大型商用水系统中央空调节能策略研究

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    大型商用水系统中央空调节能策略研究     Summary：新时代下，科学技术水平日渐提升和人民生活水平日益提高，对于舒适度要求越来越高，中央空调成为大型商场、办公区、写字楼等场所的主要降温设备，但由于其设备繁多、功率大且运行时间长，使用中对于电力能源的消耗较大本文对中央空调耗能进行了简要分析，着重探究了切实可行的节能策略，降低其运行过程中的电能消耗量，达到节能减排和可持续发展的目标Keys：大型商用水系统；中央空调；节能措施引言：近年来，大型商用水系统中央空调成为现代建筑中不可缺少的机械设备，发挥着至关重要的作用，确保建筑内部空气温度、空气湿度、空气质量始终处于合适区间内但随着中央空调设备的广泛应用，其耗能大成为不可忽视的问题，不符合社会发展要求为此，必须重视中央空调设备的节能问题，积极研究节能策略，降低其运行耗能，节约能源一、中央空调耗能分析（一）建筑结构与耗能随着我国社会经济的高速发展，各类商用建筑逐渐占据城市，不管是写字楼、酒店还是商场，其数量都大幅度增加但由于我国建筑节能相关规范与标准并未明确制定，且建筑节能材料因成本、技术等原因并未广泛应用于建筑建设中，导致我国许多建筑单位面积所需要的空调建设能源远大于同维度的其他国家，直接影响大型商用水系统中央空调的建设能源、建设成本和运行容量。

相关研究表明，截至2018年，我国建筑中空调消耗能源约占整个耗能的60%—70%，而我国能源消耗中建筑耗能占比较大，约为27%[1]二）机械设备与耗能    在中央空调系统中，主要包括制冷主机、电机、冷却塔、空调管路和空调末端设备及新风系统，这些设备共同作用下保证空调的正常运转制冷主机是空调运行中主要耗能设备之一，制冷主机中的空调压缩机工作耗能就占总耗能的60%左右，严重影响电能资源如今，出现了新型制冷剂，可以提高其制冷效率，节约能源电机空调系统中电机也是主要耗能设备之一，包含各种冷却设备，约占空调总耗能的35%左右同时，冷却塔的冷却效果、空调管路的运行效率、空调末端设备及新风系统的运行状况也影响空调耗能，不合理、不科学的运行情况极易导致空调工作耗能加大三）自控系统与耗能大型商用水系统中央空调在安装过程中，需要安装大量相关设备，线路复杂，因此其控制系统极为重要楼宇自控系统作为中央空调运行的主要“操控者”，其设计的科学性、合理性和智能性也决定中央空调的运行状况，进而决定其空调耗能情况根据相关研究可得知，科学合理且完善的楼宇自控系统可实现中央空调的高效率使用，大约降低空调运行总耗能的30%。

二、大型商用水系统中央空调节能策略（一）借助变频技术控制电机    在中央空调运行中，电机作为主要耗能设备，必须对其进行优化，达到节能目的根据电机的运行原理和电能消耗情况，降低电机耗能可借助变频技术实现，变频技术可使空调控制的灵活度大幅提升[2]变频技术控制电机时，可改变其转速，从而有效调整电机输出功率，降低耗能一般情况下，为保证中央空调的运行效率和稳定性、可靠性，会在设计电机功率时预留一定的余量，而电机运行过程中并不需要一直处于满负荷状态下因此，在降低中央空调耗能时可适度调整电机电源的频率，有效控制电机功率，降低电力消耗，从而达到节能的目的其次，可利用变频技术对机组压缩电机和其他电机进行改装，在不影响中央空调前提下实现电机变频运行，保证其与空调实际运行负荷相一致，降低不必要的耗能二）提高制冷主机运行效率中央空调制冷主机由空调压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器四部分组成，是保证其正常运行的核心因素，也是耗能最大的部分空调压缩机作为空调总耗能最多的设备，主要作用是将低温低压的制冷剂转化为高温高压气体，从而保证空调正常运行探究中央空调节能措施时，可通过提高空调压缩机工作效率来降低耗能，而压缩机的机械结构和机组控制系统是提升运行效率的关键环节和重要因素。

为此，要根据情况优化其机械机构设计方案，主要选择螺杆式压缩机和离心式压缩机，相比于活塞式、涡旋式压缩机，其运行效率更高为有效控制机组控制系统，可借助PLC程序控制器，实现高效率、高质量和长寿命，降低耗能三）有效降低冷却塔的消耗冷却塔是中央空调制冷的关键，是重要的换热设备，其主要工作是将制冷过程中产生的热量散入到大气之中目前，冷却塔主要有两种类型，分别为干式冷却塔和湿式冷却塔，两者的换热效率不一，在条件允许情况下要选择换热效率较高的湿式冷却塔，降低耗能此外，冷却塔运行效率还受到多种因素影响，必须掌握其使用过程中的运行情况，及时调整如，冷却塔运行中填料表面会形成附着物，影响其换热效果和换热效率；其会有杂质、水垢、淤泥堵塞于通风窗口中，影响通风效果；水槽中大量的水垢、淤泥等物质也会发生喷头堵塞情况，降低冷却效率因此，为保证冷却塔的运行效率，降低其运行消耗，可定时检查维护，定期消除其运行过程中产生的水垢、淤泥、附着物等杂质，安装过滤网，且使用清除剂清理填料，如除垢剂，并加入适量的缓释阻垢剂或其他化学药剂，延长其杂质结垢时间四）空调冷冻水管路系统大型商用水系统中央空调工作时，其冷冻水管路系统也会影响能源消耗。

为此，可选择更为先进、优质管路材料，优化管路走向、尺寸、线路等设计，合理控制管网内部流量，安装净水设备等，达到节能目的以往的中央空调管路施工时常选择无缝焊接的方式，使用过程中会出现管道生锈、管道结垢等问题，且其导热性能高，需要更多耗能维持空调正常运行为此，可使用交联聚乙烯管道材料，可降低热损失情况，减少耗能在设计冷冻水管道线路时，为保证设计方案的合理性与科学性，可借助计算机技术，利用BIM模拟技术直观展现设计图形，确保管路线路无问题五）完善楼宇自控系统中央空调设备的正常运行离不开楼宇自控系统，楼宇自控系统的关键在于自动控制技术，为此，要实现节能必须重视自动控制自动控制系统包括传感器、执行器、控制器、通讯设备，需要保证各个系统设备始终处于正常运行状态，保证指令下达正确、执行正确、有效沟通等，提高空调设备的运行效率，降低耗能控制器是整个自动控制的关键，起到关键性作用[3]例如，自动控制可实现新风机组和公区风机盘管的有效控制，通过计算机技术就可实时监测其实际运行状态，根据建筑内部人流量、温度变化情况和具体需求自动控制相关机械设备，在保证舒适度的前提下可有效降低耗能，避免人为因素造成的能源消耗，实现节约能源的目的。

六）建筑结构节能措施在开展建筑施工时，要注意建筑外围结构建设，优质科学合理的建筑外围结构可有效降低中央空调消耗在施工时，可选择合适的外墙节能技术，使用铝合金断桥、复合型材建设门窗，提高建筑外墙和门窗的热工性能，降低热空气从外墙、门窗的渗透率，从而降低耗能同时，在建设建筑屋顶时，还可以使用采用导热系数较小的材料用于保温，设置合理的通风口，从而达到节能目的三、结束语综上所述，在面临能源危机的当今时代，必须重视各行各业的能源消耗，从多个方面、多个维度节约能源，降低能源消耗量，以此满足不断增加的能源需求为此，必须重视大型商用水系统中央空调的能源消耗问题，利用新技术、新设备、新能源、新材料、新工艺减少能源消耗量，从中央空调电机、制冷主机、冷却塔、冷冻水管路系统、楼宇自动系统和建筑结构入手，探究多样化、多元化的节能措施，降低中央空调运行能源消耗，实现可持续发展Reference：[1]李亚丽.大型商用水系统中央空调节能措施浅析[J].中氮肥,2019,(04):77-80.[2]李煦.中央空调设备节能运行管理方法分析[J].产品可靠性报告,2023(11):120-122.[3]李新兵,陆鹏,李世博.预测控制在既有大型医院中央空调系统中的应用[J].现代信息科技,2023,7(22):127-132  -全文完-。

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