中央空调系统节能技术研究
[摘 要]中央空调系统具有经济性、适应性、集约性的优点，中央空调的节能技术，在降低能源消耗、创造经济效益与社会效益中具有重要的现实意义。本文阐述了中央空调系统的控制原理与优点，对中央空调系统节能技术进行了研究探讨。
[关键词]中央空调系统；优点；节能技术
中图分类号：TP707 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）36-0281-01
随着经济的发展、科技的进步和人们生活水平的提高，空调在现代的建筑物中的应用已经随处可见，它给人们的生活提供了舒适的环境，但也消耗了大量的能源。能源对于人类的发展日益重要，中央空调的节能技术，在降低能源消耗、创造经济效益与社会效益中具有重要的现实意义。
一、中央空调系统的控制原理与优点
中央空调系统是指在整个建筑物内，整合各房间、楼层和有效部位，通过集中制冷或制热主机，经过通风通道统一调配各用户端所需的冷暖负荷，达到提高建筑物内每个部分舒适程度的目的。
空调系统的作用是对室内空气进行处理，使空气的温度、湿度、流速及洁净度、新鲜度等指标符合使用要求。为此，必须对空气采取冷却或加热、减湿或增湿以及过滤等处理措施，其相应设备有制冷机组、热水炉、空调机组、风机盘管等。当被调房间温湿度受内部热源干扰或室外温湿度变化而发生波动时，首先由温度与湿度传感器把信号送给调节器，调节器与设定值进行比较后发出指令给执行器，执行器动作后，不断调整以符合要求。在中央空调系统中，冷水机组是由设备生产厂成套供应的，它一般是根据空气调节原理及规律等由微处理器自动控制的。冷水机组由压缩机、冷凝器、蒸发器与节流元件组成，压缩机把制冷剂压缩，压缩后的制冷剂进入冷凝器，被冷却水冷却后，变成液体，析出的热量由冷却水带走，并在冷却塔里排入大气。液体制冷剂由冷凝器经过节流元件进入蒸发器进行蒸发吸收，使冷冻水降温，然后冷冻水进入水冷风机盘管吸收空气中的热量。如此循环不已，把房间的热量带出。
中央空调系统的优点在于，首先，中央空调系统具有经济性，可以将整个建筑物有效整合，有效降低单位能耗，节约功能成本。其次，中央空调系统的具有适应性，对于各种需求不同的客户可以提供各种有效的服务。其三，中央空调系统具有集约性，中央空調系统可以减少建筑物内空调系统的占地空间，提高了建筑物室内的使用面积。
二、中央空调系统节能技术研究
（1）选择合理的室内设计参数。中央空调系统设计参数的取值不仅直接影响中央空调系统的造价，也影响着中央空调系统的运行效率和能耗。在满足要求的不影响舒适度的情况下，参考ASHRAE62标准，在允许范围内降低室内温湿度的取值等方法，都可以减少空调系统能耗。若空调室外计算参数为定值时，夏季空调室内空气计算温度和湿度越低，房间的计算冷负荷就越大，系统耗能也越大。在满足舒适要求的条件下，要尽量提高夏季的室内设计温度和相对湿度，尽量降低冬季的室内设计温度和相对湿度，不要盲目迫求夏季室内空气温度过低、湿度过干，冬季室内设计温度过高。
（2）水蓄冷技术。水蓄冷技术是利用电网的峰谷电价差，夜间采用冷水机组在水池内蓄冷，在白天电力高峰时段再将所储存的冷量释放到空调系统中去的技术。从宏观上来讲，水蓄冷技术可起到“削峰填谷”的作用，缓解用电紧张，提高能源利用效率；从空调用户的角度来讲，又可以充分利用不同用电时段的电价差，每年能为用户节省大量的中央空调年运行费用。
（3）变频技术。变频中央空调是在常规空调的结构上增加了一个变频器，可随时调节空调压缩机的运转速度，从而做到合理使用能源。由于它的压缩机不会频繁开启，会使压缩机保持稳定的工作状态，这可以使空调整体达到节能30%以上的效果。
（4）新风热回收技术。采用热回收技术，利用排风对新风进行预热（或预冷），节约空调能耗。如夏季回收排出空气中的冷量，再把室外的热空气预冷后送入室内；冬季回收排出空气的热量，再把室外的的热空气预热后送入室内，从而减少能量的损失，降低了空调制冷制热空气的能耗。
（5）空调冷热源的节能技术。降低冷热的负荷，不仅能减少供热锅炉、制冷机、空调箱、冷热水循环泵等型号，还能降低空调系统的初始投资。此外，上述的设备型号的减少能降低配电功率，减少空调设备日常运行的耗电量，降低运行费用；提升冷源效率，具体做法就是在中央空调系统制冷机实际工作时不能使冷冻水温度过低，冷却水的温度过高，否则就会降低制冷系数，那时候单位冷量所耗功就高，耗电量也多，就会增加建筑的能耗。
（6）大空间采暖合理分配。如果房型面积很大，或者是有老人和小孩的家庭，那么最好冬季采用地板辐射采暖加周边散热器采暖。相比较来说，地暖不仅舒适度非常高，而且价格低昂，后期使用十分节能，可大大减少中央空调的能耗问题。目前，许多别墅和公寓都是采用中央空调+地暖的形式保持室内四季如春。
（7）智能系统控制技术。应用智能集成系统控制技术对中央空调系统进行实时节能控制，是目前较为有效的电子控制手段。特别是智能集成控制系统模块的出现，降低了技术应用门槛，一般应根据建筑耗能的实际情况，采用不同的智能集成系统控制解决方案达到节能目的。它能够依据空调的实际运行情况，而自动的对空调的运行参数进行自适应的最优调节，达到降低能耗的目的。空调自控系统虽然增加了投资，但一个设计合理和运行管理良好的自控系统可以大幅度地节省运行费用，使业主在较短的时间内收回投资。
（8）分层空调和置换通风。中央空调工程在大空间采用分层空调和置换通风工程，尽量减少无效空间区域的能量消耗，只满足有效区域的舒适度。我们采用CFD的方法，对大空间的暖通空调工程气流组织进行了分析，得到了很好的验证。如游泳馆暖通空调工程比赛区空间温度可以被控制于28℃到29℃之间。室内的温度分层非常明显，屋顶最高点温度却达到了40℃以上。
（9）中央空调节电系统。智能中央空调节电系统是专门针对中央空调冷冻水循环水泵和冷冻水循环水泵开发的节电产品，根据温度传感器检测到的温度信号值，经模拟数字转换单元的信号转换后，通过温度控制器和节电系统调整各泵电机的工作状态（主要是输出功率），保证各电机以最经济功率输出，精确地进行温度控制，延长循环水系统的寿命，并大幅度地节约电能。另外，即使节电系统回路发生故障，本控制系统的节电—市电切换功能也可将机组切换到市电工作，以确保设备正常工作的需要。
综上所述，中央空调系统节能在整个建筑节能中占有很重要的位置，为应对能源紧缺，要提高公众的节能意识，除了以上几种中央空调节能技术措施外，还可通过日常生活的小习惯，如设定最省电的温度、定期清洗空调过滤网等，来减少空调的能耗，实现中央空调系统节能，这对于降低空调的运行费用，节约能源，促进经济社会的可持续发展，都有重要的现实意义。
参考文献
[1]徐莉君，张胜.中央空调系统节能技术研究[J].科技尚品，2016（1）
[2]本刊编辑部.海尔中国中央空调行业技术发展变革的推动者[J].机电信息，2013（1）