中央空调节能

中央空调的节能技术建环1211郭永福建环1212黄竞航空调系统运行效率指标体系全年累计工况WTFchw=30

典型工况WTFchw=35全年累计工况WTFchw=25

典型工况WTFchw=30引自：国家标准《GBT17981-2007空气调节系统经济运行》①中央空调的能耗分析中央空调系统中能耗最大的设备属冷水机组，冷水机组按照压缩机的类型分为：往复式（也称活塞式）机组、螺杆式机组和离心式机组，其动力能源为电能和热能（溴化锂机型），按照其额定制冷量和制冷效率，一般的额定输入功率从100kw到1000kw。冷水机组的目的是生产低温（7℃）的冷冻水，所以供（出）水温度的高低直接影响机组的负荷。而末端空气处理机启动的多少也会影响冷冻水的回水温度，回水温度高，机

组负荷大。机组输出功率回水与供水温差②中央空调的能耗分析冷冻水循环泵（简称：冷冻泵）主要提供冷冻水循环的动力，其输入功率一般从11kw到132kw，传统的设计冷冻泵为定流量泵，输出功率恒定不变。冷却水循环泵（简称：冷却泵）主要提供冷却水循环的动力，其输入输入功率一般从11kw到132kw，传统的设计冷却泵为定流量泵，输出功率恒定不变。冷却塔风机主要为冷却水降温提供风力，其输入输入功率一般从3kw到15kw，传统的设计冷却塔风机为恒速风机，输出功率恒定不变。③中央空调的能耗分析空气处理机（风机盘管、水冷风柜）是进行室内空气温度调节的末端设备，其中风机提供了室内空气循环所需要的动力，通常采用恒速定风量风机，额定功率从0.5kw到15kw，但数量较多。新风机、回风机、排风机提供了新风供应、回风和排风的动力，额定功率一般从2kw到55kw。中央空调的设计往往是按照当地的气象资料（最高/低气温）和建筑物的特点而设计的，并考虑到最大能量（冷/热量）需求，还要预留10%至20%的设计余量，所以主机、水泵、风机都有很大的余量。由于季节的轮转和时间的变化，中央空调全年以最大功率运行的时间很短，一般不足1%，所以大量恒速电机存在很大的节能潜力。没有安装中央集中监控系统的中央空调，因使用管理问题，往往会造成更大的能源浪费。用户的维护意识淡薄也是造成中央空调效率降低的原因之一。各类公共建筑分项能耗数据标准值注1：以上单位面积能耗数值均为：建筑年总能耗耗/（建筑面积-车库面积）注2：一般采用样本的统计平均值+1倍方差作为标准值；部分标准值计算得到引自：北京市标准《DBJ/T11–6XX-2008公共建筑节能检测评估》（送审稿）中央空调机房系统设计和管理中存在的问题：1.机组选型过大，水泵扬程过大，电耗增大；2.仍采用传统的风道式设计，高吊顶式暗装机，藏污纳垢；电冷机＋锅炉方式的水系统设计比较复杂，机房面积大或占地大，投资巨大；3.水泵设计不合理，未按业态和使用时间不同分区控制。独立水系统或末端未加装电动阀；4.水泵、冷却塔风机大多数无全自动变频控制系统；5.业主无节能管理意识和管理制度，如公共区、走道很多门窗敞开，窗户无遮阳窗帘，大厅玻璃顶无遮阳措施等；6.新风系统设计安装不合理，浪费冷（热）量；过滤网普遍被灰尘堵死，无法清扫，无法维修；无制度管理新风。中央空调节能方案水泵、风机等动力设备变频运行以适应系统负荷变化；在满足工业要求或舒适性的前提下，采用变冷冻水温调节方式以适应系统负荷变化；机组启停时间顺序优化控制；智能化管理计算机以提高机组运行管理水平，避免不必要的能量浪费；采用环保节能新风处理系统，减少能量损耗；中央空调智能节电控制系统溶入了中央空调系统运行特性物理数学模型、人工智能和实际运行经验修正等思想；由计算机工作站后台程序实时运行物理数学模型自动寻优，以获取不同负荷、不同室外环境等条件下空调系统最优运行工况；根据现场调试结果和实际运行经验对计算结果进行修订以提高控制准确性，人工智能在对空调区域的负荷预测以及控制系统寻优求解中起到关键性作用。EMC系统结构（EMC007）由制冷空调、工业控制和智能楼宇等专业领域集成，依据分布式控制理论（DCS）组成了控制网络RAA系统组成冷水机组群控冷却水泵冷却塔变频控制冷冻水泵变频控制冷水机组运行监控送风系统控制数据采集和控制操作员工作站工程师工作站通信网路系统主要包括冷冻水进出水温度、冷却水进出水温度、蒸发压力、冷凝压力、主机电流、主机负荷率等主要参数的监控。具有PC接口的机组，可通过其数据通讯协议直接获取机组运行各参数，并实现远程控制；没有PC接口或未知设备数据通讯协议，则通过温度传感器、压力传感器、电量传感器等变送元件实现各监测参数的模拟量化，并由数据采集卡或数据采集模块将其转换为数字信号，通过数据网络与工作站计算机实现数据通讯。冷水机组运行监控根据设计工况（出水/回水温差、压力、流量等）调节冷却水泵工作频率，通常从35Hz到49Hz；维持冷却塔的出水温度在32～37℃之间可以保证空调系统较高的运行效率，同时也能节约冷却塔风机能耗，通常可以采用变频或者通断控制来实现；可采用EMC007实现。冷却水泵冷却塔变频控制空调区域功能多样性决定了冷冻水流量的相应变化规律，根据空调系统的负荷率、空调系统各用户负荷率变化特征以及末端设备的传热除湿性能，采用变频器对冷冻水进行变频控制，一般有基于定压差控制、定温差和变温差控制技术等控制来实现节能控制;可采用EMC007实现。冷冻水泵变频控制能量=比热容r×流量Q×温差ΔT风系统主要是有风柜、空气处理机组、风机盘管等设备构成，依据空调区域负荷变化时间序列，远程控制风柜各个风机的启停实现有级调节送风量，也可变频调节空气处理机组实现送风量的无级调节，根据室内CO2浓度控制系统新风量；可采用EMC007实现。送风系统控制控制系统的所有监控参数，都是由数据采集模块或数据采集卡来实现，通过中间继电器或固态继电器实现计算机工作站弱电控制向空调系统强电控制的承接；主要功能由EMC007主控制柜实现。数据采集和控制根据空调系统的负荷率，以及该空调系统用户负荷率变化特征，智能控制冷水机组的台数和冷冻水出水温度，冷水机组在低负荷运行时可以充分利用蒸发器和冷凝器的换热能力，减小换热温差，提高冷水机组的运行效率。冷冻水出水温度升高，可提高冷水机组的运行效率，冷冻水平均温度每升高1℃，冷水机组的运行效率提高3％。冷水机组群控所有的数据采集信号由串口通讯（R232、R485、R422等）网路接入计算机工作站，工作站独立完成空调系统数据采集、后台数据分析与数学模型寻优、远程控