中央空調水循環系統節能設計

郝艷艷

摘要：我國在對社會總能耗進行統計的過程中，發現建筑能耗占比巨大，并且隨著時間的推移，建筑能耗量也在不斷上升。特別是在現代建筑行業的持續發展之下，建筑當中的照明、空調等均需要消耗大量能源。因此在中央空調當中使用節能設計技術，有效改善當前中央空調能耗量大的問題是眼下工民建實現可持續發展的關鍵所在。基于此，本文將嘗試對工民建中央空調節能設計的技術進行探究。

關鍵詞：中央空調；水循環系統；節能設計

引言

近年來，中央空調系統在我國建筑體系的提升下得到了廣泛的應用。雖然中央空調能夠有效的使居民的生活水平以及質量得到提升，但是據相關資料顯示，由于中央空調系統自身的特殊性，使其在發展的過程中出現了一些較為明顯的問題，尤其是在節能環保方面。而受外界因素的影響，直接導致中央空調系統節能環保方面的問題變得嚴重。

一、中央空調系統的組成

1.冷水機組--中央空調的“制冷源”，通往各個房間循環水由冷水機組進行“內部交換”，降溫為“冷凍水”。2.冷卻水塔--用于為冷水機組提供冷卻水。其中冷卻風機用于降低冷卻塔的水溫，加速將“回水”帶回的熱量散發到大氣中去。3.外部熱交換系統--由兩個循環水系統組成（1）冷凍水循環系統--從冷水機組流出的冷凍水由若干臺冷凍水泵加壓送入冷凍水管道，在個房間內進行熱交換，帶走房間內熱量，使房間內的溫度下降。（2）冷卻水循環系統--冷水機組進行熱交換，使水溫冷卻的同時，必將釋放大量的熱量。該熱量被冷卻水吸收，使冷卻水溫度升高。由若干臺冷卻水泵將升了溫的冷卻水壓入冷卻塔，使之在冷卻塔中與大氣進行熱交換，然后再把降了溫的冷卻水，送回到冷水機組。如此不斷循環，帶走冷水機組釋放的熱量。

二、中央空調水循環系統節能設計

（一）合理的選擇熱源

在中央空調系統中，合理的選擇熱源能夠有效的實現節能的目的。而在具體的選擇時，則需要根據建筑中央空調系統冷源以及熱源的實際情況進行需求，從而有效的通過合理的選擇使中央空調系統對能源的使用效率以及利用程度能夠得到最大限度的提升。而且，根據相關資料顯示，所有的能源體系中只有熱能的效率最高，也能夠對暖通空調系統提供最大的幫助。此外，隨著對能源使用程度的提升，尤其是應用于中央空調系統中的效果來看，可以在極大程度上減少空氣中存在或者排出的粉塵、污染物以及顆粒物等，從而有效的提升居民生活居住的環境質量。

（二）降低能源損耗

眾所周知，能源在運輸傳送的過程中多多少少都會出現一定的損耗現象，從而導致實際使用的能源量以及輸送的能源量出現差異，進而影響到能源企業的經濟利益以及能源的具體使用狀態。但是，在綠色理念下的能源輸送過程中則會使用具有高溫性能材料的裝置，從而達到降低能源損耗的目的。在具體的處理過程中需要采用高溫性能材料的裝置能源，并通過以計算機作為載體，利用計算機信息技術中的遠程操控功能，從而在加強能源運輸控制技術的同時，有效的使能源利用的狀態以及程度得到提升。

（三）冷卻水系統邏輯控制

設備自動模式控制下，設定好冷卻水的回水和出水之間的溫差，PLC主機發出打開冷卻水出水和回水閥門的指令并做適當的延時然后再啟動冷卻水循環泵，變頻器控制冷卻水泵并聯運行，DA模塊采集相關數據用于變頻器的頻率控制信號。其控制的原理與冷凍水系統控制原理是同一種控制方式，這里就不再多闡述了。（1）冷卻水系統通訊控制：系統冷卻水的通信控制功能與冷凍水通訊功能的控制原理是一致的，監控系統運行的用電量情況，從用電量的情況分析出系統的節電情況是否在合理的范圍內；同時監控冷卻水系統各節點的運行狀態。

（四）冷卻塔系統控制

（1）冷卻塔系統邏輯控制：選擇自動模式控制，并設定溫差，啟動冷卻水自動控制，冷卻水泵由變頻器控制并聯運行（主電路分開，變頻器頻率信號一樣），變頻器頻率由模擬量DA模塊輸出電流信號控制。和冷凍水系統控制一樣，冷卻水系統會根據設定自動啟動的時間，跟隨制冷主機和冷凍水系統啟動而啟動。PLC會自動檢測溫度冷卻水出水和回水傳感器的狀態，當傳感器異常時會發出報警；當有變頻器發生故障時，PLC主機檢測到變頻器的故障信號，會發出報警信號，提醒維修保養人員去排除故障。（2）冷卻塔系統PID控制：當冷卻水系統中采集回來的溫度差小于設定的溫度差，表明實際散熱量不足，無法及時散出制冷主機所產生的廢熱，需要增加冷卻塔風機循環速度以達到加快散發制冷主機所產生的廢熱。這時應該提高冷卻塔風機轉速以使風速增加，空氣流通量同時變大，水蒸發能力增加，則實際溫差會逐漸減小直至接近設定溫差；當實際溫差大于設定溫差時，表明實際冷卻水循環有富余，需要減小冷卻塔風機轉速，減小水蒸發。（3）冷卻塔系統電量監控：用電量表監測冷卻塔風機系統當前的有功功率、無功功率、功率因素、電壓、電流等，用于監測電源質量以及統計節能狀況。（4）冷卻塔系統通訊控制：功能與冷凍水通訊功能類同，主要用于監控電量參數，并統計實際用電量以用于比較是否節能；同時監控冷卻塔系統各節點的運行狀態。

結束語

總的來說，在社會經濟提議的發展以及綠色理念的普及以來，將其合理且有效的融入建筑中央空調系統中成為了建筑企業、國家以及設計人員所關注的重點。而在建筑中央空調系統進行節能設計時，則需要充分的將綠色理念進行推廣和融入，從而在提升建筑節能環保效果的同時，有效的對居民的生活水平以及舒適程度進行提升。

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