关于中央空调设计与节能维护问题分析

关于中央空调设计与节能维护问题分析

叶春敏

广州市华德工业有限公司广东广州510663

摘要：目前有些商业建筑当中会设置有中央空调系统，中央空调系统在全部建筑能耗所占比重比较大，成为建筑体系之中能耗的大户。在现在全面倡导节能减排的号召下，中央空调机系统其节能改造工作是十分重要的课题，有着很深远的重要意义。中央空调机设计传统中，一般运用了负荷估算法，就是根据最大的负荷需求开展设计，系统流量没有调节性，导致中央空调系统的高能源重点所在。本文对中央空调的设计和节能维护做出了分析。

关键词：中央空调；节能设计；节能技术；新能源；维护

1导言

目前我国机场由于扩建、新建、改建在多个方面的降温、供热要利用中央空调完成。现在，伴随运行实践中央空调由于系统复杂且耗电量也大，造成了很严重的资源浪费。为更好解决机场的中央空调其耗能问题（约占总机场耗电量45%左右），一定要利用有效节能的措施，进一步实现降耗目的。

2中央空调设计

2.1风机水泵变频节能设计

中央空调机风机水泵的变频节能制定过程中，利用设计合理科学的冷冻循环的水系统控制方法，且冷冻进出水温差要控制到4.5℃～5℃范围内，利用完成对冷冻的进出水温差、温度与压力等参数做出合理控制，实现节能这一目的。并且制定冷却水系统控制的方案，完成对冷却水系统运行内各项参数有效的控制，从而冷却水进出水的温度控制于4.5℃～5℃之内。此外，还对冷却塔的散热系统做详细的改造，主机冷却水当进入到冷却塔之后，根据冷却塔风机及时把冷却水热量大量散发于大气中，完成降低冷却水的温度目标。再进入空调主机的冷凝器里对热量吸收。冷却塔里的环境湿度和温度能够由冷却塔环境的传感器来检测，通过冷却塔的控制柜PLC进行测算出详细的温差，且将其和设定值做出比较，对冷却塔风机运行频率要进行自动调整，保证冷却水出水的温度和设定值其范围相符。一般情况冷却塔出水温度要设定值是28℃。

2.2水泵的选择与水系统的设计

变流量空调的水系统之中，其具体调节方法重点分为四种，主要有变通调节、节流调节、一次泵系统调节、二次泵变流速调节。节流调节之中，重点是把控制阀门在供水总管上安装，来控制系统的能量。在变通调节的方法，是把旁通设置于供水管上，利用供水与回水间的压差完成详细的调节任务。所以在实际设计的工作中，要和实际情况进行有效结合，从而选择最合理的设计方案，完成水泵优选，保证水系统可以实现最好的运行状态。

2.3电路的设计

现在中央空调水泵的控制柜，主要是停止、自动与手动按钮等构成。电气化水泵的自动控制柜能够自动化采集环境温度、其他设备的信号传输、水流量，有着十分明显的节能效果。实际设计的工作中，利用对中央空调的变频与工频系统互锁改造，从而提高电气自动化的水平，实现最佳的节能目标。

2.4设备控制设计

如今大多中央空调的节能控制使用的是PID控制，作为一种传统节能控制的方法，有着快速响应和方法简单易操作的优点，可因为空调运行的过程中其参数有着较强不确定性，就造成PID控制法不能实现有效的控制。由此能够对其做出具体改造，把PID控制和PLC、且变频器合理结合，完成对空调系统的水泵与风机系统模糊PID的控制，科学弥补了传统PID控制法之的缺陷。

2.5新风比可调

对于使用空调普遍的季节，可利用室内的二氧化碳其浓度监测的装置对二氧化碳的浓度做出监测，如室内人员的密度在减小时，可监测到二氧化碳的浓度下降，就能够对空调机组新风阀门做出调整，降低送入室里的新风量，并且排风机变频运行也可随之降低排风量，由此来减少空调末端运行能耗。具体的过渡季节，出可充分使用室外新风，从而实现减少制冷机的开启时间。在实际的设计过程之中，能够根据空调送风量80%～100%设计空调机组新风井的面积。

2.6温湿度控制节能

在具体的设计当中，夏季室内的空气湿度达到70%左右，且按照计算得出，夏季室内的空气设计的温度上升，空调初始的投资额与运营成本则会降低约6～8个百分点，且热负荷也将减少，具有十分显著的节能效果。

3空调系统的节能运行与维护措施

3.1分阶段变水温运行，提高节能调节

在实际节能的措施当中，可以分季节、分阶段变水温运行；利用人为主体科学的操作管理，实现节能目标。并且，应利用气象基本资料的分析，利用人流量与气流量，以及早晚温差，对于空调使用做出日常节能的调节。增强中央空调的运行管理和控制设备方面控制。

实际工程有些运营管理者专业技能较低，对相应操作十分不熟练，导致实际操作的运行管理时，发生许多问题，可以对中央空调的操作者做好相关培训工作，增强其管理者的管理水平，在相关节能控制的关键点上配备合理的调节控制器件，如温度控制阀、流量控制阀等，减少能源消耗，达到节能目的。

3.2加强管道与设备的保温和水质的处理

中央空调的控制系统管道、设备繁多，降低设备及管道热量的传递和散失，可以减少空调系统对于能源消耗，减少相关的成本费用。空调系统通过长期运行后，有些设备、管道等产生腐蚀、污垢等，这会对空调系统调节效果产生很大的影响，对空调的系统管道及设备进行大力清理，可提高空调调节的效果，达到降低能耗，并且节能的目的。

3.3加强建筑围护结构的节能措施

由于门窗传热的系数高，而隔热效果不好，太阳光通过门窗比通过墙体所传递热量要多，所以要科学控制门窗和墙体面积之间的比例，以实现节能的效果。增强门窗的密闭程度，控制房屋里换气次数，实现节能的目的。增大房屋的墙体和屋顶等阻热能力，也能够实现节能效果。

3.4加强设备养护，减少油污灰尘污染

在系统平时运行当中，设备、阀门、管道的表面应当保持整洁并且锈蚀不明显。实验证明，如蒸发器的管壁上油污增多0.1毫米时，相当于管壁就增加32毫米，这样使换热环境产生恶化，也使得蒸发的温度升高，产生冷量降低。冷凝器的污垢增多也会对热交换产生影响，每增加了0.1mm，就会损失30%热交换效率，相应增加6%耗电量，要达到降低能耗要及时清除其油污。此外，要避免压缩机的油路堵塞，堵塞会让压缩机油温升高，让排气温度与冷凝压力增高，也造成能耗增加与产冷量的降低。

3.5预防和解决水系统结垢腐蚀问题

中央空调机的水系统在运行中，因为水质问题极容易发生水垢和腐蚀的现象发生，并且所生成的青苔会大大影响制冷系统的稳定运行，造成空调能耗的增加，腐蚀加速冷却系统。如果系统腐蚀比较严重，则造成停工现象，或者要对相关设备及时更换，这肯定会造成投资费用的再次增加。在具体的维护工作过程中，为可参科学地预防与解决水系统的结垢腐蚀现象，可通过化学清洗与溢流排污这样的措施。

4结束语

综上所述，在当今社会飞速发展及科学技术水平不断进步的新形势之下，人们对于自己生存与发展的环境给予了越来越多的关注，环境的保护意识在不断地增强，我们国家也认识到可持续发展对于人类发展的重要性。这许多问题皆与能源消耗有着直接的联系，由此我们国家提出节能减排、绿色环保的倡议。中央空调的系统是建筑体系当中能耗大户，具有不可估量的节能潜力，所以要加快对于中央空调机的系统做好节能改造，具体设计的过程之中充分运用节能环保技术，科学地减少中央空调系统的能源消耗，完成节能减排的这一伟大目标，从而更好地保障我国的各项建设可持续发展。

参考文献：

[1]李晓宇.中央空调节能控制系统的设计与开发[D].浙江工业大学，2016（11）.

[2]黄海.中央空调系统变频节能的设计方案[J].广播电视信息，2015（2）.

[3]刘佳畅.中央空调系统变频节能改造方案[J].黑龙江科技信息，2017（11）.