王玉龍

摘 要：近年來，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源消耗問題也日益嚴(yán)重，對環(huán)境造成了不利影響。隨著現(xiàn)代商用建筑和各種智能大廈的出現(xiàn)，中央空調(diào)廣泛應(yīng)用于其中。中央空調(diào)的應(yīng)用使得人們在擁有舒適的工作環(huán)境的同時，造成巨大的能源消耗。中央空調(diào)制冷系統(tǒng)作為中央空調(diào)中最主要的耗能來源，其內(nèi)設(shè)備相對集中，各個控制點(diǎn)對整個制冷系統(tǒng)的影響較大，是一個多干擾、時變性的系統(tǒng)。如果不采用節(jié)能技術(shù)減少其耗能，則不利于可持續(xù)發(fā)展以及節(jié)能環(huán)保發(fā)展鑒于此，文章結(jié)合筆者多年工作經(jīng)驗(yàn)，對基于中央空調(diào)制冷控制系統(tǒng)的節(jié)能開發(fā)應(yīng)用提出了一些建議，僅供參考。

關(guān)鍵詞：中央空調(diào);制冷控制系統(tǒng);節(jié)能開發(fā);應(yīng)用

在當(dāng)下的生活和一系列工作過程中，人們認(rèn)識到了能源對生活的重要影響，提升了對節(jié)能減排工作的重視程度，中央空調(diào)制冷控制系統(tǒng)的節(jié)能開發(fā)應(yīng)用，使中央空調(diào)空調(diào)有了更為廣闊的前景，應(yīng)該朝著此方面更精準(zhǔn)化地推進(jìn)工作，為人們營造更加舒適的生活環(huán)境，更高效地利用能源。

1 中央空調(diào)制冷系統(tǒng)的組成及工作原理

中央空調(diào)制冷系統(tǒng)主要由制冷壓縮機(jī)（空調(diào)主機(jī)）系統(tǒng)、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)和冷卻塔風(fēng)機(jī)系統(tǒng)等組成。各組成部分的工作原理如下：（1）制冷壓縮機(jī)（空調(diào)主機(jī)）系統(tǒng)：通向各個房間的冷凍水在制冷壓縮機(jī)系統(tǒng)中與制冷劑進(jìn)行熱交換達(dá)到降溫目的。（2）冷凍水循環(huán)系統(tǒng)：從制冷壓縮機(jī)組降溫的冷凍水由冷凍水泵加壓送入冷凍水管道，然后被送到各風(fēng)機(jī)風(fēng)口的冷卻盤管中吸收周圍空氣熱量，產(chǎn)生低溫空氣送至房間，升溫后的冷凍水再送回到冷水機(jī)組進(jìn)行循環(huán)。（3）冷卻水循環(huán)系統(tǒng)：冷卻水吸收冷凍機(jī)組中制冷劑釋放的熱量，冷卻水泵將升溫后的冷卻水送入冷卻塔進(jìn)行換熱，降低溫度后再送回冷水機(jī)組進(jìn)行循環(huán)。（4）風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)：風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)負(fù)責(zé)周圍空氣與冷凍水進(jìn)行換熱，送低溫空氣至房間。（5）冷卻塔風(fēng)機(jī)系統(tǒng)：將制冷機(jī)組中升溫的冷卻水進(jìn)行冷卻。

2 中央空調(diào)制冷系統(tǒng)能耗的組成

制冷系統(tǒng)各組成部分相輔相成，從而保障中央空調(diào)制冷系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在中央空調(diào)制冷系統(tǒng)運(yùn)行的各個環(huán)節(jié)，尤其是在熱量交換的環(huán)節(jié)會產(chǎn)生大量的電能消耗，這些能耗主要來自以下四個過程：（1）冷水機(jī)組制備足夠的低溫冷水的過程;（2）冷凍水泵進(jìn)行的冷凍水循環(huán)的過程;（3）冷卻水泵和冷卻塔風(fēng)機(jī)將房間熱量及系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量排到室外的過程;（4）空調(diào)末端系統(tǒng)，如風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)將冷空氣不斷送入室內(nèi)的過程。

3 中央空調(diào)制冷控制系統(tǒng)的節(jié)能開發(fā)應(yīng)用

3.1 變頻技術(shù)對主機(jī)制冷系統(tǒng)的控制

變頻技術(shù)的應(yīng)用就體現(xiàn)在主機(jī)制冷系統(tǒng)的控制方面，尤其是對制冷壓縮機(jī)的控制方面。由于制冷壓縮機(jī)是中央空調(diào)制冷系統(tǒng)的重要工作部件，也是重要的能量損耗的部件，能耗在整體系統(tǒng)中占有重大的比重。如果制冷壓縮機(jī)不能通過熱負(fù)荷進(jìn)行自身運(yùn)行工作的調(diào)節(jié)，而一直處于熱負(fù)荷的工作狀態(tài)中進(jìn)行規(guī)定運(yùn)行參數(shù)的運(yùn)行，也就使得機(jī)器處于極限運(yùn)行的狀態(tài)，當(dāng)外界溫差并沒有那么大時，壓縮機(jī)的處理工作量就處于了浪費(fèi)的狀態(tài)。當(dāng)熱負(fù)荷相對比較低，壓縮機(jī)的高強(qiáng)度工作狀態(tài)也是對自身機(jī)械方面的損害，能耗也在不斷的流失，不利于長期穩(wěn)定的運(yùn)行工作。

3.2 變頻技術(shù)對冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的控制

冷卻水循壞系統(tǒng)在整個中央空調(diào)的制冷工作中起到了冷源運(yùn)輸?shù)闹饕ぷ?，其消耗的能耗也是不可小覷的。在整個中央空調(diào)的制冷環(huán)節(jié)中，如果室內(nèi)外的溫差比較小，也就是熱負(fù)荷比較低，如果冷凍水系統(tǒng)依然處于這高強(qiáng)度的運(yùn)轉(zhuǎn)過程，就會導(dǎo)致冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的泵運(yùn)行能力不足，也就導(dǎo)致了空轉(zhuǎn)的現(xiàn)象出現(xiàn)，不利于能耗的高效利用，也就導(dǎo)致了大量能量散失。變頻技術(shù)在冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中的應(yīng)用也是十分關(guān)鍵的。變頻技術(shù)對冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的整體控制工作，就集中體現(xiàn)在了溫度監(jiān)測模塊對出水和回水溫度方面的監(jiān)測與控制的工作，這種溫度差會直接影響到冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中水泵的轉(zhuǎn)速，熱量交換的速率以及循環(huán)水的流速。例如，當(dāng)溫度模塊進(jìn)行檢測的工作時，遇到溫度差較大的工作運(yùn)行情況，這就說明室內(nèi)的溫度已經(jīng)上升，熱負(fù)荷增高，變頻技術(shù)就可以進(jìn)行冷凍水循環(huán)速率的提升工作，加快冷卻水的循環(huán)工作速率，使得室內(nèi)的溫度得到快速的降低。

3.3 機(jī)制金屬內(nèi)保溫風(fēng)管應(yīng)用

該風(fēng)管實(shí)現(xiàn)了降噪和保溫功能，風(fēng)管外殼采用經(jīng)過特殊處理的鋼板來進(jìn)行模的建造，在一些相關(guān)材料使用復(fù)合涂層和鍍鋅技術(shù)的基礎(chǔ)上通過保溫釘來進(jìn)行固定，其中復(fù)合涂層采用了內(nèi)襯保溫材料，很好改善了風(fēng)管的防火和抗腐蝕能力，這些特性使得其能夠廣泛應(yīng)用在各種風(fēng)管中。機(jī)制金屬內(nèi)保溫風(fēng)管相對傳統(tǒng)風(fēng)管性能有了極大的改善，比如，在線密封，其采用了先進(jìn)的密封技術(shù)，具體表現(xiàn)為對密封膠的使用方法進(jìn)行了改良，大大提高了風(fēng)管的密封性，不容易漏風(fēng)，空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)得到了顯著改善，符合空調(diào)相關(guān)文件的要求。

3.4 管理與控制的節(jié)能設(shè)計(jì)

（1）在空調(diào)系統(tǒng)中引入監(jiān)測及自動控制，如參數(shù)實(shí)時監(jiān)測、設(shè)備與系統(tǒng)參數(shù)狀態(tài)顯示、系統(tǒng)自動控制及調(diào)節(jié)和不同工況條件下的自動轉(zhuǎn)換。（2）考慮如果空調(diào)機(jī)盤或過濾器上附著異物會使熱量產(chǎn)生損失導(dǎo)致系統(tǒng)性能降低，造成能源浪費(fèi)，故在設(shè)計(jì)中必須做好后續(xù)維護(hù)及保養(yǎng)分析，制定相應(yīng)的措施。（3）在春秋兩季應(yīng)嚴(yán)格規(guī)定空調(diào)系統(tǒng)開啟時間，不必要時建議采用自然通風(fēng);另外設(shè)計(jì)中還應(yīng)給出提出以下規(guī)定：當(dāng)空調(diào)開啟時，室內(nèi)的門窗必須關(guān)閉，人離開前將空調(diào)關(guān)閉等。（4）借助傳感技術(shù)并根據(jù)自動控制基本理論，對室內(nèi)的溫度和濕度做實(shí)時監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果對空調(diào)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，保證空調(diào)系統(tǒng)始終處于高效區(qū)段運(yùn)行。（5）設(shè)計(jì)中規(guī)定好過濾器的檢查、清洗及更換的周期，對于新風(fēng)過濾器，一般15～30d進(jìn)行一次清洗，對于風(fēng)機(jī)盤管處所設(shè)過濾，一般30～40d進(jìn)行一次清晰，當(dāng)檢測發(fā)現(xiàn)過濾器實(shí)際阻力超過最大阻力要求時，應(yīng)對其進(jìn)行更換。（6）嚴(yán)格執(zhí)行空調(diào)開啟條件，當(dāng)夏季室內(nèi)溫度超過30℃時即可開啟空調(diào)，當(dāng)冬季室內(nèi)溫度不足6℃時即可開啟空調(diào)。但夏季空調(diào)制冷溫度不能低于26℃，冬季空調(diào)制熱溫度不能超過20℃?？紤]到傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)需要使用遙控器進(jìn)行控制，隨意性較強(qiáng)，不便于管理，故應(yīng)在有條件時采用智能控制器。當(dāng)采用智能控制器時，將夏季制冷時的上下限溫度分別確定為30℃和26℃，將冬季制熱時的上下限溫度分別確定為26℃和20℃。這種情況下，如果夏季室內(nèi)溫度在30℃以下或冬季室內(nèi)溫度超過20℃，則空調(diào)電源關(guān)閉，即便有人操作遙控器也不會啟動;另外，夏季室內(nèi)溫度符合開啟空調(diào)的條件，但開啟一段時間后室內(nèi)溫度降至26℃以下，則空調(diào)自動關(guān)閉;同理，冬季室內(nèi)溫度符合開啟空調(diào)的條件，但開啟一段時間后室內(nèi)溫度升至20℃以上，空調(diào)也將自動關(guān)閉。這種全新的控制模式和以往由人工采用遙控器根據(jù)自身感覺進(jìn)行控制的方式相比，能節(jié)省很大一部分能源，節(jié)能效果十分顯著，值得參考借鑒。

4 結(jié)語

本文討論分析了中央空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作原理及能耗組成，在此基礎(chǔ)上建立中央空調(diào)制冷系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化以及變頻技術(shù)的應(yīng)用，希望能為中央空調(diào)制冷控制系統(tǒng)的節(jié)能開發(fā)應(yīng)用提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]汪紹平.中央空調(diào)控制策略優(yōu)化研究[D].安徽建筑大學(xué)，2019.

[2]張鵬.中央空調(diào)節(jié)能自動控制設(shè)計(jì)[D].中國礦業(yè)大學(xué)，2019.

[3]孔祥明.論中央空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)節(jié)能與管理節(jié)能[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2019，27（24）：52-53.

[4]賈廣政.公共建筑空調(diào)負(fù)荷預(yù)測及制冷站控制策略研究[D].北京建筑大學(xué)，2019.

[5]趙慧玲.中央空調(diào)制冷系統(tǒng)中變頻技術(shù)的問題探討[J].節(jié)能，2019，38（05）：159-160.