中央空调形式及节能问题分析
【摘 要】为了实现人类社会的可持续发展，在现代的建筑中，进行中央空调系统形式的选择时，必须要充分考虑到空调系统的节能效果。在选择中央空调系统形式时，一定要结合建筑的实际空调需求选择最适合的中央空调系统。中央空调形式的选择既要考虑方案的经济性，又要考虑噪声、污染及维护管理等技术性能；既要考虑当前的投资利益，又要考虑长远利益，从而合理地选择冷热源方案。本文作者结合多年来的工作经验，对中央空调形式及节能问题进行了研究，具有重要的参考意义。
【关键词】中央空调系统；选择；节能措施
在改革开放的推动下，我国的国民经济水平有了快速的增长，人们的生活水平有了很大的改善，对于生活的舒适性要求也越来越高。在此情况下，作为有效调节室内环境温湿度的空调系统应运而生，且随着科技的发展而不断改进技术，出现了多种空调系统形式以供人们选择。其中中央空调系统就是一种应用较为广泛的空调系统，其所具有的多种优良特性使得中央空调系统成为大型高层建筑、商业建筑以及酒店宾馆等建筑中最主要的空调应用形式。实际的系统运行中，还要注意加强中央空调系统的节能效应。中央空调形式的选择既要考虑方案的经济性，又要考虑噪声、污染及维护管理等技术性能；既要考虑当前的投资利益，又要考虑长远利益，从而合理地选择冷热源方案。以下本文主要探讨了中央空调系统形式的选择，以及其常见的空调系统节能措施。
1、空调冷负荷的确定及冷水机组的选择
在进行中央空调系统形式的选择过程中，选择的主要依据就是冷负荷，因此，对冷负荷进行精确的计算就优先尤为重要。随着建筑行业的迅猛发展，在现代的建筑领域中各种先进的施工工艺和施工材料层出不穷，从而为现代的房屋建筑建设打下了坚实的基础，并且使得现代的房屋建筑的质量和性能都得到了大幅度的提升。而在现代房屋建筑中央空调形式的选择过程中，计算空调负荷时，主要是依据建筑围护结构传热以及新风负荷进行计算。而在传统的空调系统冷负荷计算时，仅仅只对某一具体房间进行计算，但是，由于每个房间的具体情况不同，从而使冷负荷的计算结果不科学。因此在进行空调系统冷负荷计算时，应该对每个房间的冷负荷都精确计算。并且空调冷负荷还会随着气温的变化而产生变化，因此，即使在同一具体房间中，不同气候条件时其冷负荷也有所差异。
很多工程设计中主机往往选择一样型号的机组，虽然系统配置较简单、控制简便，但机组全年60%以上的时间在50%-70%负荷状况下运行，造成系统调节不够灵活，负荷低峰时大马拉小车，形成大流量小温差，低效运行的状况，是对能耗的极大浪费。[1]选择大小冷机组合，大小机组配置不同大小的冷水泵、冷却水泵及冷却塔，水系统设计及控制可能较为复杂；但在工程设计中，设计者不能一味追求系统配置的简单而摒弃节能的原则。[2]
2、水泵的选择
在中央空调系统形式的选择中，为了有效体现出空调的节能效果，必须要对空调系统中的各个部分进行合理的选择。而在水泵的选择过程中，必须要结合建筑的实际情况，通过对建筑物最大设计负荷的严格把控，从而进行水泵的合理选定。而就目前水泵选择的实际情况而言，通常由于各种原因导致水泵的选择严重不符合节能要求。因此，为了提高建筑中央空调系统的节能效果，在选择水泵的过程中，必须要对空调供冷的水输送系数进行合理的把握，通常情况下，现代的空调供冷的水输送系数都应该大于30。与此同时，对于空调系统中的水利环路阻力进行计算时，对计算结果也有一定的要求。另外在进行空调系统外泵的设置时，应该充分考虑到季节变化空调水量的差别，因此通常情况下，冬季和夏季的冷水循环泵和热水循环泵应该分别进行设置。
3、空调水系统节能措施
在中央空调系统形式的选择过程中，首先应该考虑同程式系统。同程式系统不仅能够保证空调系统的设计质量，还能够使空调系统的管理更加方便。与此同时，同程式系统对于房屋建筑在今后进行空调系统改造时，也能够为其带来很大的方便。而在中央空调系统形式的选择过程中，选用异程式系统时，必须要对该系统进行严格仔细的水力计算，并且还必须要增加相应的平衡阀来对一些直观进行调节压差处理，从而才能够实现空调系统的水力平衡。在选择冷冻水和冷却水系统时，不论空调系统的大小都应该尽量选用机、泵一对一系统，从而才能够有效的实现冷水机组的稳定运行，并且能够有效的提高空调系统的节能效果。
随着建筑行业的高速发展，在现代的建筑中，为了有效地缓解城市空间压力，使得建筑的层数不断增加，而在现代的高层建筑中央空调系统形式的选择中，由于高层建筑的冷负荷较大和建筑工程对中央空调系统的投入成本较大，并且为了达到人们高层建筑节能的效果，从而选择冷热源设备时，必须要结合多种因素进行综合性考虑，从而形成一个多层次的分析结构模型，对方案进行优序排列，得出优选方案。根据工程所在地点的气候条件、能源结构、系统的冷热负荷和本项目的特点，依据冷热源选择的基本原则，排除明显不合理的方案后，得到以下4种冷热源备选方案：
①螺杆式冷水机组+燃油锅炉。
②螺杆式冷水机组+蒸汽换热器。
③蒸汽双效溴化锂吸收式冷水机组+蒸汽换热器。
④燃油直燃式溴化锂吸收式冷热水两用机组。[3]
另外，作为水源热泵的一种，城市污水冷热源热泵近两年得到了长足发展。城市原生污水数量巨大，遍布城市市区内，城市污水冷热源热泵同时还涉及到污水资源再生利用问题，因此得到广泛认可，发展迅速，是一个很好的应用方向。城市污水源热泵作为一项新技术，在国外已应用几十年，国内近两年才开始应用。该技术能否得到推广使用，主要涉及初投资、运行费及其发展潜力等问题，而发展潜力又包括能源利用率、对环境的破坏性及实际的应用规模。在不需供热或电力供应相对充裕的地区，冷源需求大、日负荷变化大等场合，大功率电驱动制冷机如螺杆式、离心式压缩机组具有明显的优势。
4、结束语
为了实现人类社会的可持续发展，在现代的建筑中，进行中央空调系统形式的选择时，必须要充分考虑到空调系统的节能效果。而在中央空调系统形式的选择中，首先应该结合该建筑物的实际情况，从经济、环保等多方面进行考虑，进而因地制宜地选择出既经济又实用同时还具高节能性的空调系统。并且在对中央空调系统进行选择时，不仅仅只是考虑到当前的投资成本，更应该从长远利益出发，从而才能够有效的缓解中央空调系统的能耗问题。
参考文献：
[1] 钱以明.高层建筑空调设计.暖通空调，1994.2
[2] 桑海龙、牟灵泉.中汇大厦空调制冷设备装机容量及运行调查.暖通空调.1996.26（4）：16-18
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[4] 傅启清.空调水系统设计中应重视的几个问题.铁道标准设计，2003.9
[5] 何昌生.关于空调水系统设计的几点讨论.安徽建筑，2002.3
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[8] 吴荣华、孙德兴.城市污水冷热源应用技术发展状况研究[J].暖通空调，2005.35（6）：31-37
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[10] 罗翠贞.高层建筑中央空调系统的冷源选择.广东土木与建筑.2004.3