关于中央空调系统节能的几点看法肇庆市四会中等专业学校罗少新[摘要]从节约理论出发,针对中央空调的能耗问题,从建筑物的围护结构、空调的冷热源、空调水系统、分析和比较了中央空调传统控制和变频调节控制系统,阐述了变频调节控制原理和常用的闭环控制PID调节方式以及对中央空调管理维护等方面,提出了对中央空调节能的一些措施和方法，与大家交流、学习。[关键词]中央空调,能耗，节能，变频调节,管理维护一、引言中央空调是现代建筑不可缺少的重要设备之一,它能改善和提高建筑内部的环境质量,营造一个舒适宜人的工作和生活环境。但中央空调运行时间长,耗电大,通常要占整座建筑总电耗的40%以上。空调能耗不仅给城市能源、环境保护带来巨大压力,也给经营者带来沉重的经济负担。如何既保障建筑内部的舒适环境,又能降低空调的能源消耗,是目前一个迫切需要解决的课题。本文从空调建筑方面、应用交流变频技术对中央空调末端改进方面以及从对中央空调管理维护方面提出节能的看法、观点。二、中央空调建筑的节能措施1、合理设计窗的构造。窗的构造应能起控制日光照射的作用并要限制窗户墙体的面积比,对于窗户面积比较大的建筑物,应考虑采用吸热玻璃、热反射玻璃或遮阳措施,如遮阳板、屋檐、挑檐、挑阳台、百叶板、窗帘等。在室外温度较低的时候可以直接利用自然空气作为能源,所以窗的构造应能开启或在其上设置可以开启的自然通风口。2、提高门窗气密性。房间换气次数由0.8h-1降到0.5h-1,建筑物的耗冷可降低8%左右,因此设计中应采用密闭性良好的门窗。加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段。3、对于供冷负荷较大的建筑物,其表面颜色以浅色为好。建筑物的外围护结构设计时,要把热容量大的材料放在外围护层的室内侧,而把热容量小的保温材料放在外侧以减少围护结构的蓄热负荷。三、应用交流变频技术对中央空调末端改进11、中央空调水系统的传统控制方法。中央空调系统通常由空调主机、空调水及其管网系统、空调末端装置组成,其设计通常按建筑物所在地的极端气候条件来计算最大冷负荷,并由此确定空调主机的装机容量以及配备相应容量的水泵电机。然而,实际上出现最大冷负荷的时间极少,根据相关资料统计,空调设备97%的时间运行在70%负荷以下,因而出现“大马拉小车”的现象,这无疑造成了大量的能源白白浪费。而且,空调水泵长期处在工频额定状态下高速运行,产生不必要的设备磨损。目前国内中央空调水系统的控制方法大多采用传统的定流量控制方法其特征是系统的循环水量保持定值不变,当负荷变化时,通过改变供水和回水温度来匹配。定流量供水方式的优点是系统简单,不需要复杂的自控设备,但存在以下几个问题：(1)无论末端负荷大小如何变化,空调水泵系统均在设计的额定状态下运行(水泵功率是按峰值冷负荷对应水流量的1.2倍选配),能源浪费很大,实际上由于受多种因素的影响,如季节交替、气候变化、昼夜轮回使用变化、人流量增减等,中央空调系统的负荷是一个始终变化的量,空调负荷的这种不恒定性,决定了系统对空调冷量需求也是一个随机变化的量。若不论空调负荷大小如何变化,系统都在设计的额定状态下运行,势必造成大量的能源浪费。(2)中央空调系统是一个多参量非线性、时变性的复杂系统,由于空调负荷的频繁波动,必然造成水循环系统的运行参量偏离空调主机的最佳工作状态,导致主机的COP值降低,系统长期在低效率状态下运行,也会增加系统的能源消耗。(3)在工频状态下启停大功率的水泵电机,冲击电流大,不利于电网的安全运行。同时,在管网上会产生“水锤”现象,增加管网的跑冒滴漏现象。2、采用变频技术控制水泵的运行实现节能。采用变频技术控制水泵的运行,是目前中央空调系统节能改造的最有效途径之一,图1和图2是阀门调节和变频调速控制两种方式的压力-流量(H-Q)关系及功率-流量(P-Q)关系。图1中,曲线1是水泵在额定转速下的H-Q曲线,曲线2是水泵在某一较低速度下的H-Q曲线,曲线3是阀门开度最2大时的管路H-Q曲线,曲线4是某一较小阀门开度下的管路H-Q曲线,可以看出,当实际工况流量由Q1下降到Q2,如果在水泵以额定转速运行的条件下调节阀门开度,则工况点沿曲线1由A到B；如果在阀门开度最大的条件下采用变频调节水...
