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。