現代中央空調智能化及節能減排技術

倪 金 張慧娟

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隨著我國經濟的快速發展，人們對物質生活標準的要求在不斷提高，生活多元化趨勢變得十分明顯，人們更加追求生活的舒適性和簡潔性，對自身所處的環境提出了更多的要求。當科學技術不斷的發展并深入到人們的生活當中之后，對于我國現代化中央空調的發展以及利用方面已經做的十分的深入和普遍。中央空調已經覆蓋到我國許多大型的商場以及辦公樓當中了，在這其中不僅要消耗大量的能源，而且面對現階段的能源需求，現代化中央空調的智能化和節能減排的趨勢已經發展得十分明顯了。面對未來生活的科技化需求，現代化中央空調一定要沿著環保和節能減排的智能化方向進行發展。

1 中央空調使用及節能減排技術的影響因素

1.1 關于節能減排尚未建立經濟指標評價體系

我國中央空調這一行業的發展時間并不長久，在短暫的發展時間內，許多的企業主要把自身的精力放在了對中央空調的相關技術以及市場的開發和研究方面，只是通過深入的技術研究和企業營銷來不斷地擴大中央空調的推廣和使用，獲取更多的經濟效益往往是企業經營的主要目的。并且我國關于節能減排尚未建立更加具有經濟指標化的評價體系，只是基于傳統的經營理念來進行一定的基礎評價，在這基礎之上，許多的中央空調的生產企業只注重自身的生產和經濟效益之間所取得的聯系，并沒有注重經濟效益和節能減排這方面的協調關系。當大部分的中央空調投入使用以后，所消耗的能量和所帶來的經濟效益是不成正比的，對能源的消耗以及環境的破壞存在著較大的影響。

1.2 國家沒有制定關于中央空調節能減排的政策

根據我國目前的關于中央空調節能減排的政策來分析，缺乏具有針對性的相關政策，缺乏一種以后成熟的，具有規范，嚴格的制度來進行指導和研究的。許多的企業只是基于自身的發展來制定的一套節能減排的措施，但并不能夠應用到市場的所有中央空調的發展過程當中，從而使得中央空調在極為廣泛使用的過程當中，造成了較多的能量損耗。由于我國在中央空調的節能減排方面并沒有統一的，較為完善的政策以及制度，使得節能減排以及智能化的趨勢的發展進度十分緩慢。

2 中央空調智能化及節能減排技術發展的主要措施

2.1 優化建筑物的結構，提高節能效果

為了更加有效地實現現代化，中央空調的智能化以及節能減排的趨勢，可以從優化建筑物結構，提高節能效果方面進行入手。因為建筑物的造型和結構情況以及功能效果都直接影響著中央空調在運行過程當中的能源消耗。

在設計建筑物時就應該合理的應用節能減排的理念并付諸行動，將節能減排和智能化的設計理念應用到建筑物的設計過程中實現“近零能耗建筑”設計，即可以通過被動式建筑設計和技術手段最大幅度降低建筑供暖、空調、照明需求，通過主動技術措施最大幅度提高能源設備與系統效率，充分利用建筑本體、周邊、外購的可再生能源發電，使可再生能源全年供能大于等于建筑全年全部用能。

建筑能耗的60%甚至70%是由采暖和中央空調而耗費的，通過采用高性能保溫隔熱材料、非化石能源以及光伏，儲能，充電樁的綜合應用，再配以節能設計、節能工藝、科學運行管理，從而實現建筑節能的近零能耗。降低建筑能耗、提升建筑能效是產業發展的必然要求，也必將成為應對全球能源危機和實現綠色低碳與可持續發展的重要手段。

2.2 對空調的結構設計進行改進和優化

對中央空調的節能減排的應用可以從空調自身的結構方面進行設計的改進和優化。由于空調消耗的電能是節能減排的主要改進方向，在這一功能方面，通過優化空調的設計，使得大部分的中央空調可以在相同的工作條件下消耗更少的能量，但是并不會影響整體中央空調的使用效果。在設計和應用中央空調的過程當中，不能夠一味地降低運行的成本，也不能夠一味地提高中央空調的使用功率，否則就會造成能源的浪費。在空調的優化設計方面，不僅可以通過分層控制的方式來有效地降低空調在控制方面的冷熱程度還可以更好地滿足在不同應用狀態下對于空調的實際需求。另一方面可以通過控制空調的冷熱水管來實現中央空調的分區控制以及集中控制的方式，這種方式對中央空調的使用和發展更具有針對性的特點，更適合于不同應用狀況下的中央空調的節能減排措施。

2.3 提高中央空調的“互聯網+自動化”控制水平

我國目前的中央空調的控制技術屬于自動化控制模塊，并且已經深入到各行各業的日常需求當中了，在這一過程當中，使得更加智能化和自動化的中央空調的發展趨勢變得更加的實際化和特點化，在這一過程當中對降低能源的消耗也起到了十分針對性的作用，不僅可以起到保護環境，節約資源的效用，而且還可在很大程度上使得空調設備及整個系統的運行保持最佳的運行狀態。

隨著互聯網技術的發展，通過“互聯網+中央空調系統”的方案打造新型互聯網高效機房，使用5G、物聯網、大數據、云計算的方式，指導中央空調系統的自動化調節水平已成為一種趨勢。在互聯網云平臺系統中，中央空調系統產生的數據流與物業客服收費系統管理產生的業務流深度融合，將管理與業務形成閉環。可以有效地解決我國在中央空調的節能減排工作當中的一些問題，也可以節省一部分人力和物力的投入，使我國中央空調的發展不斷地步入互聯網中央空調系統的發展行列當中。

3 中央空調智能化及節能減排發展的主要技術

3.1 環保型制冷劑技術

制冷劑是這種技術當中用于制冷循環的一種填充的介質，在這個制冷環節的過程當中，制冷劑是不可或缺的一種材料。但是面對科學技術的快速發展，這種技術中的常用制冷劑會造成溫室效應，長久以來就會破壞地球上的臭氧層，從而影響人們生活的環境和地球的健康。

環保型制冷劑技術從表面意義上就表明了這種制冷劑技術具有一定的環保性。由于溫室效應不斷地增加，人們不僅僅關注整體環境的發展，而且更注重應用更加具有環保類型的材料使用。環保型制冷劑技術在之前制冷劑技術的應用基礎之上，選擇了具有環保類型的制冷劑，這種制冷劑分為人工合成型和自然制冷型兩種形式，這兩種形式的制冷劑都可以通過自身的性能來不斷地改進和提升中央空調的環保性能。可以在很大程度上降低能源部分的消耗，也可以通過選擇材料的種類來降低資本的投入。環保型制冷劑技術已經是中央空調市場應用最廣泛的技術之一。

3.2 高效壓縮機技術

為提高中央空調機房的整體效率，更好地降低中央空調在使用過程當中的能源損耗，首要的就是改善這種高效壓縮機技術的工作效率。由于我國中央空調的智能化水平不斷地提高，節能減排的推廣也得到了一定的應用，高效壓縮機技術已經在很大程度上被不斷的升級和改進， 隨著市場的變動和科學技術的發展，傳統的活塞模式的壓縮機技術已經逐漸落于市場之后，更加新型的各種模式的壓縮機。如超高效變頻直驅降膜機組、磁懸浮壓縮機組已成為市場的主流趨勢，磁懸浮壓縮機的能效比在實際運行中可以達到10以上甚至更高，不僅在很大程度上提高了工作效率，而且和之前形式的壓縮機相比較，大大降低了能源的損耗。因此高效壓縮機技術已廣泛應用在很多中央空調新建及節能改造項目中，達到了節能減排的目的。

3.3 二氧化碳制冷技術

二氧化碳制冷技術是由于科學技術的不斷發展和各個學科領域的綜合突破而產生的一種新的智能技術，這種技術代表了一種很大的技術進步。當人們關注這一方面的技術之后，不僅僅認識到二氧化碳制冷技術所帶來的利潤，而且意識到了這種技術所帶來的風險挑戰。二氧化碳制冷劑技術是一種應用較為新穎的智能化技術，可以很明顯地達到節能減排的目的，在未來的發展過程當中也是一種不可或缺的制冷技術之一。

3.4 高效機房變頻節能技術

中央空調系統高效機房自動化控制中的變頻技術分為壓縮機變頻技術與系統水泵變頻技術。

由于在中央空調的制冷過程當中，壓縮機是對整體能源消耗最大的一項設備。為了更好地控制壓縮機的能源消耗，必須要通過變頻來改變壓縮機的工作效率，使得整體的變頻壓縮機在適應負載的不同工況條件下，效率都保持較高的水準，結合主機出水溫度的優化控制邏輯與冷卻系統能效耦合優化控制方案，可以實現中央空調能源側的高效制取。

系統水泵的變頻控制技術，主要是通過配電側水泵變頻器的加入與自動化控制字，結合傳感技術可以對環境溫度進行快速準確的測量，結合物聯網技術可以自動感知室內和室外的溫度變化，明確整體系統的負荷，從而通過水泵變頻技術對輸送的冷熱量進行閉環調節，實現中央空調能量的高效輸送。

一般情況下，為了更好地應用中央空調的變頻節能技術，可以對能量制取側主機、能量輸送側水泵、能量使用側的組合式空調器與風機盤管都進行變頻與節能控制，通過互聯網等技術手段進行幾部分數據的閉環融合，降低末端到主機循環時間帶來的調節時滯，從而使中央空調系統實現真正的整體的高效、智能、節能。

整體高效中央空調機房的設計與建設已經廣泛應用到綠色建筑，地鐵站點，高端住宅等場景，系統整體能效比也在不斷提升，普遍已經可以做到5.8-6.5的高效機房水準。

結語

綜上所述，我國中央空調的智能化技術的發展還存在一定的局限，不僅有許多的問題亟待改善，而且在未來的發展過程當中，也需要在節能減排和環境保護方面作出更多的努力。隨著能源的消耗和環境污染問題的不斷加劇，中央空調的智能化和節能減排的目標也變得十分地嚴峻。在這一基礎之上，我國相關的空調企業一定要重視中央空調的研發技術，在系統的設計中吸收和借鑒先進的發展經驗并與5G、物聯網、大數據、云計算等新技術融合，打造整體高效互聯網機房，促進我國的中央空調系統整體能效不斷提升，使得我國未來中央空調的發展可以更加的智能化、網絡化和綠色化。