中央空調系統節能運行管理

楊錫輝

大量新材料和新技術廣泛投入使用，帶動了中央空調系統的技術升級，中央控制系統高度智能化、末端自動化，帶來了中央空調全新的運行模式，也大大降低了勞動力成本，減少了人為操作的失誤，提高了運行效率。因此，我們應在服務中運用科學管理，在管理中實現節能。

樓控技術應用

樓宇自控系統控制對象包括空調系統、冷熱源、給排水系統、送排風系統、電梯監控系統、照明系統、電力監控系統。空調系統的能耗在整個建筑能耗中的占比達到50-60%之間，是樓控系統的主要控制對象。

一、按時啟停空調機組和新風機組。高層建筑大多設計為風機盤管+新風系統，空調機組和新風機組是大樓空調系統的重要組成部分，寫字樓空調機組和新風機組在中央空調系統總能耗中占比45%左右。如圖一：

圖一：中央空調系統各部件的能耗比例

隨著大樓體量的增加，大樓的空調機組和新風機組少則幾十臺，多則上百臺。如果靠人工控制，不要說調節，就是每天的開關機工作都不能正常完成，所以樓宇自控系統中即使最簡單的自動啟停控制，也可以節省人力和能耗。需要注意的是樓控時間應該分季節、分時段。比如根據南昌地區的氣候特點，江西省廣電中心的空調機組和新風機組的啟停時間原則上是按照如下方式設置的：在每年的5 月1 日-9 月30 日周一至周五的8:00-20:00 開啟空調機組，考慮到夏季室外溫度高，新風焓值高，在保證衛生和IAQ（室內空氣品質）的前提下，盡量將新風量比例調至最低，大約為送風量的10%-15%。考慮到夏季早晨室外氣溫低，空氣新鮮而室內氣溫較高的特點，在5:00-5:30 提前開啟新風，利用室外空氣提前冷卻室內溫度，降低大樓冷負荷，同時置換大樓內污濁的空氣。此時又是谷段電價，性價比高。而每年的11 月15 日至次年的3 月15 日為采暖季，周一至周五的8:00-11:00、15:00-20:00 樓控設置新風量比例為送風量的10%-15%，而11:00-15:00 適當加大新風比例，目的是提高室內空氣品質，保證工作人員身體健康。

需要說明的是水閥和新風閥應定期檢查、校正和調零。不管樓控信號是0-10v 的電壓還是4-20mA 的電流，當電壓處于0v 或4mA 時，水閥和新風閥都應該處于關閉狀態，否則樓控設置和水閥、風閥執行器的開度會有誤差，嚴重時冬季會凍壞空調機組和新風機組的表冷器。

二、按時啟停樓層風機盤管供水干管的電動閥。根據節目制作要求需約定有空調供應時間，也就是按照約定的空調時間，利用樓控技術按時啟停樓層空調水管的電動閥。如是，可減少不必要的能源費支出。

三、水泵、風機的變頻。近年來變頻技術在中央空調系統中廣泛應用，空調冷凍水系統為水泵變頻，樓控DDC 根據回水溫度與設定值相比較，當回水溫度高時，增加水泵頻率。反之，當回水溫度低時，降低二次泵頻率，從而實現節能運行的目的。

冷凍水系統智能管理

冷凍水出水溫度設置。《空調設備與系統節能控制》指出：供暖時每降低1℃，節能5%-10%；供冷時每上升1℃，節能10%-20%。也就是說供冷時冷凍水出水溫度設置越高，單位壓縮功就越低，冷水機組的制冷系數就越高。冷凍水供水溫度每提高1℃，冷機的制冷系數可提高3%。因此，在日常運行中不能隨意降低冷凍水出水溫度。

冷水機組常規設計供回水溫度為7℃和12℃，也就是說出水溫度最低可設置為7℃。南昌地區夏季7-8 月份室外溫度、濕度均很高，大樓的冷負荷也最高，此時根據冷機負荷率可以將冷凍水出水溫度設置為7℃。對于過渡季節及7、8 月份早晚用空調，如再將機組出水溫度設置為7℃，就明顯浪費了。此時應將冷凍水出水溫度適當上調，如調整至8℃、9℃、10℃。江西省廣電大樓建筑面積3 萬多m2，設備機房設置有3 臺約克350RT 螺桿式冷水機組，大樓空調全年近9 個月24 小時供冷，冬季采暖，作為各播出機房及節目制作辦公使用。因此，從服務和節能考慮特殊需求出發有必要為該制冷系統增加一套“智能冷凍水溫重置”。

冷卻水系統操作管理

冷卻水溫度越低，冷機的制冷系數就越高。冷卻水的供水溫度每上升1℃，冷機的COP 下降近4%。冷卻水系統的日常運行管理包括如下內容。

一、冷凝器的運行旁通問題。冷凝器旁通會分流冷卻水，1# 冷機運行，如僅開啟1# 冷卻泵，則流經2# 和3# 冷機的冷卻水未作功，而流經1# 冷機的水流量減少，使1#冷機的冷凝溫度和冷凝壓力上升。冷卻水進水溫度高容易引起值班人員的誤判斷，從而開啟2#和3#冷卻泵，并增加開啟冷卻塔風機的數量，造成耗電量增加。正確的做法是開機前關閉不需要開啟冷機的冷凝器閥門，避免串水。

二、及時清洗冷凝器換熱管。由于冷卻水系統屬于開式系統，開式系統的管路與大氣相通，空氣中的污染物、塵土、雜物、細菌等易進入，使微生物繁殖，形成生物污泥，水蒸氣蒸發使水中的鈣鎂離子沉積形成水垢。生物粘泥、水垢在冷卻水循環中會產生由硬度垢、銹垢、泥垢、菌藻垢等組成的復合垢。加之冷凝器內銅管較細并有內螺紋，容易被水垢堵塞。水垢1mm，將增加10%的能耗。應由專業廠家做好空調水處理，定期清潔冷凝器，建議在冷卻水管上安裝“冷凝器實時在線清洗系統”。

三、冷卻塔的運行管理。冷卻塔是中央空調系統的重要組成部分，冷卻塔運行管理的好壞和冷卻水溫度有直接關系，冷卻水溫度越低，冷凝壓力就越低，冷機的能耗就越小，冷機的制冷系數就越高。冷卻塔日常運行管理包括如下內容：

1.避免冷卻塔旁通。多臺冷卻塔并聯時，值班工會根據負荷變化情況加減冷卻塔開啟風扇的數量，但很多大樓存在著冷卻塔旁通現象。冷卻塔旁通會使2#和3#未經風扇冷卻的水與經過正在作功的1# 冷卻塔風扇冷卻水混合，使混合水溫升高，也就使進入冷凝器的進水溫度升高。為了降低冷凝壓力和冷凝溫度，有的值班員會開啟2# 和3#冷卻泵，或再開啟2#和3#冷卻塔風扇，加大了耗電量。正確的做法是，關閉不開風機的冷卻塔進、出水閥門，防止串水。

2.冷卻塔運行狀況檢查。檢查冷卻塔風機運轉是否正常，若是皮帶傳動，皮帶是否有丟轉現象；風機葉片旋轉方向是否正確，應能保證氣流從塔下部百葉窗進入塔內與水進行逆向換熱；布水器是否正常運轉，有無填料或雜物堵塞；軸承有無損壞，變速器有無損壞；布水盤孔眼有無堵塞，是否需要清理；冷卻塔回水閥門、回水電動閥是否打開；冷卻塔填料是否結垢、老化，填料老化后脫落的碎片極有可能堵塞回水口。

3.冷卻塔的維護保養。應定期做好冷卻塔的維護保養工作，如定期檢查冷卻塔皮帶的松緊度；定期給變速箱、供回水閥門加油；冷卻塔定期除垢。

4.冷卻塔加裝變頻控制。當部份負荷開機時，如果冷卻塔電機采用了變頻控制，操作人員就不需要頻繁開關冷卻塔水閥，冷卻塔風機可根據冷卻水溫自動控制電機頻率，這樣可節省勞動力又可以實現節能。

江西省廣電大樓的三臺約克中央空調已使用有十二年，近幾年來由于廣播電視的加速發展，節目制作及服務器呈現顯著增多的趨勢，而機組因老化工況下降、故障率偏高、穩定性下降，三臺空調機組滿負荷全開的狀態下，有時都滿足不了大樓空調需求。因此在深挖潛力提高設備的運行效率，節約能源的同時，從最大化滿足大樓供冷需求和發展需要出發，逐年更換高效變頻離心式冷水機組，能效提升30%，節能效果明顯。