中央空调节能减排技术在大型商场中的应用

中央空调节能减排技术在大型商场中的应用摘要：随着我国大型公共建筑数量的不断增多，由此带来的建筑高耗能问题也日益严重。中央空调系统在大型公共建筑中扮演着重要的角色，但由于长期在部分负荷下运行、设备设计选型偏大、系统缺少有效控制等方面的原因，系统能耗往往过高且有很大的节能空间。冷却水系统作为中央空调系统的重要组成部分，其控制方式对于中央空调系统总能耗的影响很大，因此，合理的系统控制方法对于中央空调系统的节能运行具有重要意义。关键词：商场；中央空调；节能减排中图分类号：TB657文献标识码：A引言空调作为一种能耗比较高的电器设备，随着时间的延长，相关的维护费用、电气费用以及设备的损害更新等也会持续地上升，而如果不针对其运行和工作采取有针对性的措施和方案，就会进一步地导致能源的利用率下降，对于节能减排工作有着极大的不良影响。针对大型的商场而言，采取具有针对性的解决方案，针对空调系统的新风系统以及制冷机组进行很好的控制和管理，全方位地提升能源的利用效率，不仅对于节能减排工作有着很大的贡献，还可以有效地保证公司企业的经济效益，同时，也是对国家相关的节能减排政策的贯彻和落实。一、中央空调、热泵技术的工作原理（一）、热泵空调的工作原理目前，在市场上出现了先进的节能空调技术:热泵技术。在空调领域热泵技术主要分为土壤源热泵、水源热泵和空气源热泵。热泵，从实质上来说是一种热量提升装置，它本身消耗一部分电能，从环境介质中提取几倍于输入电能的能量，来提高温位进行利用，这也就是热泵节能的原因。具体的说：土壤源热泵是以大地为热源，对建筑进行空调的技术，冬季，通过热泵将大地中的低位热能提高品位对建筑供暖，于此同时储存冷量，以备夏用；夏季通过热泵将对建筑进行降温，于此同时储存热量，以备冬用，在整个循环中，大地起到了蓄热器的作用。土壤源热泵主要利用地热资源来实现高位能源转移，地热资源包括很多种，土壤源热泵主要利用了大地表面地热资源以及地下水地热资源。（二）、中央空调的工作原理中央空调系统主要由冷却水循环系统、制冷机、冷冻水循环系统、风机盘管系统、散热水塔组成。制冷机通过压缩机将制冷剂压缩成液态后，送蒸发器中与冷冻水进行热交换，然后将冷冻水制冷，继而冷冻水泵将冷冻水送达各风机风中的冷却盘管中，由风机吹送冷风以达到降温的目的。经蒸发后制冷剂在冷凝器中释放出热量，然后与冷却循环水进行热交换，继而由冷却水泵将带来热量的冷却水泵到散热水塔上，由水塔风扇对其进行喷淋冷却，目的是与大气之间进行热交换，将热量散发到大气中去。二、新风机组的节能减排（一）、新风机组的结构构造新风机组主要是由换热盘管、过滤器以及加湿器等组件构成，总的来讲，新风机组的结构比较简单，同时，自动控制的系统形式比较单一化，出现故障的可能性也比较高。在相关的冬季施工期间之内，新风机组有可能在正式地投入运用的施工阶段当中当做临时的供暖设备来进行使用，由于其本身就是一种比较容易冻裂的换热设备，当室外的空气温度比较低时，试压的充水以及管路的冲洗工作等，任何一个环节出现了相应的错误，都有可能会导致冻裂情况的发生。新风机组由于其位置比较分散，往往其在大型的商场之内的位置，是设置在人员比较少的顶层以及吊顶之内，所以，风阀则一般设置在此道当中，这一点对于在冬季的条件之下进行运行和工作，并且冻裂事故又多半发生在气温比较低的深夜当中，所以就会对冻裂事故的及时发现带来了比较大的困难。（二）、新风机组的送风温度参数设置新风机组的自动控制系统，主要的任务是根据实际的送风温度以及湿度等参数定值，对机组的表冷阀、加湿阀以及加热阀等，进行严格的控制盒调节。送风温度和湿度的参数设定，可以直接地影响到相关机组的使用效果和工作的效率。新风机组的送风温度参数设定，应该考虑相关的新风系统、风机的盘管等的联合工作模式，新风应该负责较大的湿负荷，进而使室内的风机盘管可以在析湿量比较小的情况之下运行和工作。当风机的盘管系统加新风系统之时，新风应该直接地送入各个空气调节区域当中，不应该经过风机盘管系统机组之后再送出。这一点对于有效地保证空调的节能减排来讲有着极其重要的作用和意义。三、中央空调冷却水系统节能运行分析冷却水系统的节能运行与系统中各设备的运行特性息息相关，由于运行参数对各设备的能耗会产生不同程度的影响，因此，为了达到冷却水系统节能的目的，应充分考虑系统各设备在相关运行参数下的能耗及其相互关联性，与冷却水系统相关联的设备主要包括冷水机组、冷却水泵和冷却塔，控制参数则主要包括冷却水流量和冷却塔风量。（一）、风量和水量变化对单台冷却塔散热能力的影响在实际的中央空调节能改造项目中，改造方往往对冷却水泵和冷却塔风机加装变频器，当中央空调在部分负荷运行时，通过降低冷却水泵和冷却塔频率达到节能的目的。对于冷却塔而言，流经填料的风量、水量变化将直接影响到冷却塔自身的散热效果，本文结合中央空调节能优化控制系统采集到的数据，利用所建立的冷却塔数学模型对不同气象条件下风水比对冷却塔散热效果的影响进行了分析。（二）、冷却水运行参数变化对冷水机组能效的影响冷水机组能耗在中央空调系统总能耗中所占的比例很高，因此，在研究冷却水系统的节能优化运行时，要充分考虑冷却水运行参数对冷水机组能效的影响。本节利用所建立的中央空调冷却水系统动态仿真平台分析了冷却水运行参数变化对冷水机组能效的影响。为了直观的分析不同负荷率下冷却水流量和冷却水进水温度对冷水机组能耗的影响，通过仿真平台计算得到了冷水机组冷冻水出水温度为7℃，负荷率为90%和60%的情况下，冷水机组COP同冷却水流量和冷凝器进水温度之间的关系，结果如图1，图2所示：图1负荷率60%时冷水机组能效随冷却水流量的变化图2负荷率90%时冷水机组能效随冷却水流量的变化由上两个图可知，当冷却水回水温度一定时，冷水机组能效随冷却水相对流量的增加而增大，且负荷率越低，冷却水流量对COP的影响越大。因此，冷却水流量变化对于冷水机组COP的影响不能忽视。（三）、冷却水泵和冷却塔的调节顺序对节能效果的影响在实际节能改造项目中，往往首先减少冷却水泵频率和冷却塔风机频率中的某一个值，当该值已调节到最小值但被控变量（如冷却水供回水温差，冷却水回水温度）仍不能够满足设定值要求时,再对另一个设备的频率进行调节，由于室外气象条件和冷水机组负荷率的差异，优先调节冷却水流量和优先调节冷却塔风量的节能效果可能不同，下面利用所建立的冷却水系统动态仿真平台对两种调解方式下的能耗情况进行比较。在实际的节能改造项目中，往往采用PLC等下位机依据冷却水供回水温差对冷却水泵流量和冷却塔风量进行控制，控制冷却水泵频率和冷却塔风机频率的先后顺序往往已经设定好，无法根据外界条件和冷水机组负荷率进行适当的调整，因此，仍存在一定的节能空间。结束语综上所述，中央空调的实施不仅充分的利用了系统资源，还很好的提高了中央空调的运行和管理水平。根据对大型商场的节能减排出现的问题进行分析，并针对性的提出相应的措施，从实际出发，深入的分析中央空调的工作原理和参数，找出最恰当的方案措施，全方面的做到商场的节能减排，响应国家节能减排方针政策的同时，推动节能减排进程的深入，不断借鉴其他方面的优势，为进一步对大型商场的节能减排工作的落实和执行做出努力。参考文献[1]刘军,张婷,薛殿华.空调系统节能与网络中央空调.中国建设信息供热制冷.2007[2]李玲,龙恩深.空调系统能耗调研与节能改造分析.2008