空調制冷節能優化分析

陶利軍

摘 要

空調系統是現代化構筑物的必要基礎設備，對室內空氣及溫度有著重要的調節作用。恒溫恒濕空調系統是一種常見的空調類型，其能耗較大，不符合節能減排的要求。故此，本文具體分析了恒溫恒濕空調系統制冷節能優化方案，以供參考和借鑒。

【關鍵詞】恒溫恒濕 空調 制冷 節能 優化

空調系統是調節室內溫度和空氣的重要基礎設施，其中恒溫恒濕空調的工作原理是采用全空氣定風量的方式，降低新風和回風溫度到設定的標準后將其中的水分去除，再加熱至送風狀態，進而完成整個處理過程，該過程需要消耗大量的能源。而電影資料庫對空調系統有著較高的溫濕度及其精度要求，因此，深入分析空調制冷節能優化具有積極的意義。

1 恒溫恒濕空調系統架構及能耗分析

1.1 恒溫恒濕空調系統的基本結構

加熱器、加濕器及表冷器是組成恒溫恒濕空調系統的重要部分，其中加熱器為管式加熱器，發揮著預加熱、加熱及在加熱冷空氣的作用；加濕器為電極式加濕器，加濕處理干空氣；表冷器的主要作用是對空氣減溫降濕，在此過程中需要制冷劑來控制空氣的濕度。

1.2 恒溫恒濕空調系統的主要能耗分析

1.2.1 夏季室內負荷的溫度控制

建筑物內的人體及照明設施，加上外來的太陽輻射作用是熱量的主要來源，并且產熱情況根據不同的房間結構也存在差異，綜合考慮上述因素，利用能量守恒定律計算夏季室內的總負荷，設定合理的空調參數，使得室內的熱量保持平衡。

1.2.2 不合理的空氣處理系統產生的附加能耗

恒溫恒濕空調針對不同的空氣狀況會采用相應的空氣處理模式，若空氣處理系統出現異常運行，便會產生一定的附加耗能，此附加耗能多發于夏季空調系統的運行過程中，這主要是因為夏季空調系統滯后性和不合理的策略選擇，增大了空調除濕量，造成兩種空氣系統處理不當，主要表現在送風溫濕度達到設定的要求后必須進行加熱與加濕處理，另一方面是空調病態運行，空氣處理系統不合理會直接影響空調系統的節能作用，因此必須采取有效的措施予以解決上述問題。

2 恒溫恒濕空調節能優化設計

2.1 空調系統的控制部分

空調系統通過控制器顯示室內空氣的溫濕度、空調機組的工作狀態、并對各傳感器反饋信號進行自動分析，之后對各機組各功能發出運作指令，進而對室內空氣溫濕度進行有效的控制。其主要包括主控制器、溫濕度傳感器、輸入、輸出單元、功能傳感器系統、監控器、報警輸出及遠程監控系統。其中主控制器是整個空調自控系統的核心部分，主要功能是分析處理從各傳感器中采集到的數據，之后將各項處理質量傳輸到相應的功能子系統中，保障自控系統的高效運行；溫濕度傳感器的主要功能就是實時采集室內空氣的溫濕度數據，并將這些數據傳輸至控制器；輸入、輸出單元，采集各傳感器的數據上傳到控制器，通過繼電器輸出，執行控制器的指令；功能傳感器系統，該系統主要由壓縮機排氣壓力傳感器（高壓保護）、吸氣傳感器（吸氣壓力過低保護）、氣流傳感器等部分組成；監控器是主控制器的備份單元，主要功能是對主控制器的運行狀態進行實時監控，一旦主控器出現故障無法運行時可以替代其繼續正常運行；報警輸出及遠程監控系統，專用于資料庫的空調機組常處于無人值守的情況，為了確保空調機組的正常、安全、有序運行，利用空調智能監控用通訊接口進行遠程監控，當空調機組出現故障或異常情況時給管理人員發出警報。

2.2 設備選型

恒溫恒濕空調系統中主要的耗能設備包括空調機組以及新風機組。在優化設計恒溫恒濕空調節能方案時要結合當地室外氣象參數及電影資料庫溫濕度及精度要求，按照設計規范計算熱（冷）負荷，選擇適宜的主設備并配套設計附屬設備及輸配系統。

2.2.1 空調機組

在電影資料庫吊頂上安裝低噪音、超薄型的空調機組，在實驗臺上方約1m處安裝專用溫濕度控制器。根據倉庫的實際面積設定空調機組各個技術參數指標。空調機組的冷卻介質選用的是冷凍水，通過電動三通閥對冷凍水量進行調節，利用表冷器將可調節的冷量投入到氣流中。另外，加熱量和加濕量的調節通過檢測與控制系統來實現。

2.2.2 新風機組

其工作原理與空調機組相似，主要功能是預處理進入到資料庫的室外新鮮空氣，降低新風對室內溫濕度的影響。此外，新風機組應用在空氣濕度偏高的地區，還能夠將空氣中多余的濕量除去，達到控制室內濕度的目的。

2.3 加濕系統

電影資料庫房內設備工作產生的熱量是其主要的熱能來源，潛熱的增加幅度偏小，室外空氣中的含濕度在炎熱的季節會明顯增加，從而加大了水蒸汽分壓力。由于資料庫房內需要保持恒溫，空氣濕度會降低，水蒸汽分壓力偏差，此時的庫房內外存在水蒸汽分壓力差，水蒸汽通過庫房的各種縫隙及新風等滲透到庫房中。所以應根據資料庫房的密封性來決定庫房內的除濕工作。但進入秋季后室外溫度及相對濕度開始下降，導致水蒸汽分壓力不斷下降，當資料庫外的溫濕度低于室內溫濕度時，室內的水蒸汽在壓力差的作用下開始傳遞到室外，進而降低了庫房內的相對濕度，因此需要設置專用空調加濕系統來補充庫房內的水蒸汽，以保持庫房內相對濕度的均衡。

3 結束語

本文分析了恒溫恒濕空調系統中的耗能，并在此基礎上設計了恒溫恒濕空調系統的制冷節能優化方案，以提高空調的節能效果，減少恒溫恒濕空調的能耗，另外本方案還需在運行實踐中不斷的完善。

參考文獻

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作者單位

電影資料庫 陜西省西安市 710000