本文摘要：【摘要】伴隨人們生活水平的不斷提升，中央空調(diào)在一些商業(yè)場所或中大型辦公場所中應(yīng)用越來越廣泛，應(yīng)用中央空調(diào)為廣大民眾構(gòu)建舒適的工作生活環(huán)境，成為保障生活質(zhì)量的選擇。但中央空調(diào)應(yīng)用過程中普遍存在能耗高的問題，做好設(shè)計(jì)與節(jié)能維護(hù)工作非常重要。本
【摘要】伴隨人們生活水平的不斷提升，中央空調(diào)在一些商業(yè)場所或中大型辦公場所中應(yīng)用越來越廣泛，應(yīng)用中央空調(diào)為廣大民眾構(gòu)建舒適的工作生活環(huán)境，成為保障生活質(zhì)量的選擇。但中央空調(diào)應(yīng)用過程中普遍存在能耗高的問題，做好設(shè)計(jì)與節(jié)能維護(hù)工作非常重要。本文結(jié)合筆者的研究實(shí)踐，對商業(yè)場所中央空調(diào)的設(shè)計(jì)與節(jié)能維護(hù)措施進(jìn)行探討，以供參考。
【關(guān)鍵詞】商業(yè)場所;中央空調(diào);設(shè)計(jì);節(jié)能維護(hù)
當(dāng)前，中央空調(diào)已經(jīng)成為各大商場、辦公室中非常常見的設(shè)備，用以保障人們的生活工作質(zhì)量，但中央空調(diào)機(jī)系統(tǒng)占據(jù)整個(gè)建筑能耗的重大比例，成為耗能大戶，不符合當(dāng)下廣泛提倡的節(jié)能減排價(jià)值觀，因此對中央空調(diào)應(yīng)用能耗大的問題展開思考與探究，具有非常重要的意義。目前設(shè)計(jì)中央空調(diào)系統(tǒng)的過程多以負(fù)荷估算法為主，也就是根據(jù)最大負(fù)荷需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，但由于中間環(huán)節(jié)無法調(diào)節(jié)系統(tǒng)流量，也難以控制好系統(tǒng)高能源問題，必須對其開展節(jié)能改造工作，優(yōu)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，預(yù)防耗能過高的問題，提高中央空調(diào)的使用效益。
空調(diào)設(shè)計(jì)論文投稿刊物：《制冷與空調(diào)》(月刊)創(chuàng)刊于1990年，由科學(xué)技術(shù)部主管，中國制冷空調(diào)工業(yè)協(xié)會、中國科學(xué)技術(shù)交流中心聯(lián)合主辦的專業(yè)性期刊，刊登內(nèi)容：以實(shí)用技術(shù)為主，及時(shí)報(bào)道國家有關(guān)技術(shù)創(chuàng)新政策，有關(guān)行業(yè)發(fā)展的重大技術(shù)方向及國內(nèi)外最新技術(shù)動態(tài)和成果，是目前國內(nèi)制冷行業(yè)中發(fā)行量大、影響力廣、具有權(quán)威性的專業(yè)類技術(shù)性品牌期刊。讀者對象：從事制冷空調(diào)相關(guān)行業(yè)及科技工作者，包括工程設(shè)計(jì)、科研、施工及設(shè)備制造商與運(yùn)營管理的專業(yè)人員及院校師生。
1.中央空調(diào)的設(shè)計(jì)
1.1設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)水泵變頻節(jié)能
設(shè)計(jì)中央空調(diào)風(fēng)機(jī)水泵變頻節(jié)能時(shí)，設(shè)計(jì)人員要擬定合理的冷凍循環(huán)水系統(tǒng)控制方案，將水溫差控制為4.5℃~5℃范圍，通過控制好冷凍進(jìn)出水的溫度、壓力和溫差參數(shù)，來達(dá)到節(jié)能的目的[1]。此外還要擬定冷卻水系統(tǒng)控制的方案，有效控制冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行的相關(guān)參數(shù)，確保其進(jìn)出水溫同樣在4.5℃~5℃范圍，改造冷卻塔散熱系統(tǒng)。
如果主機(jī)冷卻水進(jìn)入冷卻塔，鑒于冷卻塔風(fēng)機(jī)的作用將冷卻水熱量向外散發(fā)，達(dá)到降低冷卻水溫的目標(biāo)。隨后吸收進(jìn)入空調(diào)主機(jī)冷卻器的熱量，通過冷卻塔環(huán)境傳感器檢測冷卻塔中的溫度與濕度，以冷卻塔控制柜PLC對溫差進(jìn)行控制，比較其與設(shè)定的值，自動對冷卻塔風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率作調(diào)整工作，才能使冷卻水出水的溫度和設(shè)定值規(guī)定范圍要求相符合。在實(shí)踐操作中，設(shè)計(jì)人員一般會設(shè)置28℃的冷卻塔出水溫度值。
1.2選擇水泵和設(shè)計(jì)水系統(tǒng)
變流量空調(diào)水系統(tǒng)應(yīng)用的調(diào)節(jié)方案主要包括四種，如變通調(diào)節(jié)法、節(jié)流調(diào)節(jié)法、一次泵變流速調(diào)節(jié)法和二次泵系統(tǒng)調(diào)節(jié)法[2]。進(jìn)行調(diào)節(jié)過程中，工作人員要控制好安裝在供水總管上的閥門，最終控制好系統(tǒng)的能量。應(yīng)用變通調(diào)節(jié)法時(shí)，主要是在水管上進(jìn)行旁通設(shè)置，利用供水回水壓差進(jìn)行調(diào)節(jié)。實(shí)際設(shè)計(jì)操作中，還需以具體情況來確定，選出最適合應(yīng)用的設(shè)計(jì)方案，尤其要求要優(yōu)選水泵，確保水系統(tǒng)達(dá)到最佳的運(yùn)行狀態(tài)。
1.3設(shè)計(jì)電路
中央空調(diào)水泵控制柜包括手動按鈕、自動按鈕和停止按鈕，電氣化水泵自動控制柜能夠自動化收集環(huán)境溫度、水流量等等，節(jié)能效果較好。應(yīng)用在實(shí)際設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員通過中央空調(diào)變頻與工頻系統(tǒng)作互鎖改造，從而達(dá)到提升電氣自動化水平和節(jié)能的目的。
1.4設(shè)備控制的設(shè)計(jì)
之前我國很多商場應(yīng)用的中央空調(diào)采用的節(jié)能控制都是PID控制，屬于傳統(tǒng)的方法，盡管相應(yīng)較快，操作方法也很簡單，但因空調(diào)運(yùn)行參數(shù)不確定性大，PID控制方法難以達(dá)到預(yù)設(shè)的控制效果，所以必須對其進(jìn)行改造。設(shè)計(jì)人員要結(jié)合PID控制和PLC、變頻器等，從而達(dá)到控制空調(diào)系統(tǒng)水泵、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)模糊PID的效果，這是對傳統(tǒng)PID控制方法缺陷的彌補(bǔ)。
1.5溫濕度方面的控制與節(jié)能
對中央空調(diào)溫濕度的節(jié)能設(shè)計(jì)，要分季節(jié)設(shè)計(jì)，比如夏季室內(nèi)的空氣濕度需增強(qiáng)到70%左右，那么進(jìn)行控制節(jié)能改造后，夏季室內(nèi)空氣溫度設(shè)計(jì)上升，那么其初始投資額與運(yùn)營的成本則需下降7%左右，于是熱負(fù)荷減少，獲得較好的節(jié)能效果。
1.6新風(fēng)比可調(diào)
冬夏季節(jié)是商場應(yīng)用空調(diào)較為頻繁的季節(jié)，在頻繁應(yīng)用空調(diào)季節(jié)來臨后，商場通常會裝設(shè)二氧化碳濃度檢測器實(shí)時(shí)監(jiān)測商場室內(nèi)二氧化碳的濃度，如果室內(nèi)的人員密度比標(biāo)準(zhǔn)情況有明顯減少，那么顯示的二氧化碳濃度檢測值將明顯下降，這時(shí)的空調(diào)機(jī)組新風(fēng)閥門就能自動調(diào)整，減少推向商場室內(nèi)的新風(fēng)量，而排風(fēng)機(jī)也將同時(shí)調(diào)整和運(yùn)行，變頻為減小排風(fēng)量的設(shè)置，以減少空調(diào)末端運(yùn)行能耗[3]。如果處在春秋季節(jié)，那么商場就可以利用室外新風(fēng)，縮短制冷機(jī)開啟的時(shí)間，達(dá)到節(jié)能效果。具體在設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要結(jié)合空調(diào)送風(fēng)量的情況，通常以80%~100%范圍內(nèi)的控制標(biāo)準(zhǔn)對空調(diào)機(jī)組新風(fēng)井面積作設(shè)計(jì)。
1.7空調(diào)系統(tǒng)，熱冷能回收
首先是回收排氣熱，設(shè)計(jì)人員可設(shè)計(jì)安裝回收裝置，如熱交換器、板式熱交換器、旋轉(zhuǎn)總熱交換機(jī)器、熱介質(zhì)換熱器、熱管換熱器等，回收中央空調(diào)的排氣能量，確保排氣熱循環(huán)得以利用，在預(yù)冷或預(yù)熱中都能享用新鮮空氣，利用排氣熱回收有助于減少新鮮空間負(fù)荷。其次是回收制冷機(jī)組冷凝熱，主要采用熱回收設(shè)備的不同系統(tǒng)結(jié)合，如生活熱消耗系統(tǒng)和冷媒壓縮系統(tǒng)，進(jìn)入熱交換器后在另一邊冷卻制劑時(shí)溫度較高，進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)后提供熱量給水箱保溫，以滿足正常的需求。最后是利用好可再生能源及低品位能源，鑒于當(dāng)前中央空調(diào)應(yīng)用的普及，各種不可再生能源增加，環(huán)境和資源承受的負(fù)擔(dān)增大，所以必須大力應(yīng)用可再生能源，如地?zé)崮鼙煤吞柲�，將其作為空調(diào)機(jī)系統(tǒng)的供應(yīng)能源，以達(dá)到良好的節(jié)能效果。
2.關(guān)于改進(jìn)中央空調(diào)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的思考
2.1國家相關(guān)部門和企業(yè)應(yīng)積極提供技術(shù)上的支持
當(dāng)前市面上應(yīng)用的中央空調(diào)節(jié)能水平的提高還需要進(jìn)一步加大力度，這些都離不開國家相關(guān)科研技術(shù)部門和企業(yè)的支持，在制定完善的中央空調(diào)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和法律法規(guī)的基礎(chǔ)上，加大節(jié)能技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用的力度，以激勵(lì)體制鼓勵(lì)相關(guān)企業(yè)在實(shí)踐中發(fā)展和改進(jìn)各項(xiàng)環(huán)保技術(shù)，而國家也要為此出臺各種節(jié)能對策，樹立為節(jié)能工作研發(fā)優(yōu)秀研究成果企業(yè)的榜樣，提供更多的優(yōu)惠，在社會上及市場上形成一種倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保，應(yīng)用可靠技術(shù)的風(fēng)尚，促進(jìn)具備節(jié)能環(huán)保技術(shù)中央空調(diào)的普及應(yīng)用。
2.2進(jìn)一步開發(fā)和使用新能源
縱觀當(dāng)前不可再生能源消耗量過大的現(xiàn)實(shí)，人們應(yīng)更注重應(yīng)用再生的清潔能源，多利用風(fēng)能、太陽能作為發(fā)電的能源，由此帶動中央空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行，以促進(jìn)節(jié)能工作和環(huán)保工作更順利開展。
2.3積極學(xué)習(xí)、借鑒和引入國外先進(jìn)節(jié)能技術(shù)
工作人員在研發(fā)中央空調(diào)節(jié)能技術(shù)過程中，要加強(qiáng)對國外發(fā)達(dá)國家應(yīng)用的先進(jìn)節(jié)能技術(shù)的重視，結(jié)合我國的實(shí)情，參考選擇更適合的新型節(jié)能材料與設(shè)備，應(yīng)用在中央空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)中，在節(jié)能環(huán)保的基礎(chǔ)上提高能源使用效率，以獲得更大的社會效益。
3.空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能維護(hù)措施研究
3.1做好日常養(yǎng)護(hù)工作，避免被油污灰塵污染
工作人員要做好商場中央空調(diào)設(shè)備的養(yǎng)護(hù)工作，保持設(shè)備、閥門、管道的清潔，預(yù)防明顯的銹蝕問題。還要預(yù)防壓縮機(jī)油路因堵塞而導(dǎo)致油溫升高而增加排氣溫度與冷凝壓力，達(dá)到降低能耗的目的。對空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用也要注意污染的問題，預(yù)防新風(fēng)的污染物附著在過濾芯上而影響新風(fēng)量減少和空氣質(zhì)量降低的情況。要確保機(jī)組處于最好的運(yùn)行狀態(tài)，工作人員需定期對新風(fēng)過濾器進(jìn)行清洗和更換，如果空調(diào)安裝周邊環(huán)境不好，則更要避免各種灰塵顆粒污染。
3.2做好水系統(tǒng)結(jié)垢腐蝕的預(yù)防工作
中央空調(diào)運(yùn)行時(shí)，如果存在水質(zhì)問題，那么就會引發(fā)水垢腐蝕的后果，在形成青苔的情況下破壞制冷系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，增加能耗，還會加速冷卻系統(tǒng)的腐蝕進(jìn)程。所以工作人員要重視這方面的維護(hù)工作，如通過化學(xué)清洗或溢流排污的方法進(jìn)行處理，此外還要對其進(jìn)行定期維護(hù)，控制形成結(jié)垢的厚度，確保系統(tǒng)換熱效率的穩(wěn)定性，避免能耗增加。
4.結(jié)束語
綜上所述，要達(dá)到當(dāng)前所提倡的節(jié)能理念實(shí)施目標(biāo)，對商場中央空調(diào)系統(tǒng)必須做好節(jié)能改造，充分利用節(jié)能技術(shù)進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，才能最大程度降低能耗，促進(jìn)我國能源利用的可持續(xù)發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】
[1]蔡少銘.淺談中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014,2(15):232.
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作者：周正友
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