李志勇

摘要：隨著我國居民生活水平的提高和住房條件的改善，中央空調越來越普及，隨之產(chǎn)生的能耗問題也引起人們關注。因此，如何高效利用中央空調系統(tǒng)的能源和節(jié)能就成為迫切需要解決的問題，本文通過分析中央空調的耗能現(xiàn)狀和工作原理，重點研究了中央空調的節(jié)能技術，希望可以為緩解我國的能源壓力做出一定貢獻。

關鍵詞：中央空調；節(jié)能技術

1. 中央空調的耗能現(xiàn)狀

1.1 輕視能耗指標計算，重視投資成本核算

中央空調的投資主要包括初期投資、年運行費用和維護保養(yǎng)費用等方面。通常情況下，運行費用低、節(jié)能環(huán)保的中央空調設計方案需要較大的初期投資。投資者或用戶重視投資成本核算，對中央空調的性能指標，特別是對運行費用和初期投資的綜合經(jīng)濟性指標缺乏專業(yè)認識，難以從長遠角度計算綜合投資收益。所以在選擇設計方案時，不重視中央空調運行過程中的耗能多少，側重于初期投資成本和產(chǎn)品價格的高低，嚴重影響工程建設方設計高效率節(jié)能方案的積極性。工程建設方為了贏得工程項目，只能采用低投資、低成本的設計方案吸引投資方。。

1.2 缺乏全局性和系統(tǒng)性能效指標

我國已經(jīng)發(fā)布了三項能效國家標準，規(guī)定了冷水機組、單元式空氣調節(jié)機和房間空氣調節(jié)器的能效等級和能源效率限定值，以此來緩解使用空調造成的環(huán)境問題和能源問題。但是，中央空調比較復雜，不能通過單純的評價機器設備來評價中央空調的能源利用率，應該側重于評價整個中央空調系統(tǒng)的節(jié)能狀況，中央空調的節(jié)能不僅與空調設備有關，還與運行管理水平、建筑物熱特性、設計思想、各部分的匹配狀況、管網(wǎng)設計和施工優(yōu)劣等因素有關，所以要制定全局性和系統(tǒng)性能效指標，并在發(fā)展過程中不斷的改進和完善。

1.3 缺乏有效的節(jié)能監(jiān)控

由于建設中央空調系統(tǒng)需要大量的投資，重復性造作不現(xiàn)實，實際操作中，只能從理論角度比較不同方案之間的經(jīng)濟性，不可能進行實物對比。中央空調系統(tǒng)的專業(yè)性和復雜程度較高，絕大多數(shù)投資方難以通過自身生活經(jīng)驗辨別評價水平，即便是建設方給出運行方案和投資的綜合經(jīng)濟分析，投資者也很難判斷經(jīng)濟分析報告的準確性和正確性?，F(xiàn)在，我國對于中央空調工程市場缺乏有效的節(jié)能監(jiān)控，各種含有虛假成分的經(jīng)濟性分析報告很多。由于建設方是從自身利益出發(fā)做出經(jīng)濟分析報告的，所以這些報告對于投資者做出正確的節(jié)能選擇的幫助不大，因此，有必要建立有效的節(jié)能監(jiān)控體系，幫助投資方選擇科學合理的節(jié)能方案。

2. 中央空調的工作原理

中央空調包括熱水系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)等幾部分。中央空調的作用是先對室外新鮮空氣進行處理，經(jīng)由送風管道把這些氣體送進室內，使室內的濕度和溫度控制在適宜的狀態(tài)。絕大多數(shù)中央空調采用全空氣式系統(tǒng)，根據(jù)處理空氣的來源，將中央空調分為三類：回風式系統(tǒng)、封閉式系統(tǒng)和直流式系統(tǒng)?；仫L系統(tǒng)根據(jù)混合次數(shù)的不同又可分為一次回風系統(tǒng)和二次回風系統(tǒng)，中央空調大多數(shù)都是采用全空氣式一次回風系統(tǒng)，因為二次回風系統(tǒng)不僅結構很復雜，而且機器露點偏低。

3. 中央空調系統(tǒng)節(jié)能評價

通常熱源和冷源是供給中央空調系統(tǒng)的兩種能量源，它們經(jīng)由水系統(tǒng)傳遞給風系統(tǒng)，再由風系統(tǒng)將能量傳輸給需要調節(jié)溫度的房間，使其濕度和內溫參數(shù)達到要求的數(shù)值?？梢酝ㄟ^空調耗能系數(shù)（CEC）、單位能耗指數(shù)來評價對能量的有效利用程度。

3.1 空調耗能系數(shù)

由公式（1）可知，通過科學合理的節(jié)能措施降低提供能耗，通過空調耗能系數(shù)可以判斷中央空調系統(tǒng)的節(jié)能性。對于不同地區(qū)、不同規(guī)模的標準辦公樓所做的設計，以計算機為工具模擬求出空調耗能系數(shù)的結果表明：節(jié)能型中央空調系統(tǒng)的空調耗能系數(shù)在1.1左右；基準型中央空調系統(tǒng)的空調耗能系數(shù)在1.6左右。

3.2 建筑物熱特性評價指數(shù)

空調房間的冷（熱）負荷可由建筑物圍護結構的保溫性能直接決定，所以改善圍護結構的保溫性能，可以節(jié)約中央空調系統(tǒng)的能耗。現(xiàn)在一些國家已經(jīng)提出了很多改善建筑保溫性能的方法，并制定出圍護結構最大傳熱系數(shù)。還有很多國家采用限制年負荷系數(shù)作為評價指標：

4. 中央空調的節(jié)能技術

中央空調的節(jié)能要從整個系統(tǒng)考慮，中央空調只有在規(guī)劃到運轉的所有過程中和能源利用的各個環(huán)節(jié)中實施節(jié)能的觀點，才可能使整個系統(tǒng)達到節(jié)能環(huán)保的效果，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)能源浪費，都會影響到整個系統(tǒng)的節(jié)能效果。

4.1 選用合理的中央空調系統(tǒng)

水系統(tǒng)的能耗和風系統(tǒng)的能耗組成了中央空調系統(tǒng)的能耗。在水系統(tǒng)中，節(jié)能中最關鍵的部分是冷水機組的能耗和節(jié)約水泵的能耗；風系統(tǒng)中，風機的能耗占有的比重比較大。所以，在選擇中央空調設備的過程中要認真考慮其主要能耗機構是否滿足設計要求。

4.2 改善圍護的保溫性能

建筑物夏季的冷負荷和冬季的熱負荷有些來自建筑物的外圍結構?？紤]建筑物的外形設計，如果建筑物的外表面積最小，節(jié)能效果比較好。改善建筑物圍護的保溫性能對建筑物節(jié)能影響很大。一些專家通過研究得出結論，強化圍護結構的保溫性能，會相應增加年空調冷負荷，這是因為在室外氣溫高的時候，由于圍護的保溫性能好，可以節(jié)省空調冷量；在室外氣溫降低時，反而增加了冷負荷。如果圍護的保溫性能好，可以降低中央空調的設計冷負荷。

4.3 確定合理的室內空氣設計參數(shù)

假設空調室外計算參數(shù)是定值，空調所在房間的空氣計算濕度和溫度越低，房間計算冷負荷就越大，中央空調系統(tǒng)的能耗也越大。大量研究證明,在滿足房間舒適度的前提下，如果能確定合理的室內空氣設計參數(shù)，會大大提高中央空調的節(jié)能效果。

4.3.1 室內溫度和濕度變化對房間舒適度的影響

實驗表明，室內相對濕度的變化對人的熱舒適度影響很?。皇覂葴囟茸兓瘜κ覂葻崾孢m度的影響很大。

4.3.2 室內設計溫度變化對中央空調能耗的影響

利用冷負荷系數(shù)法，以室內設計溫度為25℃為基準，設計出在不同室內設計溫度下空調的制冷量、濕負荷和冷負荷，計算節(jié)能率。分析計算結果，可以看出隨室內溫度變化，節(jié)能率以線性規(guī)律變化，室內設計溫度每提高1℃，中央空調節(jié)約6%的能耗。

4.3.3 室內相對濕度的變化對中央空調能耗的影響

如果相對濕度在50%以上，濕度和空調節(jié)能率以線性規(guī)律變化。以相對濕度50%為基準，當相對濕度每增加5%，中央空調節(jié)約10%的能耗。

4.4 減少輸送系統(tǒng)的能耗

水和空氣在中央空調系統(tǒng)中通常是冷量載體。輸送過程中的能耗包括：輸送過程的流動阻力損失和通過傳熱的冷量損失。對于輸送空氣的管路系統(tǒng)和輸送冷量的水系統(tǒng)，克服流動阻力的能量轉變?yōu)闊崃?，這種熱量又會導致冷量損失。所以，減少輸送系統(tǒng)的能耗可以有效降低中央空調的能耗。

5. 總結

隨著全球資源日益緊缺，節(jié)約能源越來越受到人們的關注。本文主要介紹了幾種中央空調節(jié)能技術，設計部門可以根據(jù)自己的實際情況選擇合適的方法，最大限度的節(jié)約能源，保護環(huán)境，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

［1］ 趙冠男. 對中央空調系統(tǒng)節(jié)能措施的探討.城市建設：2010,(24):103-104.

［2］ 朱友才. 淺談中央空調節(jié)能的方法.科技傳播：2010,(16):92-98.

［3］ 劉德發(fā),臧麗. 淺析中央空調系統(tǒng)的節(jié)能措施.中小企業(yè)管理與科技：2008,(12):74.

［4］ 肖文,劉浙華. 中央空調節(jié)能措施研究.中國測試技術：2007,33(3):47-19.