原设备的尺寸、位置、
性能而提出更加细致化的要求，并制定完善的设备搬运方案。

比如，本次案例中，原有空调箱是约克YSM系列的组合式空调箱，风量为25000m³/h，尺寸为
3500*2800*1351，基于节能改造需要，将空调箱替换为新晃的SGT系列空调箱，
其风量为27500m³/h，尺寸为4000 *3120 *1351。

不过，为了保证新设备的适配度，需将新机组的设备高度调整为2500mm，以双风机送风形式作业。

在方案执
行环节，工作人员可以采用液压车运送设备，并通过安装前后的重点核验与密封
性检测保障作业质量和设备有效性。

结论：总而言之，面对不同的中央空调节能改造需要，相关工作人员应该制
定个性化的解决方案，以确保改造成效达标。

面对空调箱冷凝水泄露、水系统热
网管网和冷却塔溢水以及空调机组改造等常见的中央空调系统节能改造问题，相
关工作人员应该根据系统的原有情况和改造目标，制定具备可执行力的科学方案。

参考文献：
[1]方文皓.大型商场制冷系统节能改造及运行优化技术探讨[J].轻工科技，2020，36（03）：81-83.
[2]黄丽.既有公共建筑节能改造研究——以某学校学术报告厅中央空调系统节
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[3]周俊.大楼中央空调耗能及其节能简述[J].上海节能，2017（10）：592-596.。