关键词：中央空调系统；方案设计；节能分析
引言
随着中国经济的发展，人们生活水平的提升，在建筑物中中央空调的应用越来越多，中央空调为当前人们工作和生活提供了一个舒适的环境，但是中央空调系统的能耗非常大，在建筑物能耗中，中央空调系统造成的能耗占70%以上。从节能环保的理念上进行分析，当前中央空调系统的大能耗与时代的主体不相符，需要对其进行智能化节能优化设计。
1中央空调系统的构架和控制思想
中央空调系统一般由五部分组成，分别是制冷压缩机系统、冷冻循环水系统、盘管风机系统、冷却塔风机系统、自动补水系统等。制冷压缩机系统是在压缩机的作用下，把冷媒进行压缩，使其成为液态后，再将其送到蒸发器中。冷冻循环水系统在冷冻水泵的作用下，在蒸发器盘管中放入常温水泵，然后，让其和冷媒间接发生一系列热交换，使常温状态下的水最终变成低温冷冻水，再将低温冷冻水送到风机盘管中的各个位置，使其大量吸收盘管附近的空气热量，以产生低温空气，再借助盘管风机的辅助，将低温空气吹向各个区域，从而达到降温的效果。当冷冻水系统的压力降低时，可以由自动补水设备来实现对压力不足的供给，从而保障系统末端能较好地进行循环。在蒸发器中，将冷媒进行压缩，同时吸收热量，然后将冷媒送到冷凝器中，使其散热，散热过程中散发的热量由冷却循环水系统中的冷却水运走，等到低温水冷却后，再由冷却水泵进入到冷凝器盘管中，然后再进行热量交换，接着，把这些冷却水运至冷却塔，借助冷却塔风机，与大气发生有效热交换，再将冷却水变成原来的低温态，在冷却水泵的作用下进行反复使用。中央空调系统由冷却水、冷冻水两套水循环和一套冷却水塔设施组成，这些系统在工作的过程中，都借助了一些水泵及风机的辅助。一般情况下，中央空调循环水的流速基本不变，即中央空调系统始终在一个满负荷运转的状态中。这样不仅不利于空调系统充分发挥效率，而且浪费了极大的能源。此外，很多中央空调现在仍通过人工控制来达到节约能源的目的。通过运用智能单元，对循环水的流速进行有效控制，控制水泵风机工作时的状态，达到循环水冷热量能有效利用的目的，保证空调主机能达到运行时的理想状态，对空调机组的最佳能耗比进行有效利用，提高主机运行效率，从而实现节能。
2节能措施分析
2.1水泵智能控制设计
水泵选型一般依据设计负荷和带着10%的安全裕量加以确定。水泵系统在实际运行环节有大多数时间都处于部分负荷状态，为在设计负荷下让循环水量与设计流量更接近，以及在大多数时候供冷量适应负荷变化，通常使用阀门节流等对流量加以调节，造成泵提供的大部分能量都被阀门消耗了，严重浪费能源。所以要对泵进行变频处理，对泵转速进行适当调节，使其流量适应实际负荷，成功减少水泵的能耗。如在一次水泵总供水管和总回水管、集水器的每一个回路之上分别安装1个压力传感器、1个温度传感器，用于实施二次水泵控制;将1个温度传感器安装在冷却水泵总供水管上，用于控制冷却水泵。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因在该项目中，水泵都有变频(50Hz运行)，因而针对项目设计2台冷暖循环水泵智能控制柜、1台冷却水泵智能控制柜，对水泵频率进行控制，达到分时控制的目的，最终提高节能效果。
2.2水系统智能化节能优化设计
中央空调系统的水系统中，使用的设备多而且功率大，在空调运行中，会消耗大量的电能，为此需要对中央空调飞水系统进行节能优化设计。水系统中冷冻水的温度有蒸发器设定值所决定，而回水的温度则是由蒸发器接收的热量而定，中央空调系统的水系统中，冷冻水与回水温度相差5℃左右。对其进行节能优化设计，在系统的蒸发器出水管和回水管中安装温度变送器，与系统中的温度调节器、变频器等组成一个闭合的控制系统。该系统由冷冻水的温度进行控制，使得冷冻水泵的运行，随着系统热负载的变化而发生变化，在第一台机组的运行达到其工作频率时，要没有达到要求的运行频率时，可以将第二台机组启动，对第一台机组进行调节，在系统运行的过程中不断的对机组进行调节控制，可以实现智能化、节能的效果。冷却水系统的节能优化设计，与冷冻水系统的智能化节能优化设计原理相同，通过对机组运行的调整和控制，达到最佳的运行效果，实现节能。
2.3冷却塔智能控制设计
冷却塔一般要通过台数的合理控制，并且其工作冷水塔也会有过水的存在，这样就会对其实际的工作效率带来影响，让其冷却效果发挥不出来。通过智能化的设计，增加对应的变频器，通过同步变频控制对应的冷却塔，就可以实现同步的工作处理，将其冷却效果完美的发挥出来，并且在满足冷却塔风扇能耗降低的同时，也能够达到冷却的实际要求。如果在冷却塔的设计中，仅仅只有1台智能变频控制柜，那么就需要监测其对应的冷却水回水温度以及室外的温湿度。然后对比其回水温度以及室外的温度，基于趋近度来合理有效的调整冷却塔风扇转速，这样在满足冷却效果的同时，还减少风扇消耗的电能。
3.4管理节能
整个中央空调系统由大量的机电设备和管道组成，在运行一段时间后，系统设备性能会逐渐劣化，因此，科学的运行维护保养是重要的管理节能措施。中央空调系统的维护保养分为风系统、水系统、电系统。每个设备和系统都有相应的定期维保技术规程，这里不再赘述，特别要提出的是管道冷媒水质管理，在实际工作中往往被忽视。冷冻水系统是以水做冷媒介质和空气进行能量交换的密闭式体系，虽然与外界接触较少，但在整个体系的最高处设有膨胀水箱，这样冷冻水介质还是和空气有所接触，使溶解氧和一些营养物进入冷冻水系统，导致粘泥沉积，不仅影响传热，还可能形成氧浓差引起设备的腐蚀，经常出现黄褐色水质或黑灰色水质。冷冻水的化学处理采用定期一次性投加药剂的方法或者安装自动加药设备，重点控制设备的腐蚀及粘泥的产生。冷却水系统保有水量小，极易浓缩，在循环使用过程中不断蒸发浓缩，含盐量不断上升，为了不使含盐量无限制的升高，必须排放掉一部分冷却水，同时补入新鲜水，前者称之为排污，后者称之为补水。含盐量上升后极易在制冷机组铜管内或热交换器的水侧形成水垢，垢的形成不仅使传热效率下降、制冷负荷增大，还会形成垢下腐蚀，造成水电浪费和缩短机组使用寿命。冷却水系统是如掌握不好排污量和补水量，浓缩倍数波动较大，难以保证水处理效果。因此，对于冷却水系统水处理的重点是控制结垢兼顾缓蚀并定时加药、排污、补水。
结语
空调系统是能耗最大的部分，要针对空调系统做好节能设计和管理，明确系统设计方案，配合切实有效的节能措施，减少资源浪费，在满足医院运行需求的同时稳步提升节能水平。
参考文献
[1]吕庆昌?.中央空调节能改造探讨[J].山东工业技术，2014.10.15.
[2]原兆亮，导师：郑爱平.医院建筑节能潜力分析与节能途径研究[J].长安大学硕士论文，2012.6.12.
论文作者:李仁江
论文发表刊物:《中国电业》2019年9月18期
论文发表时间:2020/1/14
标签：水泵论文; 节能论文; 空调系统论文; 水系论文; 系统论文; 冷却水论文; 中央论文; 《中国电业》2019年9月18期论文;