浅谈中央空调的节能【文献综述】

毕业设计文献综述建筑环境与设备工程浅谈中央空调的节能前言部分社会经济的发展使得能源成为国民经济的关键要素，构架社会主义节能型环境，实现社会经济的可持续增收，这些都成为了构建和谐社会的有效途径，但当前社会调查显示了我国能源的使用情况，当前建筑行业的能源消耗占到了总能源消耗的30%，而在中央空调的建筑物中其能源消耗占到了70%，随着时间的推移这些数字还是在增长的根据这些数据能够看出，中央空调是作为社会建筑中最为重要的能耗运行系统需要消耗大量的社会能源。

优化中央空调内部的能源系统能够在降低能源使用及创造经济效益和社会效益中发挥出重要的作用。

主题部分中央空调的操作和管理人员缺乏专业知识许多中央空调的操作和管理人员缺乏一般的热力学知识和制冷空调理论知识，整个班组没有暖通空调方面的技术人员，有一两个从事过制冷空调的老工人以属不易，许多操作人员对运行期间进行怎样调节，不甚了解。

对水泵、风机的节能普遍重视不够水泵、风机的耗能占中央空调系统能耗的30%左右，这方面的节能潜力大有可挖。

然而普遍重视不够，能源浪费严重。

过渡季节不懂得利用室外空气降温过渡季节利用室外空气降温可节省相当多的能源，然而运行管理中许多操作人员依然按照夏季空调方案运行，浪费了许多能源由于过渡季节时间不短，如能掌握空调原理，根据室外温度予以适当的调节，加装回风系统、增大新风阀、空调区域妥善分区等。

冷却塔质量差，导致制冷主机耗电增加许多单位设计时选择冷却塔是足够大的，且有富余量。

由于冷却塔制造、安装质量差，所以实际冷却能力比标识的冷却能力偏小了不少，导致冷却水温偏高，冷冷却塔进出口温差过小，直接导致冷水机组冷凝温度提高制冷系数降低，耗电量增加。

有的单位将就着运行，其结果是浪费了大量的电能(冷凝温度提高一度，冷水机组运行电流约增加4%。

有的单位甚至因冷却水温过高而自动停机或卸载来维持运行，最终不得不增加冷却塔的台数来解决这个问题空调负荷条件的不均匀性中央空调设计过程中需要确保大气温度最高的环境中能够达到使用要求，这需要根据最大负荷设计且含有15%左右的富裕量，且保证平时的使用低于正常需要的满负荷，当出现较大的裕度时应该将制冷主机安装负载变化自动加载、卸载，但是水泵的流量无法达到冷主机的调整需要，这就会造成较大的能量浪费；与此同时，每个时期的气象条件会根据时间的变化出现差异。

电机起停频繁电机起停次数过多时，这就将给设备的使用寿命造成不利影响。

通常将起动电流控制在额定值的5倍，当电机收到了很大的电流冲击会出现不断的起停，这就造成了电机、电网出现不同的损坏。

冷却水系统的缺乏冷却水泵电机的容量需要根据最大换热量来进行计算，然后参照相应的安全系数进行判断。

一般条件下，随着季节和昼夜气温变动与缺少开机数目，使得实际换热量要比设计值多。

这时当电机容量远超出实际负荷时就造成了大马拉小车的现象。

冷冻水系统的不足把经制冷机降温的冷冻水经过输送管道送至中央空调的各出风口处的风机盘管组件里是冷冻水泵的作用，在环境中发挥降温效果。

而冷冻水的流量与冷冻水泵的转速关系为正比，若冷冻水泵转速增加将使得冷冻水的流量增加，提高了流速。

这就造成了冷冻水流过风机盘管组件，但是尚未具备足够的时间将所携冷量全部放出便回到了制冷机，这时的冷冻水泵电机做的都是无用功，从而增加了不必要的能耗。

措施中央空调系统的节能是一个系统工程，要求在能源利用的各个环节从规划设计到施工运转的全过程中贯彻节能的观点，才可能达到节能的效果，如果在某个环节上造成了能源的浪费，整个系统也不能说是节能的。

精心设计暖通空调系统，使其在高效经济的状况下运行中央空调系统是一个庞大复杂的系统，系统设计的优劣将直接影响到系统的使用性能。

例如系统往往都是按最大负荷设计的，而实际运行基本上是在部分负荷下运行，如果系统各部分的设计不能满足部分负荷运行的要求，那么系统的能耗是很大的。

又如新风系统的设计，系统应该能随着室外气象参数的变化改变新风量，以最大限度地缩短主机的开启时间可以说空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。

改善围护结构的保温性能我们知道对于中央空调系统而言，通过维护结构的空调负荷占有很大比例，而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小，亦即决定通过维护结构的空调负荷的大小。

所以围护结构保温性能在建筑的节能中起着很重要的作用。

一些研究表明，增大围护结构的保温性能，可降低中央空调的设计负荷。

运行过程中可大大降低外界对室内环境的影响。

降低中央空调系统全年的运行费用。

提高系统控制水平，合理确定室内温、湿度参数以夏季中央空调制冷系统为例，假设室外计算参数为定值时，空调系统室内空气计算温度和湿度越低，计算冷负荷就越大，系统耗能也越大。

通过研究证明，在不降低室内舒适度标准的前提下，合理设定室内空气温度和湿度设计参数可以收到明显的节能效果。

采用新型节能舒适健康的空调方式不同的温湿度参数组合可以得到相同的舒适性效果，但不同的温湿度参数组合中央空调系统的能耗是不相同的。

例如在冬季，如果我们采用传统的空调方式，把整个室内的空气加热，通过空气实现人体与环境的热湿交换，就需要较高的环境空气温度，此时通过维护结构的热损失和加热新风的热损失都比较大。

如果我们根据研究成果，改变传统的空调方式，增加辐射热（如低温地板辐射采暖），此时所需要的空气温度将会显著下降，一般可达到12~14度（传统方式一般在18~20度）。

显然后者比前者具有显著的节能效果。

减少输送系统的能耗中央空调系统中，空气与水通常是能量载体。

输送过程中的能耗包括：通过输送管道传热的能量损失和输送过程中的流动阻力损失。

对于输送能量的空气或水管路系统，减少输送过程传热对系统能量的损失和减少流动阻力对系统能量的损失也是达到节能效果的至关重要的两点。

开展冷热回收利用的研究运用工作，实现能源的最大限度利用。

目前许多中央空调系统冷热回收利用研究正在蓬勃发展，如中央空调风系统的全热回收机组，将新风和排风进行最大程度的热交换，由此大大降低了冷却、加热新风所需的能量，节能效果明显。

夏季利用冷凝热的生活热水供应等，都是对中央空调系统冷热的回收利用，显著提高了中央空调系统能源利用率。

做好水泵水管的保温中央空调系统中水的主要输送设备是水泵，输送过程的能耗包括两部分，即传热过程的冷量损失以及输送过程的流动阻力损失。

对于输送冷量的管路系统，克服流动阻力的能量容易转变成热量，从而导致冷量损失。

尽量减少阀门的阻力阀门能够调节管路阻力特性，水泵的扬程和电耗会由于阀门阻力而增加，应该尽量避免使用阀门调节阻力的方法，尽量减少阀门的阻力。

设定合适的水流量水流量与水泵能耗成一定的比例。

空调冷热负荷和空调供回水温差决定了空调系统中水流量，空调供回水温差越大，空调水流量越小，那么水泵的能耗就会越小。

选用合适的水泵，提高水泵效率水泵效率就是指原动机。

轴功率被流体利用的程度。

根据水泵工作状态点的不同，水泵的效率的变化范围是从0到最大效率变化。

在输出功率相同的情况下，如果降低水泵的效率，那么水泵的能耗就会增大。

因此．在空调系统设计时要选用合适的水泵，提高水泵效率，使其以高效率状态工作。

进行新风量的调节一般来说，新风负荷要占整个空调负荷的20％~40％，甚至更大。

在满足室内卫生要求的前提下，进行新风量的调节，减少新风量，能够达到显著的节能效果。

合理确定中央空调的开停机及新风供应时间应该根据中央空调的围护结构热工性能、气候变化、房间使用功能进行预测控制，确定出最适合的中央空调的启动和停机时间，在保证舒适的条件下节约空调能耗。

如果已经确定了设备容量，那么就应该按照中央空调的额定功率考虑预冷或预热时间，不仅能够提高冷、热源的运行效率，而且能够缩短预冷或预热的时间。

在过渡季节选取室外空气作为自然冷源在中央空调的运行时间内保证卫生条件的基础上，只有当夏季室外空气的热焓大于室内空气的热焓时，或者当冬季室外空气的热焓小于室内空气的热焓时，进行新风量的调节，适当减少新风量才有一定的节能意义。

在过渡季节，当供冷期间出现室外热焓小于室内空气热焓时，应该采用全新风运行，这样做不仅能够达到缩短制冷机的运行时间、减少新风耗能量的目的，而且，也可以使室内环境的空气质量得到改善。

定期处理中央空调系统的水质中央空调制冷系统受水侧污垢、腐蚀及青苔的影响极大，水侧污垢、腐蚀及青苔的累积容易导致中央空调能耗高。

大气中的尘埃、水分、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，虽然冷冻系统是比较封闭的，但是冷冻管材也会受到水中溶解氧的腐蚀作用，经过中央空调的长时间运行，中央空调设备就会积累很多污垢、锈蚀、锈渣和微生物繁殖所产生的生物污泥，导致管道堵塞、制冷功能降低、能耗增加。

通过理论计算发现，中央空调冷疑器的污垢每增加0.1mm，同时就会降低30% 的热交换效率，相应地，增加5%~8%的耗电量。

因此，必须定期处理中央空调系统的水质。

操作培训为了使中央空调能够正常运行，应该加强对中央空调操作人员的培训，提高操作人员的素质，建立健全中央空调操作人员操作证制度。

各项中央空调调节和节能措施的实施，都是与中央空调操作人员的技术素质直接相关的。

中央空调操作人员的技术素质的提高，将会有利于中央空调的节能效果的改善。

合理确定中央空调的室内温度经过许多城市如重庆、上海、广州等地区的实践证明，要使夏季室内温度低1℃或冬季高1℃，中央空调的工程投资将会增加6%，同时能耗增加8%，并且使室内外温差增加太多也是与卫生学的要求不符合的。

因此，应该合理确定中央空调的室内温度。

夏季比较理想舒适的中央空调的室内温度应该比室外环境温度低5℃~8℃比较好。

合理设计中央空调，降低中央空调的冷热源能耗中央空调的冷热源能耗约占总能耗的50% 左右，它是中央空调节能的重要内容。

从中央空调的单位能耗角度考虑，对于夏季制冷来说，采用离心式、螺杆式的冷水机组能耗最低，而采用吸收式冷水机组能耗最高；对于冬季供热，采用螺杆式、活塞式的冷水机组能耗最高。

结论变流量空调系统的运用需要根据实际情况进行设定，考虑到季节等环境因素才能实现节能效果，获得更大的经济利益。

同样，对冷却塔的散热风由于季节、天气和时段的变化，并不是总需要风扇运行在工频对应的额定转速，可据实际情况通过变频器来调速，以达到良好的节能效果。

综上所述，中央空调系统在建筑节能中占据重要的位置，起着重要的作用，节能技术的研究开发和运用是中央空调系统、建筑系统节能的基础，政府职能部门的重视和支持，则是实现大幅度节能、推动经济发展的保证。

在中央空调系统领域，舒适和节能成为当今建筑设计的基本课题，保护环境，利用自然能源，削减能源负荷，将成为今后建筑设计的方向。

参考文献[1]梁春生，智勇等.中央空调变流量节能控制技术[M].北京:电子工业出版社，2005.[2]唐军，莫珊，万良，梁春生，智勇。