大型建筑中央空调系统节能改造探析

大型建筑中央空调系统节能改造探析

黄国锋

深圳万象美物业管理有限公司广州分公司

摘要:在全球能源紧缺的今天，中央空调的快速节能减排改造对于未来我国能源可持续发展五大战略的进一步实施将具有重要意义。为此，本文综合分析了影响大型工业建筑空调控制系统能耗的因素，并在不明显影响舒适性的必要条件下，对中央空调系统节能技术改造的应用提出了一些建设性的政策建议，希望能为今后的节能工作提供一些参考。

关键词:大型建筑；空调系统；节能改造

引言

本文主要从如何改变空调的类型、建筑节能技术的发展战略、建筑施工企业中央空调系统供热控制系统的改造、空气变频节能技术及其在建筑生产过程管理中的应用等方面展开论述城建企业中央空调系统建筑节能技术改造，阐述了如何继续加强大型城建企业中央空调系统的改造，以促进我国大型企业建筑节能改造健康可持续发展，也可以贡献自己的新力量。

1.能耗原因分析和节能改造措施

家用中央空调驱动系统的主要能耗来源包括空调主机驱动系统（即空压机驱动系统）、空气综合处理器、水泵、专用冷却塔等空调设备的正常运行能耗。针对我国中央空调各远程运行控制设备的实际能耗，提出了一套相应的能耗解决政策措施，以利于加强空调自动化远程控制设备运行机制。对于家用中央空调控制系统，其使用能耗主要具体表现在以下几个方面:

①为了减少能够向具有空气和热处理器的设备有效率地供给热的冷量、热星而由此造成的冷(热)源源的能耗。②输送空气、水的风机和水泵等设备的能耗。

2.节能改造思路

2.1改变型式，实现节能改造

2.1.1风机盘管智能化管理

目前，大型及中高层工业建筑物的自动中央空调风机控制通风系统安装改造中部分用户需要得到的都是中央空调风机颚式对流盘管自动通风控制空调系统改造技术比较落后，缺乏必要的技术检修以及维护。加装供暖主机监控温度自动联锁限制温度监控联锁装置后，可以轻松快速实现对于非其他制冷动力空调恒热供暖恒温供热供冷季节的供暖主机进行温度控制、盘管和其他制冷空调动力站恒温供暖供热主机的监控温度自动联锁，使在非其他制冷空洞恒温供暖供热季节和非其他制冷动力空调恒温供暖供热时段可将主机温度盘管自动控制关闭后并停止正常供暖工作。这种传统施工工艺做法不仅材料施工简单，节能环保而且效果显著。但是，在一个任务开始执行的整个操作过程中一定是需要注意做到一个注意点:

①控制当空调温度过高达到工业限定温度要求时，空调系统停止正常工作，减少空调风机设备能耗，降低空调冷水机组设备能耗。②联锁自动控制。在非正常供冷时间供热工作时段，风机启动盘管不能自锁，无法本地风机启动，以防防止风机启动消耗过多能量。采用工作人员自动探测控制装置可在检测并感到公司办公室无人并暂时超过系统设置的工作时间后，自动及时关闭中央空调。

2.1.2排风系统中的能量回收或重复应用

对于大型新风系统，其空气能耗非常大。在厨房的实际应用过程中，为了有效保证厨房室内空气的湿润质量，往往故意增加室内新风和热量的及时供给，造成大量的空气能耗和资源损失。当各种新鲜空气直接进入房间时，房间会迅速排出各种冷、热、湿特性的新鲜空气。对于大多数高层建筑来说，当多余的空气从室内排到室外时，基本上需要遵循一定的规律和原则。因此，可以有效回收现有热排风空调系统中使用的过剩空气，特别是对于能量光环大的新型风机的应用，可以在一定程度上有效降低新型风机的能耗。

2.1.3冷热源节能改造

对于大型中央空调供暖系统，可以自由选择作为冷热源的主要形式。在本研究过程中，需要从建筑节能设计的角度，在设计过程中，对初始设备资金、使用时间、能耗控制标准、初始运行资金、安全可靠性性能要求等进行全面深入的比较、分析和深入研究，对公共建筑中央空调采暖系统和制冷热源的改造、重新设计，应当严格按照国家公共建筑采暖节能系统设计标准和节能要求程序进行，根据建筑节能设计的设计指标数据，尽可能选择那些高耗能、低利用率的采暖装置和配套的热源管理系统。对于严寒冬季地区，在利用节能技术改造中央空调系统的生产过程中，可采用地下水加热、天然气冷冻、蒸发水和冷却水、地热太阳能等技术作为冷热源。与其他清洁能源技术相比，天然气冷热源在建筑制冷和采暖节能方面，在安全设计过程中，仍具有一定的竞争优势，对于大型建筑的各类中央空调和采暖系统的节能环保改造，也可以作为优先考虑的事项。

2.2节能改造策略

根据已建立的建筑集中供热系统水平供热管理模式，可以对供热系统进行适当改造，如采用水平和垂直供热系统。从长期的实际研究成果分析，这种空调节能系统改造管理不仅可以合理控制室内局部空调系统和温度，还可以计算出空调热力系统入口处空调系统的总热量，它能最大限度地充分利用原有的传统中央空调系统及其他相关空调设备，对室内装修的节能影响不大。它不仅能在一定程度上有效降低原有室内中央空调系统的节能改造。

2.3应用变频技术

中央空调水泵系统主要包括中央冷冻冷却水和中央冷却水两个大部分，所以，在针对水泵系统进行节能优化改造的设计过程中，可以考虑采用中央变频器。

2.3.1冷冻水泵系统的闭环管控

在大型高层建筑中央空调系统节能优化改造的施工过程中，采用智能变频中央空调系统可以有效保证空调机组的频繁启停，有效避免了中央空调机组频繁启停的尴尬局面，节省了频繁启动时的巨大电耗。在环保节能空调的工作中，变频器的转速是根据专用冷冻加热水泵和专用冷却加热水泵两台电机的起动转速不同而调节的。主要是基于充分满足整个空调的正常运行功能，使整个空调系统能够充分发挥空调正常运行的节能效益，避免空调的能耗，从而达到环保节能的主要目的。在这次行动中我们需要特别注意的是:

①在自动化控制冷闭环监控工作模式下，冷冻室与冷却水泵自动监控控制系统直接实现智能闭环管控。在设计能够有效确保最小的末端水流供水管理设备系统能对大型冷冻泵的饮用水流量正常控制进行水流供给的基础上，确定每台大型冷冻泵所用差压变频器的最小频率上限值和工作频率，然后将其工作频率根据设定的上限值为最小频率下限时的工作频率，并将其频率进行变频锁定。②在热能闭环恒温制热热能监控系统模式下，冷冻室与供热水泵闭环供热控制系统之间实现热能闭环管控。在这种管控控制模式下，在目前我国末端中央空调过程控制解决系统启动设备过程中的热热泵用水泵启动设备系统运行过程管理控制过程中，冷冻式热泵用水泵启动控制系统的管控控制解决系统方案一般定义是:与目前传统的的制冷式热水泵启动模式管控控制系统解决方案相同，在这种能够有效确保最大的末端中央空调设备每台备用冷冻泵的冷热水流量正常化并进行热水供给的必要条件情况下，确定每台备用冷冻泵的最小最大上限控制工作频率，设定冷冻泵的最小下限控制工作频率。

2.3.2冷却水系统闭环管控

在技术改造传统冷却水处理系统的应用过程中，对传统冷却水处理系统供电进行智能闭环管控的智能节电技术效果非常显著。在需要确保监控冷却塔内部有效的冷却水安全流出时，通过管控室内变频冷却器冷水输出机的频率系数来有效控制调节塔内冷却水的进出流量。当城市中央空调使用冷却水的空调出水回流温度相对相比较低时，就可以减少空调冷却水的使用流量;同时当城市中央空调使用冷却水的空调出水回流温度相对较高时，就可以加大空调冷却水的使用流量，在有效确保城市中央空调供水机组正常工作运行的重要基础上可以达到环保节能、增效的使用目的。

结束语

总而言之，中央空调供暖系统供热是整个建筑围护结构中供热能耗比较大的部分，它不仅与中央空调系统冷热源、系统和隔热设备内部能量的有效综合利用效率有密切的直接关系，而且还与建筑围护结构物的朝向、形状和保温以及隔热系统性能等诸多因素密切有关。

参考文献：

[1]边德海.大型公共建筑中央空调系统节能运行管理研究[J].产业科技创新，2020，2(30):91-92.