中央空調系統節能淺析

1 引言

　　在各類建筑物中，大量采用先進設備和相應配套設備而成的中央空調系統已成為現代化建筑技術的重要標志之一，是現代建筑創造舒適高效的工作和生活環境所不可缺少的重要基礎設施。對這些設備的設計、安裝和運行管理不僅直接關系到業主和用戶的根本利益，而且也關系到對部環境的保護。例如，在智能建筑中，集中空調系統的監控點數量常常占全樓監控點總數的50％以上，其能耗常常占全樓總能耗量的5o％以上。由此可見，中央空調系統在現代建筑中是極其重要的.尤其在現代智能建筑中，中央空調系統是不可少的組成部分。因此.研究中央空調系統能耗的意義就尤其重要。對空調系統能耗的研究要實現的目標是，如何在創造良好室內小環境的前提下利用能源，達到對外部大環境的最小破壞。以實現可持續發展的長遠目標。該研究是一個非常廣泛的課題.涉及許多學科。本文從工程“壽命周期(circle life)”的觀點，從工程現狀、工程設計，工程施工和運行管理等方面探討了中央空調系統節能的措施和方法。

　　2 實際工程存在的問愛空調工程的實施是一個系統工程，它涉及到各個相關專業在設計和施工過程中的密切協調。而空調工程的實施更主要取決于是空調專業設計的正確性和合理性以及空調專業施工的規范化。但在較多實際工程中，空調工程的實施存在許多問題。關于空調專業本身的原因在此不作詳細分析。

　　本文只對空調工程中自控系統存在的問題進行分析，原因是隨著智能建筑的發展，空調自控系統是空調系統不可缺少的組成部分，且對空調系統的運行起著關鍵的作用。空調自控系統雖然增加了一次性投資，但可以在保持良好的室內環境的基礎上節省運行費用。一個設計臺理和運行管理良好的自控系統既可以大幅度地節省運行費用，使業主在較短的時間內收回自控系統的一次投資.也可以大幅度地降低對外部大環境的影響。但由于設計和運行管理上的原因，大多數自控系統運行狀況不良，達不到設計的目標。北京市科協曾組織了從事自控、計算機、通訊、空調等方面的專家對智能建筑的國內外發展狀況和技術內涵進過調查研究，以北京市為例，統計出用戶對樓宇自控系統運行情況的評價是：滿意的僅占30％，一般的占柏％，差的竟占到30％。造成這種狀況的主要原因除物業管理水平低下外，自控設計與空調設計嚴重脫節。空調自控系統的工程實施目前大體上經過下列工程步驟：由設計院的暖通空調專業人員進行空調設計，并提出空調自控要求，然后提交給設計院自控專業人員進行空調自控設計，或由自控設備廠商進行控制部分的方案設計和施工圖設計，并由施工單位安裝調試.最后再移交給物業管理部門進行運行管理。因此涉及到設計院、施工單位、自控設備廠商及起決定和控制作用的業主等。在這些環節本應形成密切配臺，但實踐證明：其中各個重要環節往往銜接不甚理想，遺留后患，給樓宇自動化系統的正常運行和節能效果帶來嚴重的影響。

　　3 建立系統節能觀念.選擇合理的設計方案

　　實現空調節能的根本途徑，就在于巧妙地利用室內外條件、維護結構及空調設備的相互作用關系，選擇滿足建筑節能要求的方案，既電造出舒適、高效的室內環境，而同時又實現大幅度節能的目的。

　　3.1 空調室內溫度的確定。

　　經重慶、上海、廣州等地區的實踐證明，夏季室內溫度低1℃或冬季高1℃，工程投資將增加6％能耗增加8％，并且加大室內外溫差也不符臺衛生學要求。舒適性空調夏季比較理想的室內溫度是比室外環境溫度低5—8℃為好。

　　3.2 圍護結構。

　　空調冷(熱)負荷可分為圍護結構冷(熱)負荷和室內冷(熱)負荷。下面從門窗的節能方面.進行闡述。控制窗墻比：通過外窗的耗熱量占建筑物總耗熱量的35％～45％ ，在保證室內采光良好的前提下，合理確定窗墻比十分重要。一般規定各朝向的窗墻比不得大于下列數字：北向25％；東、西向30％；南向％。提高門窗氣密性：房間換氣次數由0.9次／h降到0.6次／h，建筑物的能耗可降低8％左右，因此設計中應采用密閉性良好的門窗，而加設密封條是提高門窗氣密性的重要手段，密封條應采用彈性良好、鑲接牢固嚴密、經久耐用的產品，根據門窗的具體情況，分別采用不同的密封條，如橡膠條、塑料條或橡塑結合的密封條其形狀可為條形或沖形。固定方法可用粘貼、擠緊或釘結。

　　3.3 空調冷熱源

　　中央空調能耗一般包括三部分，即(1)空調冷熱源；(2)空調機組末端設備；(3)水或空氣輸送系統。這三部分能耗中，玲熱源能耗約占總能耗的50％左右。是空調節能的重要內容。如果均把各自消耗的能量折算成一次能源，則備類機組均可用單位時間內一次能源消耗能量所制取的玲量或熱量進行比較。本文使用“一次能源效率OEER(W／W) 來表示.從單位能耗角度考慮.夏季制冷：離心式、螺桿式冷水機組O旺R值最高。吸收式冷水機組OEER最小；冬季供熱：螺桿式、活塞式熱泵冷熱水機組OEER最高電熱水機組最低，即能耗最高。

　　3.4 空調水系統。

　　一般空調水系統的輸配用電，在冬季供暖期問約占整個建筑動力用電的2o％～25％ ，夏季供冷期間占12％～24％。因此水系統節能具有重要意義目前，空調水系統在設計上存在著一些問題：

　　(1)選擇水泵是按設計值查找水泵樣本銘牌參數確定，而不是按水泵的特性曲線選定水泵型號；

　　(2)未對每個水環路進行水力平衡計算，對壓差相差懸殊的回路也未采取有效措施，因此水力、熱力失調現象嚴重；