中央空調系統運行能耗是大多數公共建筑最主要的能耗環(huán)節，中央空調系統節能改造是一項復雜的系統工程，強調的是系統節能，那么怎樣才算是最佳的解決方案呢？今天請跟隨奧克斯中央空調維修網(wǎng)小編一起來(lái)探索一下吧！
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　　一、各項改造方案的研究與分析

　　

　　1、針對冷凍水系統節能改造方案分析

　　

　　某公司提出的針對空調水系統的節能改造方案，是通過(guò)對已經(jīng)運行的中央空調水系統的運行數據分析，首先判斷系統的運行與配置是否合理，有無(wú)節電的可能性，節電的空間，有無(wú)改造的必要。我們知道常規中央空調水系統包括冷凍水系統與冷卻水系統，兩系統為獨立的水循環(huán)系統，隨著(zhù)空調主機設備技術(shù)的不管更新，制冷設備的效率不斷提高，空調水循環(huán)動(dòng)力設備在空調系統總能耗占比越來(lái)越大。針對空調水系統提出的改造方案，技術(shù)改造的對象為冷凍水泵、冷卻水泵與不利循環(huán)管路的整改。前面我們提到的中央空調設計中存在的第三點(diǎn)問(wèn)題，即冷凍水泵的設計揚程與流量偏大的問(wèn)題。此類(lèi)的技術(shù)改造正是抓住設計中存在的這種缺陷而加以改進(jìn)，以合理?yè)P程與流量的小功率水泵代替現有運行大功率水泵，以此達到節能的目的。

　　

　　中央空調冷凍水系統主要以閉式循環(huán)系統為主。在冷凍水泵的設計及選型中主要是針對水泵揚程及流量的選型，閉式系統水泵揚程與建筑高度無(wú)關(guān)，水泵揚程只需克服最不利循環(huán)管路的阻力，阻力因數包括供回水管路的沿程與局部阻力、制冷主機蒸發(fā)器的水壓降、最末端空氣冷卻器的阻力及各個(gè)閥門(mén)的阻力之和。冷卻水系統揚程為供回水管路阻力、主機冷凝器的水壓降、冷卻塔集水盤(pán)水位至冷卻塔布水器高差及冷卻塔所需的噴射壓頭之和。兩個(gè)水系統的水泵揚程的選擇為各自的阻力之和乘以1.05—1.1的安全系數為準?？照{水泵的揚程選擇必須以此為依據，并要經(jīng)過(guò)嚴格的水力計算，要針對不同管徑不同的水流速對應的比摩阻進(jìn)行精確的水力計算，最終得出最不利管路的阻力，從而得出最準確的揚程數據為設計選用揚程。但是在實(shí)際的設計過(guò)程中，不可否認有些設計人員相對比較保守，過(guò)分依賴(lài)于經(jīng)驗數據，沒(méi)有經(jīng)過(guò)謹慎的水力計算，而是選擇類(lèi)似建筑的參數再適當放大安全系數，最終選擇了設計比實(shí)際偏大的結果。

　　

　　此類(lèi)節能改造理念正是建立在現行水泵的選型過(guò)大的基礎之上的，它是通過(guò)測試水系統供回水壓差等因素來(lái)確定空調水系統的實(shí)際揚程和流量，同各運行單位現有實(shí)際配置的水泵的技術(shù)參數的差值為它所示的水泵節能空間，這種理論結合數據的測試的確存在它的合理性一面。如果從整個(gè)空調系統的運行上分析，水泵節能改造方案實(shí)施的先決條件是必須對空調系統作一個(gè)更全面的測試，測試的范圍應包括：水系統最不利循環(huán)管路阻力、空調水系統的額定水流量、分水器各支路的水力是否平衡，水流量的分配是否合理、水泵電機的實(shí)際運轉功率、水泵的實(shí)際運轉效率等。此外，還須對使用單位的空調運行方式進(jìn)行更全面的了解分析，空調水系統是采用一次泵系統還是二次泵系統，一次泵變流量還是一次泵定流量，雙管同程式還是雙管異程式，空調水系統的自動(dòng)化控制范圍，末端設備是否設置電動(dòng)閥與溫控裝置，各空調區域的實(shí)際使用情況，使用周期的變化情況，負荷變化曲線(xiàn)等綜合因素。只有充分掌握這些情況才能使空調的節能改造方案更具體，更具針對性。

　　

　　2、系統改造方案的多元化

　　

　　目前，社會(huì )上專(zhuān)業(yè)化的空調系統節能改造企業(yè)單位較多，各家公司對空調系統技術(shù)改造的側重點(diǎn)也各不相同，總體來(lái)說(shuō)中央空調的節能改造主要是針對空調水系統運行工況、系統智能化控制、能源管理智能化平臺的改造，落實(shí)到實(shí)施措施及環(huán)節主要包括以下幾個(gè)方面

　　

　?。?）通過(guò)對空調水系統管路的數據分析，對水泵的揚程與水流量加以調整，以合理的小功率水泵代替高能耗不合理的大功率空調水泵

　　

　?。?）通過(guò)智能化控制的建設和升級，以更精確的運行狀態(tài)點(diǎn)數據分析，使空調系統處于最佳工況運行，減小能源浪費環(huán)節

　　

　?。?）利用夜間峰谷電價(jià)差值，進(jìn)行蓄冰蓄熱處理以達到節省運行費用的目的。

　　

　?。?）利用能耗監控及管理平臺，通過(guò)數據計量分析，尋求更加合理的運行管理模式。

　　

　　各家公司節能改造方案的總體思路是為了節省中央空調運行及維護費用，但各方案又有自己獨特的技術(shù)理念與特點(diǎn)。下面我就針對每個(gè)節能方案的特點(diǎn)結合我院中央空調現狀及常規中央空調系統進(jìn)行具體分析，提出自己的一點(diǎn)看法。

　　

　　3、中央空調水系統改造的建議和要求

　　

　　針對我院空調水系統的改造方案主要涉及水泵的改造及不利循環(huán)管路的整改，通過(guò)降低流量、揚程等參數選用小功率水泵代替原設計大功率水泵以達到節能的目的。我認為他們節能改造的前提必須滿(mǎn)足以下幾個(gè)方面的要求：

　　

　?。?）、改造后水泵揚程必須滿(mǎn)足最不利循環(huán)管路的阻力損失，流量必須滿(mǎn)足制冷主機蒸發(fā)器水流量的安全范圍。

　　

　?。?）、原設計中冷凍水揚程流量偏大的主要原因是想通過(guò)大流量來(lái)解決各支路水力難以平衡的問(wèn)題，所以節能改造的同時(shí)應解決系統水力平衡問(wèn)題。由于我院中央空調集中控制三個(gè)區域的空調負荷，內、外科樓及門(mén)診樓，內外科樓距空調機房較近，兩支路的最不利循環(huán)管路也相對接近，門(mén)診樓支路較長(cháng)，其最不利循環(huán)管路阻力最大。即改造后水泵的揚程必須滿(mǎn)足門(mén)診樓支路最不利循環(huán)管路的的阻力損失，其他兩支路可以通過(guò)支管閥門(mén)的開(kāi)度來(lái)控制流量的分配與實(shí)際的揚程。如果此問(wèn)題不能很好的解決，將會(huì )造成管路流量的分配不合理，出現局部空調區域效果很差的現象。

　　

　?。?）、必須保證改造后空調的使用效果不受影響，這也是我們最基本的要求。

　　

　　4、結合我院中央空調系統運行現狀的分析

　　

　　以南京市第一醫院為例，我院原有中央空調冷凍水系統采用一次泵定流量雙管同程式水循環(huán)系統，空調主機主要為螺桿式制冷主機，空調末端風(fēng)機盤(pán)管支路控制閥門(mén)為手動(dòng)截止閥?？照{水系統無(wú)自動(dòng)控制裝置，無(wú)壓差旁通控制，是最簡(jiǎn)單的定流量系統，除人為因素外，不能根據負荷變化進(jìn)行能量調節，能耗較大。首先，我們無(wú)法對空調末端水流量進(jìn)行控制，手動(dòng)截止閥始終處于全開(kāi)狀態(tài)，這樣整個(gè)空調冷凍水系統為定流量運行。但是在實(shí)際的使用過(guò)程中，日間負荷變化與季節性負荷變化很大，特別是夜間運行與冬季運行過(guò)程中，日均負荷變化就相當明顯，如果空調水系統采用定流量運行，水泵能耗浪費就比較嚴重，同時(shí)水泵的負載對其使用壽命也產(chǎn)生較大影響。目前我院中央空調運行過(guò)程中的負荷變化能量調節主要是依靠人為調整空調主機與水泵的停啟臺數來(lái)滿(mǎn)足實(shí)際的運行工況。我院夏季最熱月空調運行過(guò)程中，五臺主機全部開(kāi)啟，冷凍水泵與冷卻水泵也以最大功率組合運行，這種組合方式看起來(lái)似乎很合理，但實(shí)際運行工況并非為最佳方案。

　　

　　5、系統改造的節能評估

　　

　　我們選擇節能改造的目的是為了合理優(yōu)化系統配置方案，使空調水系統處于最佳工況運行狀態(tài)以達到節能減小運行成本的目的，不允許出現水泵節能改造后出現其他環(huán)節能耗的增加而導致系統能耗并無(wú)變化，更不允許出現空調的制冷制熱品質(zhì)的下降。在空調末端出風(fēng)口溫度的測試點(diǎn)的選擇上必須選擇最不利循環(huán)管路末端的風(fēng)機盤(pán)管進(jìn)行測試，測試的對象除了出風(fēng)溫度外還應對末端支路的水壓、流速進(jìn)行測試，保證流速范圍達到0.5—0.6M/S。在對水泵改造前后的性能測試上應考慮綜合因素，在揚程與流量都能滿(mǎn)足的前提下，電機效率必須保證處于高效率運行區域，低能耗低效率的運行模式也不宜選用。

　　

　　如果我們選擇此類(lèi)的改造方案，在技改效果測試上應更加細化與合理：（1）、水系統運行一段時(shí)間后，測試出風(fēng)溫度時(shí)必須選擇分水器每支路的最不利循環(huán)管路的末端進(jìn)行測溫檢測，應選擇5個(gè)甚至更多點(diǎn)進(jìn)行樣點(diǎn)數據采集，記錄此時(shí)制冷主機的出水溫度與回水溫度，記錄冷卻水的供回水溫度與室外干球溫度，采集綜合數據進(jìn)行具體分析。

　　

　?。?）、對改造前后冷媒水的供回水壓差進(jìn)行分析，對分水器與集水器之間各支路的壓差與流量進(jìn)行分析，要保證不利循環(huán)管路改造后水流量的合理分配，滿(mǎn)足各支管實(shí)際流量的需要。

　　

　?。?）、在功率的檢測中，要結合改造前后水泵的輸出功率進(jìn)行分析，同時(shí)要結合制冷主機的供回水溫度及水流量對制冷主機的輸出功率進(jìn)行分析，以免出現主機效率的下降而導致實(shí)際能耗的增加。另外在電機功率的測試上不應由改造方進(jìn)行測試，應有業(yè)主單位邀請專(zhuān)門(mén)的檢測機構進(jìn)行測試并記錄備案。
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　　二、其他節能改造技術(shù)方案

　　

　　通過(guò)智能化控制升級改造也是中央空調系統運行的節能改造方案之一，通過(guò)樓宇控制系統改造和計算機模糊控制原理對空調系統的能量需求作為隨機變量進(jìn)行系統采樣和模糊控制，優(yōu)化系統的能量輸出控制，它可以減小人為控制帶來(lái)的不利因素而使系統更加合理化運行。通過(guò)控制器對冷凍水控制單元、冷卻水控制單元、冷卻塔風(fēng)機控制單元，通過(guò)恒壓差、恒溫差及變頻控制技術(shù)達到系統的合理化運行。我院目前中央空調系統為一次泵定流量雙管同程式，要實(shí)現上述智能化控制的實(shí)現，必須對整個(gè)空調系統進(jìn)行合理改造。要達到一次泵變流量智能化控制的效果必須進(jìn)行改造的項目是

　　

　　1、末端溫控單元的改造

　　

　　2、分水器與集水器之間增加壓差傳感器與旁通控制以保證供回水壓差的恒定。這樣才能保證制冷主機蒸發(fā)器流量的恒定即恒壓差，主機才可穩定運行。

　　

　　3、現有水泵與風(fēng)機電機增加變頻器進(jìn)行變頻調節即變頻控制。

　　

　　4、供回水主管增加溫度傳感器與流量計以保證供回水溫差的恒定即恒溫差控制。

　　

　　5、要增加一套智能化控制設備，包含很多比較分散的控制器和執行器，涉及到整個(gè)空調系統的綜合布線(xiàn)工程。

　　

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