建筑中央空调节能技术探讨
【摘要】随着建筑中央空调应用水平的不断提高，研究其节能技术凸显出重要意义。本文首先介绍了中央空调节能技术的重要作用，分析了建筑中央空调的节能技术，并结合相关实践经验，研究了中央空调智能变频节能改造技术方案。
【关键词】建筑；中央空调；节能技术；探讨
一、前言
近年来随着社会经济的持续快速发展，我国建筑行业呈现出蓬勃发展的态势。与此同时，建筑中央空调系统的应用日益普及，其节能技术在近期得到了高度关注。该项课题的研究，将会更好地提升中央空调节能技术的实践，从而有效优化其整体效果。本文从介绍节能技术的重要作用着手本课题研究。
二、中央空调节能技术的重要作用
能源是确保我国经济社会发展的重要物质基础，是提高我国居民生活质量的前提条件。随着我国城市化的发展，建筑能耗所占总能耗的比重越来越大，而空调能耗又占据了建筑能耗的大部分。由于我国能源日益紧张，国家和人民的节能意识逐渐加强，因此，最大限度地降低中央空调能耗势在必行。
我国人口众多，幅员辽阔，但是人均资源短缺，为此，国家颁布并实施了节能政策。按照国际惯例，建筑能耗主要是指民用建筑在采暖、空调、照明、电梯方面的能耗。随着我国经济水平的不断发展，建筑能耗的增长速度明显加快，之前的采暖区主要集中在陇海线以北，现在南方一些地区的居民在冬天也采取了电力取暖措施。由于空调的普及率上升，居民家用电气的种类增加，我国虽然加大了能源进口量，但还是存在能源紧缺的情况。
建筑节能是节能领域重要的组成部分之一，是建筑技术未来发展的新方向。据统计，世界平均建筑能耗大约占总能耗的五分之二，其中居民能耗又占据了建筑能耗的大半部分。而我国建筑能耗随着住宅建筑的增多，年增长率达到10%以上。虽然我国采暖空调标准与国际水平还有很大差距，但是单位面积能耗却是西方国家的3倍多。中央空调提高了居民的生活质量，但也增加了能源消耗。
随着城镇化建设的发展，各类公共建筑大量兴建，给中央空调能耗的增长提供了条件，使我国能源供应不足的现象更加严重，直接影响了我国经济的可持续发展。因此，节约公共建筑中央空调能耗迫在眉睫。
三、建筑中央空调的节能技术分析
1.要从中央空调的设计角度入手，从中央空调的系统设计中实现节能
在中央空调的系统设计中，要充分考虑室内技术参数。我国空调设计相关规范里面明确指出了空调在使用过程中调节到多少度数能实现节能最大化，所以在中央空调的系统设计过程中，相关设计人员要以此作为参考，同时要考虑到不同区域的温差和湿度问题，设计出适合不同地区使用的中央空调。除此之外，在中央空调的设计过程中，还要充分考虑到建筑物的建筑结构，因为建筑结构也会对中央空调的节能造成一定的影响，如果中央空调与建筑物不相匹配，那么就会造成大量的能耗，同时也会增加相关单位的使用成本。如果建筑物中要设置中央空调，那么相关单位就应当对建筑物作出以下处理：首先是提高建筑物的保温隔热性能，尽可能多的使用节能环保的材料。其次是在屋顶上面涂抹一层高反射的材料，来降低太阳热量的吸收量。通过这两种方式来减少中央空调的能量消耗。从系统设计出发也能够从根本上降低中央空调的能耗。
2.要科学合理的设置机房的位置
机房控制着中央空调，中央空调在使用过程中会不会产生能耗，会产生多少能耗取决于对机房的管理，所以在选取机房位置的时候要十分慎重，选择不当会造成中央空调能耗的增加。一般情况下，机房需要设置在地下室，并且将冷冻机房与热交换机房设置在距离较近的区域，这样便于对机房的管理。之所以将机房设置在地下室，是因为地下室的温度较低，能够避免很多不必要的能源消耗。
3.从中央空调的内部设备中实现节能
中央空调的内部设备一般包括三个方面，分别是空调冷热源、水或空气的输送系统以及空调机组末端的设备。实现中央空调的内部设备节能就是对这三个设备实现节能。对这三个设备的节能措施有所不同，具体而言，空调热冷源的节能措施主要包括减少冷热的负荷和提升冷热效率。减少冷热负荷不仅能够实现空调冷热源的节能，而且也在一定程度上降低了初投资成本；提升冷热效率的具体做法是在中央空调系统的制冷机系统的工作过程中，要保持冷冻水的温度，不能使其过高或过低，因为过高或过低都会增加能源的消耗。对于水或空气输送系统的节能措施主要是提高对水系统设计的重视，保持环路水力平衡，严格控制相关的系数，使其达到节能标准的要求值，加强对制冷机系统内冷却水的温度控制
4.从中央空调运行管理过程中实现节能
在中央空调运行管理中，要做到两个方面，其一是加强中央空调运行管理及设备控制工作。其二是加强管道和设备的保温和水质的处理工作。具体而言，相关单位应当聘请专业的中央空调管理人员，同时要加强现有人员的业务培训，提高其具体的操作能力，将对中央空调的设备控制落实到每一名技工身上，确保其在对中央空调的管理中实现节能减排。另外，在对一些极容易产生能耗的地方要加强设备管理工作。
四、中央空调智能变频节能改造技术方案
1.对冷冻泵进行变频改造
PLC智能模糊控制系统，通过温度模块及温度传感器将冷冻泵的回水温度和出水温度读入内存，并计算出温差值，然后根据冷冻泵的回水与出水的温差值和温度进行模糊运算，来控制变频器的转速，调节出水的流量，控制热交换的速度：变频器的启动、停止、运行频率的改变及监控显示数据如功率、频率、电流、电压等都是由PLC控制器通过485通信协议实现的，并且系统能自动进行冷冻泵（冷却泵）节电率计算。
2.PLC与变频器连接
变频器在运行时，需要PLC对其进行实时控制。首先，由PLC输出变频器的启动信号，当PLC是高电平时，表示应该启动变频器，此时连在在继电器上得电，其常开触点闭合，此时变频器启动。要实现对水泵电机的合理控制还需要把PLC通过模糊PLC算法得到的控制输出量转换为相应的模拟量送给变频器，我们将PLC的EM232模块中的模拟量输出端口连接到变频器的模拟量输端口，从而实现了对电机的变频控制。根据PLC工作原理，主程序进入运行后，进入输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段的反复循环执行之中，每一次循环就是对主程序的语句逐条扫描执行的过程，整个扫描主要完成程序初始化、遥信自处理、通信处理三项任务。但只有首次扫描才执行初始化程序，然后调用遥信自处理程序，如果发现有通信要求，就对该要求进行处理，否则终止主程序，完成一次扫描任务。
3.对冷却泵进行变频改造
由于冷冻机组进行热交换时，使冷却水温度升高，冷却泵将冷却水压入冷却塔，进行冷却处理后，再送回冷冻机组。因此，对冷却泵来说，以进水和回水间的温差作为控制依据，实现进水和回水之间的恒温差控制。温差大，说明冷冻机组产生的热量大，应提高冷却泵的转速，加大冷却水的循环速度；同理，温差小时应降低冷却泵的转速。
五、结束语
通过对建筑中央空调节能技术的相关研究，我们可以发现，在当前各种条件下，节能技术的应用有赖于对多个中间环节的掌控，有关人员应该从建筑中央空调的客观实际情况出发，研究制定最为符合实际的节能技术应用实施策略。
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