中央空调制冷系统节能改造

中央空调制冷系统节能改造

叶桂锋

广州市南星制冷机电工程有限公司

摘要：随着我国综合国力的提升，我国各行各业的发展水平都有了极大的提升，制冷行业亦是如此。一直以来，住宅中安装的中央空调系统中都大量地使用了氟利昂，因此虽然改善了人们的室内居住环境，但是也给整个地球环境带来了严重的破坏。因此，在中央空调制冷系统中应用环保节能技术是未来的发展趋势，能够最大程度地实现可持续发展。基于此，本文主要对中央空调制冷系统节能改造做论述，详情如下。

关键词：中央空调制冷系统；节能；改造措施

引言

随着人们生活水平的提高，中央空调已经是人们日常生活中必不可少的一部分了。中央空调制冷系统的水系统及冷却塔系统是空调系统中的重要组成部分，其电耗较高。空调能耗作为建筑能耗的大户，占建筑总能耗的比例达30％～50％。制冷站作为空调系统的“心脏”，负责为系统提供冷源，运行能耗占整个空调系统能耗的比例较高，是建筑中的重点能耗设备。但长期以来，制冷站设备都是根据运维人员对冷负荷的预估和系统运行结果进行调节，严重依赖操作人员的经验，对于系统稳定运行非常不利。因此，合理的负荷预测和控制策略对于冷源系统的稳定、节能运行具有重要意义。当前对于空调冷源系统的群控研究多集中在反馈控制和计算机模拟方面，依靠末端神经网络的反馈调节，反映冷源侧制冷量的变化，调整机组的运行。由于存在一定的系统循环周期，该种调节方式会造成线性滞后，不能根据当量的变化及时有效调节；另外，由于是通过能耗模拟软件建立的负荷计算模型，通过输入变量进行模拟计算，存在模拟软件占用比较大的运行内存弊端，且存在与其他软件的数据对接问题，需要专业的工程师进行操作，推广应用困难。

1中央空调制冷系统运行存在问题

中央空调制冷系统运行存在问题主要涉及到以下方面具体内容：1）冷却塔采用单层喷淋，布水不均匀，降温效果差。2）冷却塔运行方式不合理，冷却塔供水和回水阀门全部开启，只通过开停冷却塔风机进行控制。3）冷却水泵和冷水泵控制方式简单。制冷主机运行时配套的冷水泵和冷却水泵开启运行时无控制逻辑。特别是低负荷时中央空调机组冷水需求量少，水泵无法根据实际情况进行调整。4）中央空调机组布置相对分散，操作工必须到现场开启机组，而且日常设备巡检劳动强度很大。5）循环泵房工艺设备冷却水温度波动大。特别在白夜交替和车间工艺设备变负荷时，供应循环冷却水换热器的冷冻水流量调节不及时，冷却水温度波动严重，这不利于设备工艺的控制，同时也极大地浪费了能源。

2中央空调制冷系统节能改造

2.1制冷主机维护和设定

中央空调系统中耗水量以及耗电量比较大的配套设备主要有制冷主机、冷却水塔和水泵等。制冷机组一般情况下是采用变频驱动的模式，来实现对电机转速以及导流叶片的开关度进行同步的调节，这样不仅能够保障机组运行过程中的节能效果，还能够让空调系统在冷却水温度极低和负荷运行这两种相对极端状态下的节能作用得到有效实现。除此之外，对制冷主机进行相应的设定和维护可以使冷冻机组的启动性能得到一定程度上的优化，增加设备的使用寿命，中央空调系统在安静运行的过程中，不仅有效防止了喘振，还提高了机组的可靠性。空调系统在使用的过程中，需要定期的对制冷主机进行维护和保养，同时要及时清洗冷凝器以及冷却水管路、更换润滑油、清洁水处理仪和过滤器、维修检查水塔风扇以及洁净接水盘和填料等，只要做到这些，就能够在很大程度上提高制冷主机的工作效率，并且减少对能源的消耗。例如，当有一些污垢存在于冷凝器中时，会严重影响冷凝器的换热效率，所以定期对冷凝器进行清洁是很有必要的。在对中央空调系统进行整体上的设计时，大多数情况都会以系统最大的负荷能力为依据，如果能够保证制冷主机的运行是沿着最优工况曲线附近进行，那么制冷主机的运行情况将会达到最佳。冷冻水的出水温度会影响到制冷主机的出力情况，温度每升高1%，出力就会降低6%～8%左右，因此，设置一个合理、科学的主机运行数值，再将冷冻水出水的温度设定成一个比较恰当的参数，这样能够最大限度的实现节能运行目标。综上所述，设定中央空调主机运行的温度参数时，需要结合实际的需求，不仅要考虑为人们提供更好的舒适度，更要迎合节能环保的社会发展趋势。

2.2实际应用材料分析

一般住宅建筑中使用的中央空调制冷系统要想最大限度地满足节能环保的要求，就需要及时改进系统的各个方面。首先，可以从最基础的应用材料上进行改进，可以使用一些新型的节能环保材料，例如新型的环保制冷剂，这样可以在一定程度上充分发挥中央空调制冷系统控制能源消耗以及节能环保的作用。以前的空调制冷系统，因为氟利昂等的应用，所以容易对地球的臭氧层造成破坏，形成臭氧层空洞，进而造成全球气候变暖的危害，自从明白氟利昂所带来的影响后，市场上就已经在开始研究能够使用别的材料来替代氟利昂。现如今，对于替代品的研究已经取得了很好的成果，新型的制冷剂被广泛应用在了中央空调制冷系统中，它不仅有着良好的制冷效果，还减少了对环境的破坏作用，提高了节能环保的水平。

2.3冷却塔的节能运行

达到冷却水机组的负荷限度前提下，可以适当的进行循环水流量调整，并找准播水器的角度，将散水槽清理干净，并合理调节风机叶片角度，把飞水量尽量减少，从而达到控制飞水、减少水资源浪费的目的。在冷却塔中，热水需要经由蒸发作用来释放其潜在热量从而达成降低自身温度的作用，不过在冷却负荷降低且风量未发生变动时，蒸发水分所须取得热量有部分是源于空气之中，导致空气干球温度相较于进口温度变低。就系统层面分析，经过风机大幅度输送风可以降低冷却塔的出水温度，对于提升机组性能有着较大帮助，不过同时也会导致冷却塔的风机与水泵电能使用量变高，机组冷凝温度的下降在提升机组性能方面的积极作用并非是必然有效的，大风量促使出水温度降低并无法起到节能效果，反而会导致大量水资源因蒸发而消耗。

2.4热力回收再利用的工艺

热力回收进行再利用的工艺，顾名思义，就是对气体进行有效回收，转化为液态，既可以满足实际的热量资源使用，又可以满足空调系统基本的运作需求。实际上，热力回收再利用的工艺，重点是处理回收冷凝热以及排风冷热，在空调制冷环节，回收热能，通过冷凝热来实现对热水的加热处理，这样能够满足热水与热能的需求，还不会造成资源浪费。除此之外，通过对温度较低的冷凝水的使用，可以有效地进行高温下热交换器的冷却处理，充分地满足了实际的散热效果，实现了节能环保的要求。

结语

综上所述，我国经济飞速发展的基础上，应运而生了大量的中央空调系统，不仅让住宅建筑的品质得到了极大的提升，更是为人们的日常生活营造了更舒适和健康的环境。然而，空调制冷系统中存在着很多的问题亟待解决，例如能源消耗和环境污染等，将节能环保技术充分应用在空调制冷系统中，就能够很好地解决这些问题。

参考文献

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