中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能淺析
伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人民的生活水平逐步提高，空調(diào)作為大眾產(chǎn)品也逐漸走入尋常百姓人家。人們對(duì)空調(diào)的運(yùn)用也越來(lái)越廣泛，從行政事業(yè)部門(mén)到各大企業(yè)，又由企業(yè)到居民家庭。二零一一年中央空調(diào)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了450億；去年國(guó)內(nèi)中央空調(diào)市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)超過(guò)360億元，同比增長(zhǎng)了45%以上。伴隨著中國(guó)GDP的不斷提升，城市化的加速也勢(shì)必增強(qiáng)整個(gè)市場(chǎng)的發(fā)展，整個(gè)空調(diào)市場(chǎng)雖然競(jìng)爭(zhēng)激烈，但在國(guó)家的各項(xiàng)優(yōu)惠政策的推動(dòng)下，我國(guó)的中央空調(diào)行業(yè)飛速發(fā)展，在空調(diào)給人們帶來(lái)舒適的生活環(huán)境時(shí)，空調(diào)的能耗問(wèn)題也越來(lái)越引起了大家的重視。據(jù)有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，近二十年來(lái)，空調(diào)的能耗占到整個(gè)家庭能耗的百分之三十五，對(duì)于商場(chǎng)來(lái)說(shuō)空調(diào)的能耗更是達(dá)到了百分之七十以上。在西方一些發(fā)達(dá)國(guó)家中，其空調(diào)耗電量已經(jīng)超過(guò)了其所在城市總用電量的百分之四十以上。
所以，隨著空調(diào)應(yīng)用在人們中的推廣，空調(diào)節(jié)能降耗問(wèn)題愈來(lái)愈受人們重視。 筆者曾經(jīng)針對(duì)中央空調(diào)的節(jié)能面對(duì)的一些疑難問(wèn)題作出了分析，并提出了一些針對(duì)節(jié)能具體方法和措施。
1、中央空調(diào)系統(tǒng)原理
中央空調(diào)系統(tǒng)主要以下幾個(gè)部分構(gòu)成，由制冷機(jī)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)和冷卻塔等主要部分組成。制冷機(jī)的原理主要是通過(guò)壓縮機(jī)將制冷劑壓縮成液態(tài)后，再送到蒸發(fā)器中進(jìn)行冷卻水的熱交換，通過(guò)對(duì)冷凍水制冷后，再通過(guò)冷凍水泵將冷凍水輸送進(jìn)風(fēng)機(jī)風(fēng)口的冷卻盤(pán)進(jìn)行降溫的主要過(guò)程，這樣就可以達(dá)到輸出冷風(fēng)進(jìn)行降溫的目的。
2、中央空調(diào)節(jié)能具體措施——建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)
對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的節(jié)能具體方法，大家都知道，不管是商用還是家用，中央空調(diào)系統(tǒng)的主要負(fù)荷是由圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱負(fù)荷和新風(fēng)負(fù)荷組成的。我們可以通過(guò)改善建筑物的在熱加工過(guò)程中的性能，要保證不對(duì)建筑方案的實(shí)施造成影響的前提下可以降低建筑物的冷熱負(fù)荷。
（1）建筑物窗墻的面積比。因?yàn)閼舸暗膶?dǎo)熱系數(shù)比較高，隔熱能力比較差，而且要考慮到陽(yáng)光輻射對(duì)戶窗的影響，因?yàn)槊恳粏挝幻娣e戶窗得傳熱比單純的墻體要高很多，通常情況下為墻體的4—20倍，室外熱空氣也會(huì)通過(guò)戶窗的空隙逐漸滲入到里面，使玻璃窗得傳熱量占整個(gè)建筑得傳熱量45%以上。從節(jié)能降耗的要點(diǎn)出發(fā)，應(yīng)該合理設(shè)計(jì)戶窗的結(jié)構(gòu)，并不影響室內(nèi)取光條件下，正確的計(jì)算出戶窗與整個(gè)墻體的面積比，通常確定各朝向的戶窗與墻體的比率不得超過(guò)下列數(shù)字：北向35%；東向20%；南向 45%。
（2）對(duì)墻體屋頂圍護(hù)結(jié)構(gòu)，要增大外墻體熱阻，對(duì)屋頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須采取良好隔熱措施，才能減輕通過(guò)屋面對(duì)室內(nèi)的大量傳熱。常用隔熱效果明顯的措施有：通風(fēng)屋面、夾心隔熱保溫及生態(tài)型建筑屋面隔熱技術(shù)（綠色建筑）。生態(tài)型隔熱技術(shù)利用水的蒸發(fā)和植被對(duì)太陽(yáng)能的吸收、
轉(zhuǎn)化作用而降溫，能將照射到屋頂?shù)奶?yáng)輻射熱進(jìn)行自我良性化解，從而降低屋頂表面?zhèn)鳠?，減少屋頂向室內(nèi)傳熱。生態(tài)型隔熱技術(shù)符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，是最有發(fā)展?jié)摿Φ慕ㄖ魺峒夹g(shù)。利用盤(pán)管空調(diào)方式，由于其新風(fēng)量無(wú)法增加，因此不能以全新風(fēng)方式運(yùn)行，此時(shí)，可以采用冷卻塔供冷。因而冷卻塔出水水溫也隨之降低。
如果室外濕球溫度降低到某個(gè)數(shù)值以下時(shí)，冷卻塔出水的水溫與空調(diào)末端裝置（如風(fēng)機(jī)盤(pán)管）所需水溫就會(huì)比較接近，此時(shí)就可以關(guān)閉人工冷源。以流經(jīng)冷卻塔的循環(huán)冷卻水向空調(diào)系統(tǒng)供冷，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。當(dāng)然，除上述幾點(diǎn)外，還應(yīng)根據(jù)具體情況酌情考慮。
3、中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能——設(shè)計(jì)和維護(hù)
通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的中央空調(diào)負(fù)荷所占的比重是非常大的，通過(guò)調(diào)查研究，可以通過(guò)改變周?chē)膽舸敖Y(jié)構(gòu)來(lái)達(dá)到節(jié)能的目的，用這種方法來(lái)用以降低中央空調(diào)的總體負(fù)荷，還是比較實(shí)用的。通過(guò)采用一些節(jié)能材料用以遮蔽陽(yáng)光，這樣就減少了陽(yáng)光輻射對(duì)對(duì)室內(nèi)帶來(lái)的熱量，有的家庭還通過(guò)安裝面積大的窗簾來(lái)遮蔽陽(yáng)光輻射。這也很有效的起到遮光避光的方法。也可以通過(guò)增加戶窗的密封來(lái)達(dá)到節(jié)能的目的。當(dāng)然一些有條件的家庭在其建筑使用節(jié)能型建筑材料，用這種行之有效的構(gòu)造來(lái)減少戶內(nèi)熱量的增加，這樣在總體上減少了中央空調(diào)的能耗，起到了意想不到的效果。有些業(yè)主通過(guò)在一般屋頂外面怎加一些提高反射的材料，減少了陽(yáng)光輻射對(duì)室內(nèi)的影響，所有的舉措都是為了一個(gè)目的，就是減少外圍環(huán)境對(duì)建筑內(nèi)熱量的傳遞，來(lái)達(dá)到中央空調(diào)節(jié)能的結(jié)果。
中央空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是降低空調(diào)能耗的優(yōu)先舉措。首先，空調(diào)的設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮到具體的實(shí)際情況，同時(shí)還應(yīng)該加強(qiáng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行管理來(lái)減少整個(gè)系統(tǒng)的能耗。依據(jù)現(xiàn)有的負(fù)荷所需能耗來(lái)選擇空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備，只有降低中央空調(diào)的負(fù)荷才能達(dá)到節(jié)能的根本目的。雖然增加了一些投資，但是對(duì)于廣大用戶來(lái)說(shuō)，能達(dá)到節(jié)能的目的，這點(diǎn)投資也是絕對(duì)價(jià)值的，可以采用變風(fēng)量系統(tǒng)的方法來(lái)達(dá)到空氣輸送系統(tǒng)過(guò)程中的能量消耗。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，通過(guò)利用變風(fēng)量系統(tǒng)可節(jié)約能源消耗達(dá)到35%，而且可以提高周?chē)瞽h(huán)境的舒適度。中央空調(diào)水系統(tǒng)的構(gòu)造應(yīng)盡量降低總系統(tǒng)的電能消耗。因?yàn)橹醒肟照{(diào)在運(yùn)行的大部分時(shí)間是部分負(fù)荷下運(yùn)行的，空調(diào)的實(shí)際溫差小于額定溫差，實(shí)際的流量大小也比設(shè)計(jì)流量大，這樣的話會(huì)增加水泵的電耗。
中央空調(diào)水系統(tǒng)的節(jié)能降耗。通常一般中央空調(diào)水系統(tǒng)輸配的用電量在在整個(gè)冬季供暖期間占到了城市總用電量22%～30%；而到了夏季供冷時(shí)候其用電量占到了15%～28%，所以，對(duì)整個(gè)空調(diào)水系統(tǒng)的節(jié)能也非常重要。
（1）比較可行的方法是對(duì)冷凍水泵的精準(zhǔn)匹配，這是比較簡(jiǎn)單的，而且效果也很明顯，這種方法對(duì)于中小型中央空調(diào)冷源系統(tǒng)也是比較適合的。
（2）設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)測(cè)算分析出管網(wǎng)特性和負(fù)荷特性，認(rèn)真核對(duì)和計(jì)算中央空調(diào)水系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)，認(rèn)真落實(shí)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求數(shù)值，正確選用水泵的流量和壓力，
積極推廣變頻調(diào)速水泵，寒暑兩季兩用雙速水泵等節(jié)能措施。
中央空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后空調(diào)冷凍水、冷卻水系統(tǒng)，制冷主機(jī)及風(fēng)機(jī)散熱盤(pán)片不可避免的出現(xiàn)了水垢、銹蝕、淤泥、細(xì)菌、藻類和粉塵問(wèn)題將直接導(dǎo)致制冷能力減弱，使用壽命縮短、運(yùn)行可靠性降低、能耗提高導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用增加等。制訂中央空調(diào)系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃可有效降低中央空調(diào)運(yùn)行能耗和維修成本。
4、增強(qiáng)中央空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行管理
通過(guò)增加對(duì)中央空調(diào)操作者的實(shí)習(xí)培訓(xùn)，增加管理者的綜合能力，對(duì)空調(diào)操作者頒發(fā)操作證明的方法，來(lái)達(dá)到節(jié)能降耗的舉措，萬(wàn)事萬(wàn)物的主宰都是人，相信通過(guò)增加空調(diào)操作者實(shí)際操作過(guò)程中的知識(shí)；一定能增強(qiáng)人民的節(jié)能意識(shí)。要懂得根據(jù)室外參數(shù)的變化來(lái)調(diào)節(jié)空調(diào)輸出溫度。
中央空調(diào)運(yùn)行過(guò)程中有許多節(jié)能的方法。首先，所有中央空調(diào)設(shè)備利用變頻的系統(tǒng)技術(shù)，通過(guò)對(duì)溫度實(shí)際控制、濕度控制、還有對(duì)壓差控制等等方法來(lái)使空調(diào)達(dá)到理想的運(yùn)行效果,這樣就能最大化地完成節(jié)能的目的。其次，加強(qiáng)平時(shí)對(duì)空調(diào)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，像冷凝器這種換熱設(shè)備得銅管需定期除垢，過(guò)濾器、除污器也要經(jīng)常清洗。第三，通過(guò)對(duì)空調(diào)操作人員的訓(xùn)練來(lái)增加操作人員的作業(yè)能力，這與空調(diào)系統(tǒng)的各種工況調(diào)節(jié)和節(jié)能方法的實(shí)行是密切相關(guān)的。還有調(diào)整中央空調(diào)系統(tǒng)的收費(fèi)制度，這樣就可以有效提高大眾在空調(diào)使用時(shí)的節(jié)能意識(shí),這也是中央空調(diào)節(jié)能的一種行之有效的方法。
總之一句話，節(jié)能降耗是每個(gè)公民應(yīng)盡的職責(zé)，特別是對(duì)于從事中央空調(diào)系統(tǒng)這個(gè)行業(yè)的人，尤其是運(yùn)行管理者們，更應(yīng)該有具備強(qiáng)烈的社會(huì)使命感，在空調(diào)節(jié)能領(lǐng)域積極做出我們應(yīng)有的貢獻(xiàn)，最大可能地降低所有可以節(jié)省的能耗。