中央空调制冷系统的节能改造分析

中央空调制冷系统的节能改造分析

伍振雄

广州市建隆物业管理有限公司 广东省广州市海珠区 510000

摘要：在现阶段的空调制冷系统优化改造实施过程中，节能改造手段已经全面贯穿融入到中央空调的制冷系统改造工程，并且表现为良好的空调制冷装置改造运行效益。空调制冷系统本身具有电能消耗总量较大的特征，因此目前针对中央空调的制冷设备系统需要实施全面节能改造，旨在合理控制空调运行能耗与成本，创造空调制冷装置设备的最大化运行使用综合效益。

关键词：中央空调制冷系统；节能改造；技术措施要点

中央空调制冷系统的核心组成部分为空调制冷装置，空调制冷的装置设备系统在正常运行使用情况下，系统消耗电能占据较大的系统能源消耗比例，导致空调制冷装置呈现出能耗总量较大的现象。近些年以来，空调制冷系统的研发设计人员重点针对空调制冷装置设备全面推进与实施节能工艺改造，从而实现了严格控制空调制冷装置运行使用能耗的目的，展示出空调制冷装置系统节能优化改造的重要实践作用。

一、对于中央空调制冷系统全面实施节能改造的必要性

中央空调系统设备具有实时控制与改变建筑室内温湿度的作用，因此中央空调装置系统目前正在被普遍运用于各种类型建筑物^[1]。中央空调的制冷系统在正常启动状态下，可以确保在短时间里达到迅速降低室内空气温度的效果，确保建筑室内居民始终感觉到空气温度舒适。但是在降低室内空气环境温度的过程中，空调制冷装置本身将会消耗较多电能，并且容易导致空调污染物的持续排放。由此可见，全面实施与推进空调制冷装置系统的节能优化改造举措具有显著实践意义。

例如对于离心式与螺杆式空调制冷机装置设备系统来讲，制冷机设备普遍运用于大型商业建筑物以及酒店建筑物的室内空间制冷运行过程，重点涉及到单冷式的空调制冷机组运行方法。直燃式中央空调制冷设备机组系统可以被运用于空调热回收处理过程，充分满足了具有较大热蒸汽与热水使用需求的建筑物室内空间场所。风冷冷风以及风冷冷水两种类型的空调制冷机主要涉及到空调压缩机的系统规格型号配置与选择。对于风冷冷风式的空调压缩机装置设备来讲，空调压缩机装置应当设计为涡旋状结构，包含了冷库专用以及变频中央空调专用的风冷冷风制冷机设备。变频中央空调本身具有快捷调整与改变室内建筑空间温度的特性优势，也能达到明显节约空调使用运行成本的目标。

二、中央空调制冷系统原有的运行方式缺陷

在中央空调机组原有的制冷设备系统中，空调机组设计人员对其限定于单层的冷却塔喷淋装置结构，因此导致空调制冷装置表现为较差的室内空气降温效果，并且呈现出不均匀的喷淋水分布情况。系统操作人员如果要控制空调装置中的冷却塔设备，那么仅限于经由风机启停设备来实施控制。由于受到以上的冷却塔控制与运行设计模式影响，从而导致机组操作人员必须要频繁启停系统回水阀门与冷却塔的装置设备供水阀门，进而产生了较高的系统运行电能消耗现象。

中央空调的制冷机组系统在原有设计模式下，系统设计人员选择了操作难度较小的冷水泵运行控制模式，因此没有全面引进逻辑控制的冷水泵配套机组装置启停控制模式。空调制冷机组由于缺少自动化与智能化的逻辑控制模式，导致制冷机组表现为较少的冷水需求量，空调制冷机组很难维持低负荷状态下的正常运行与使用。作为系统操作人员而言，空调机组的操作控制人员在开启空调制冷泵时应当亲自前往机组所在区域，因此决定了分散布局的制冷机组布局设计模式本身欠缺合理性^[2]。

除此以外，空调制冷机组范围内的循环泵房装置系统呈现出比较显著的水温波动变化趋向^[3]。机组操作控制人员如果没能及时调节冷冻水的机组运行流量，那么将会造成剧烈波动的机组冷却水温后果产生。尤其是涉及到机组运行负荷改变的情况下，机组操作控制人员必须要频繁进行人工控制操作，导致存在较为明显的机组启停负荷变化状况，对于空调制冷装置的运行电能消耗量进行了明显增加。

三、中央空调制冷系统的节能改造具体技术措施

对于中央空调的制冷机组设备系统来讲，全面推进与实施空调制冷机组节能工艺改造的总体目标思路应当在于引进智能变频自动控制技术，依靠自动化的空调节能改造工艺技术手段来完善空调制冷机组现有的负荷控制以及水流输入输出过程^[4]。具体在实践中，节能改造工艺运用于中央空调装置的制冷系统应当包含以下要点：

1. 引进自动化的机组变频控制技术

近些年以来，自动化与智能化的机组变频控制工艺手段已经全面贯穿于空调制冷机组优化改造实践过程，充分展示了机组自动化变频控制手段在节约空调制冷装置设备运行电能方面的价值作用^[5]。系统改造设计人员针对机组风机功率应当实施自动化的变频控制调节，确保达到实时控制与监测机组运行功率的目标，依靠自动化与智能化的软件控制系统来收集准确完整的机组变频调节控制数据。

具有自动化与智能化特征的空调变频自动控制装置设备可以结合空调制冷机组目前所处的使用运行状况，全面监测空调机组的电能消耗。同时，变频控制模块还能自动判断空调制冷机组模块是否存在安全使用故障，对此展开全面的空调机组运行使用检修。空调制冷机的故障检测人员必须要善于运用智能化的现代检测技术手段，达到准确识别与及时处理空调制冷机运行故障的目的。中央空调制冷机设备在初次使用过程中，制冷机组将会受到不稳定的机组自身运行因素以及外部环境空间因素影响，将会造成空调制冷机组频繁表现为制冷运行波动的特征。空调制冷机组的维修维护技术人员必须做到密切重视空调制冷机组的稳定运行状况，机组维修维护工作人员如果能够判断为制冷机组的系统装置设备已经发生了运行使用故障，则立即要展开全面的制冷机系统部件排查工作，确保空调机组检修人员能做到准确判断与确定机组制冷运行故障部位。目前空调制冷机维护检测人员已经能运用信息化与智能化软件来跟踪识别判断空调制冷机的安全使用故障风险，给出空调制冷机组的全面检测与维修处理方案。

例如，空调机组的改造设计人员应当将变频控制柜连接于机组冷却塔，确保各个时间段的机组冷却水温都能得到准确与全面的控制。机组设计人员需要视情况灵活调整现有的机组预设参数值，确保空调机组的最佳制冷运行效果能够得到全面实现。冷却塔的风机设备输出功率以及输入功率都能准确录入数据库系统，有效防止了冷却装置设备突然发生系统运行短路的故障，对于冷却塔的装置设备节能运行效益予以最大程度展示。空调机组的预设制冷参数值对于维持空调机组系统良好制冷功能非常关键，因此预设制冷机组参数值的环节与过程必须要得到机组设计人员重视，机组设计人员应当结合空调制冷机的基本使用功能来进行合理确定。

图为自动化机组变频控制工艺的改造流程图

2. 对于空调冷却塔实施双层布水的结构优化改造

单层喷淋的空调冷却塔本身存在较差的冷却降温效果以及不均匀的冷却水分布缺陷，因此系统设计人员对于冷却塔装置目前亟待全面实施装置节能改造。为了达到冷却水快速散热的良好运行使用效果，那么机组改造设计人员应当错开布置水喷头与空调支管系统，确保达到冷却速度加快以及水分布更为均匀的目标。在双层的冷却水管道结构布局模式下，系统操作人员可以随时调节控制空调制冷功能，空调冷却塔的装置设备节能运行效益将会得到非常明显的优化提高^[6]。

系统设计人员有必要将其划分为空调供氮系统、空调制冷站、空调化学水站、空调供热站、空调凝结水站的几个关键组成部分，运用PLC的智能化系统操控模式来同步控制以上各个空调制冷结构组成部分。空调制冷机组的系统中央控制室的装置设备重点包含PLC操作站，PLC控制模式下的空调机组自动运行控制模式设有各个层次的系统操作站，各个区域部位的系统操作站对应着特定的空调制冷工作运行区域。空调机组系统的操作使用人员应当充分保证各个区域部位的PLC设备部件可以同步进行操控，保证达到实时监测与监督空调操作站运行使用的效果^[7]。

空调制冷站包含了独立运行的各种空调制冷专用设备，确保系统工程师站与系统组态模块都能够连接于现场机柜室，进而达到全面监测控制空调制冷运行数据的目标。空调制冷机的放置柜具有安装制冷控制站的重要作用，系统设计人员应当在放置柜的空间区域内正确安装制冷控制站。空调操作使用人员即可完成现场实时控制与监测空调制冷部件设施运行的目标。空调自动化制冷设备控制站设有空调制冷机组系统的流量信号数据、制冷剂的压力信号数据、空调运行液体信号以及温度传感信号数据、机泵信号数据。空调操作控制与使用人员必须要确保空调制冷的自动运行控制指令数据能够被准确传递发送至特定区域，对于制冷站传递与发送的信号数据指令进行准确传输，准确掌握与控制空调制冷运行过程能耗。

3. 完善空调冷冻水泵与末端送风机组性能

变频控制柜构成了空调冷却水泵的关键装置组成部分，变频控制柜的重要价值作用就是自动调节与控制冷却水循环，充分保证主机流量能够经由压力变送器来进行输送操作。中央空调的制冷机装置系统重点应当包含空调盘管风机、冷却水的循环系统、空调冷冻水的循环处理系统、空调制冷压缩机。在变频控制柜的基础上，机组冷凝温度、机组荷载增加与降低变化情况以及机组水循环的实时温度都可以得到严格控制，避免由于受到冷冻水泵运行控制调节操作滞后的影响，从而导致机组流量与机组扬程无法达到最佳程度。中央空调制冷机的显著技术优势在于运用冷水循环机组来达到室内空间温度降低的目标，进而实现空调机组系统的制冷运行功能。空调冷冻水能够经由主机进行输出操作，然后启动空调机组中的冷气输送装置，依靠自动化的系统运行控制模式来降低制冷机组能耗。

真空运行状态的空调制冷机装置设备对于水蒸气能够持续进行蒸发，确保水蒸气包含的全部热量都能够被空调制冷装置消耗。建筑物的室内居民在炎热季节表现为增加的空调液体蒸发总量需求，因此决定了吸热与制冷功能应当成为中央空调装置系统的首要基本功能。中央空调结构体系中的制冷机本身属于冷媒介，具备较强的吸水能力与空气制冷调节能力，对于空气水分能够达到全面吸收目的。空调装置在室内空间中将会持续形成冷却水，对于冷媒介的溶液进行持续性的吸收。

中央空调系统装置设备如果表现为循环加热的室内空气运行处理状况，那么空调装置本身具备的室内水汽蒸发功能、冷凝功能以及空气热量吸收功能都会得到全面完整的实现，对于完整的中央空调循环冷却系统进行完善与改进。空调末端风机应当连接于自动化的变频控制装置设备，对于实时性的室内湿度与室内空间温度进行准确监测。在全闭环的自动控制模式下，系统改造设计人员必须要结合主机负荷需求来控制冷却水的流量与水温，运用模块化的方式来连接压力变送器，进而达到准确监测空调冷冻泵运行使用状态的目标。

结束语：

经过分析可见，中央空调制冷系统包含多个空调制冷功能组成部件，空调制冷装置的各个组成部件都要消耗电能作为正常运行前提。具体在全面实施空调装置系统的节能优化改造视角下，中央空调制冷系统的总体节能改造思路目标应当体现为合理控制空调电量消耗，通过引进智能化与自动化的空调节能运行工艺技术手段来降低空调制冷装置能耗，提升空调制冷系统的节能改造水准。

参考文献：

[1]刘丙刚,贾丕建,王博.中央空调制冷系统节能改造[J].能源研究与利用,2020(06):46-48+51.

[2]刘宝君.空调制冷不足的故障分析与排除策略探讨[J].设备管理与维修,2020(08):73-74.

[3]郭飞霞.户式中央空调制冷系统探讨[J].黑龙江科学,2019,10(20):82-83.

[4]安建月,邓仕钧,邓翔.基于负荷预测的中央空调制冷系统能耗综合优化[J].建筑热能通风空调,2019,38(04):1-5.

[5]乔丽莉.某大厦中央空调节能改造方案[J].智能建筑与城市信息,2018(03):17-20.

[6]徐俊,王净.医院中央空调节能改造项目实施与分析[J].中国医院建筑与装备,2018,13(07):95-97.

[7]刘金平,刘磊,刘雪峰.办公建筑空调制冷系统节能改造分析[J].建筑科学,2018,28(02):23-28.