摘要：随着经济的发展，人们的生活水平不断提高，中央空调作为具有制冷、制热双重作用，成为影剧院、火车站、城市综合体和机场等许多公共场所的标配设施。我国目前中央空调系统的运行与管理存在诸多问题，因此，它的正常使用、节能管理和使用寿命都会受到影响。本文针对中央空调系统的运行与管理问题，提出了一些节能措施，以供参考。

关键词：中央空调;运行管理;节能;问题与对策

引言

目前，具相关资料记载，中央空调占据了建筑能源消费总量的40%及以下，在许多能源消耗中占有很大的比重，因此，在中央空调行业发展中开展节能活动就变得非常迫切。对中央空调系统进行了分析研究结果表明;系统在运行最初几年中运行状况良好。但是，随着使用时间的推移之后，空调系统就会产生了冷、热量衰减等问题，从而使得中央空调系统效果不理想、机组故障频繁、能耗增加等问题。文章将着重论述中央空调系统的节能控制方法。

一、中央空调节能运行的意义

在我国经济飞速发展中，人们更加重视使用自然资源视。但是，许多天然资源都是不可再生的，并非无穷无尽。因此，我国在建设“节约型社会”的过程中，十分重视节能减排。中央空调是耗电设备中的一种，它的节能运行对整个系统的影响很大。首先，中央空调是一种极其耗电的设备，若不能实现节能，将会耗费大量的电能。目前，我国电力生产仍以煤炭为主，然而，煤炭作为一种无法再生的能源，对我国的经济发展造成了很大的影响。其次，由于各国在发展经济之初，并未重视环境保护，导致当前全球变暖的问题越来越严峻。所以，从技术上讲，中央空调能够达到节能的目的，对整个世界的环境都会产生积极的作用。最后，在未来的社会和经济发展中，“节能减排”将是一个重要的发展方向，而传统的“粗放”模式将逐步被取代。建设“节约型社会”和“智慧型的节能系统”将逐步成为当今世界的发展趋势，节约能源和减少排放也将是全球共识;对此，本单位为响应节约能源减少相关的碳排放，2021年制冷季比2020年制冷季节约电能362335千瓦时。

二、中央空调节能管理面临的问题

（一）没有充分重视风机、水泵的节能运行管理

总体来说，在中央空调系统中，风机、水泵的工作电气指标在电力指数中占有相当大的比例，甚至有40%以上。风机、水泵是中央空调的关键部件，设计时是按最大负荷设计选型，但在实际运行中，只是部分负荷，很多设计人员和用户忽视了这一问题，只注重对环境的舒适，对风机、水泵的选择也不严格，没在采用先进的技术进行改造，选择了高功率的水泵和风扇。造成风机、水泵长时间处于低功耗状态，能耗大幅上升。在实际操作中，对部分并联的水泵，要在适当的时间内，根据实际情况，适当地加大或减小泵的数量。有些企业在实际生产中，不管季节有无变动，均采用最大负荷运行，导致电力资源的大量浪费。

（二）新风利用率低

户外温度因季节而异。夏天，室外温度高，为了保持室内环境的温度，中央空调必须全负荷运转或者接近满负荷运转。冬天也是如此。在夏秋过渡季节温度相对较低时段，每天早晨温度较低时，中央空调可以合理地利用室外新鲜空气，达到节能降耗的目的。部分中央空调经营者在秋季仍然采用夏季模式，这直接造成了大量的电力浪费。操作者要按照空调的基本工作原理来进行操作，时刻根据外界温度变化，并根据室内的气温来调整室外新鲜空气比例，以达到事半功倍的效果。

（三）冷冻和冷却水系统运行不当

中央空调在启动时，要根据制冷系统的工作参数，调整制冷系统的进水量。有些工作人员在发现压缩机的压力降太高的情况下，没有立刻关闭冷却器的出口阀门或调整循环水泵的运行模式，而是开启了另外一种泄压阀，这样做虽然可以减少压缩机的压力，但这不仅会降低制冷效率，而且会导致大量的电能损耗;另一部分空调操作人员为维修保养，拆除末端风机盘管电动阀、拆除盘管回风过滤器等，都会增加能耗;部分操作人员会把冷却器的出口阀门关掉，以减少工作电流，但却大大减少了冷却水的流量，导致了主机电流的增大，使其损失更大。

三、中央空调节能运行的对策

（一）冷冻主机的维修与设置

在整个空调系统中，其主机的能量消耗超过60%，因此，在整个系统中，对其进行节能控制是至关重要的。在空调系统的设计中，每台主机都要按照最大负荷进行设计，每台都要有一条最优的运行曲线，这条曲线可以使主机的效率最高，能耗最低，控制主机必须遵循其特性曲线，以实现节能目标。在中央空调系统中，最耗电以及耗水最多的是制冷主机。在整体的中央空调系统设计中，一般采用最大负载作为设计依据，若能在最优工作曲线上运行，就能取得最佳的工作效率，因此，通过调节合适的主机操作参数，将冷却水的出水量控制在合适的范围内，以实现节能目标。中央空调的工作温度要从实际需求出发，不仅要注重舒适性，还要兼顾节能等方面。

（1）启动和停止的最优控制;中央空调所耗电量与设备工作时间与设备容量之积相等，若工作时间缩短，则所耗电量将相应降低。通过对建筑各部位空调负荷的详细调研和分析，找出合理的启停控制方案，不仅能达到人们对空调环境的需要，而且也能达到节能的目的。管理者可以根据环境温度和相关运行条件，设计出多种不同的节能操作计划。

（2）主机功率的合理选取。根据不同的负载情况，分别选取不同的主机功率，也就是根据空调的实际负载来调整主机的数量或者选用主机的功率。比如：建筑工程采取了大型空调与小型空调相结合的方式，即在白天负荷最大的时候起用大型空调，在18：00之后，利用小型的空调，节能效果十分明显。

（3）选取参数。在设计中央空调时，应对室内设计的计算温度、湿度进行适当的调整，以防止夏季气温偏低，冬天气温偏高。由于在相同的室内温度（26℃，相对湿度50%）下，在送风温度从18℃下降至14℃时，其能量消耗将提高25%。所以，从健康、舒适和节能的角度考虑，夏季空调的室内设计温度应以低于室温5～8℃为宜，室内外的相对湿度相差不应过大。

（4）维护管理人员必须对中央空调进行定期的清洁，以保证中央空调的正常运转，降低能源消，并记录好相关检查和维护情况。

（三）水泵的节能运行

由于循环水泵在选型时往往留有一定的空间，所以一般出水侧阀门不会完全打开，有些甚至只能打开一半，这样就会减少阀门的流量。同时，因受阀门受水量的限制，导致主机的制冷效果不佳，常常导致单机供冷量不足，而双机或多机运行时又处于局部负载状态，导致电能的大量损耗。同时，泵的能耗消耗也比较大，大约占据了整个空调系统的15%～20%。因此，采用变频调速系统，可根据流量变化或增加或减少输送能耗，节约能源。但是，在设计变流量系统时，要充分认识到，各个终端设备的流量与负载的变化并非呈线性关系，因此要实现系统的动态平衡与稳定性，才能取得最好的节能效果。

（四）冷却塔的节能运行

尽管冷却塔的能量消耗在整个空调系统中所占比重不大，但是它的频繁使用使得它的累积能量相当可观。冷却塔的设计应考虑到全年最恶劣的运行条件，因此，提高其运行状态，达到节能目标也是十分必要的。影响冷却塔冷却性能的主要因素有：循环水量、水温、引风量、当地空气干燥、湿度、粉尘浓度，其中除了不能控制大气中的粉尘浓度），还可以利用其他的因素来调节冷却塔的运行，找到最优的工况，使之适应各种因素的变化，从而达到节约能源的目的。

中央空调系统的冷却塔控制系统由智能多路控制器、出水温度传感器、水位保护装置、高温保护装置等组成。作为整个节能控制系统的关键部件，智能多路控制器在整个制冷系统中扮演着重要的角色，它记录、显示、监控和处理整个系统所收集到的数据。出水温度传感器可以准确地反映出中央空调系统的冷却水温度，用于智能多路控制器的实时监测。水位保护器是一种对冷却塔水位进行监控的设备，当水位下降或升高时，它会向智能多路控制器反馈信息。高温保护装置可以防止冷却塔内的水温升高，如果冷却塔内的水温太高，会造成中央空调的主机爆震，严重的话会导致机组报废。

（五）循环冷却水的节能

冷却水系统中的水分损失有三个方面：（1）蒸发损耗。冷却塔内部的热水是由蒸发产生的潜热来实现的。在设计条件下，冷却塔内的空气呈现等温加湿的状态，而空气会吸收冷却水中的水分，使冷却水温度下降。但是，随着制冷负荷的降低，在一定的风量条件下，水气的蒸发吸收了空气中的热能，因此，干燥空气的温度低于进口温度。从系统角度考虑，利用风机产生的大量风能降低冷却塔出口温度，可以改善设备的运行，但是会使风机和水泵的能耗增大，冷凝温度下降并不一定会使设备的性能得到改善，事实上，随着凝结压力的进一步下降，单位能耗指数也会随之上升，从而使出水温度下降，从而无法实现节能。（2）漂移水的控制，减少了水耗。空气从冷却塔中带走了水，产生了水的消耗量，这就是所谓的“冷却水漂移”。（3）溢流，冷却塔接水盘水位调整不当和巡视检查不到位，造成溢流水长期外流。

（六）动力节能

采用大温差节能技术和低流量系统是实现能源节约的重要途径。在保证中央空调精度、施工工艺和工作人员舒适条件的情况下，应尽可能增大送风温差，保证供、回水温差不超过8℃。另外，由于泵、风机的功率消耗与管道内的流量大致呈比例关系，因此在进行节电操作时，应尽可能地采用低流量的方式。同时，由于管道内的速度相对较低，因此对系统的水力运行具有很好的稳定性。就像风扇的速度变化，就会影响到风扇的性能，风扇的功率和速度是成正比的。若转速降低，则流量减少，则相应能源消耗将大大减少，达到节能效果。

四、中央空调设备自身技能技术

目前我国空调节能技术发展迅速，主要采用的技术有：

（1）变频技术，系统中的能量中心制冷水系统采用二次泵，二次泵的功率随二次泵的流量而变化，根据负载的不同，可以调整二次泵的转速，或调整泵的工作次数，从而减少能耗，提高资源的利用率。

（2）水蓄冷技术，采用了集热式中央空调系统，利用蓄冷器进行节流，在夏季用电高峰期起到了一定的缓解作用，降低了装机容量，提高了能源利用率。

（3）大空间供暖技术，例如地面辐射供暖和空调系统的周围散热器，提高了活动区工作人员的热舒适性，减少了顶层空间的能耗。

（4）采用排风预热或预冷却的热再生技术，减少了系统能量消耗。

（5）分层式空调与置换式通风技术，当建筑物面积较大时，可采取分层式空调与置换式换气的方式，将无效空间的能耗降低到最小，同时也能确保有效区域的舒适性;这个办法的作用非常显著，就拿某场馆的空调来说，能够让场馆内的温度保持在29摄氏度，而楼顶最高处的气温则达到了40多度，所以室内的温度分层效应非常显著。

（6）集中式节能控制系统，也就是空调系统的全部空调设备都是集中式的自动控制技术，根据温度、湿度、压差、流量等参数对空调进行自动调节设置，从而达到最优的配置，确保中央空调装置在高效率区域内的正常工作。

五、中央空调管理方法的节能措施

（1）了解不同情况下的空调使用情况，并按实际情况开、关空调。夏天早上，外面的气温非常适宜，可以利用室外的自然空气来进行通风。在气温升高后，应及时关闭门窗，并按实际情况打开中央空调相关设备，以防止冷气和外界热量侵入，从而降低中央空调对能源的消耗。

（2）根据不断变化的温度，适当地打开和关闭冷水设备。在夏、冬两个季节，为了保证人体的健康，室内的新鲜空气要尽量控制在一定的限度内;在春秋两季，尽量多地利用户外自然风，当室内气温合适时，中央空调冷冻机要少用，这样可以降低能耗。

（3）中央空调在使用时，要设置合适的温度。夏季中央空调的气温不能太低，通常家庭空调的温度设定在26～27℃之间，既舒服又省电。正确的通风角度，可以加快室内的降温。另外，还要注意各机组间的联系，以免影响制冷效果。

（4）在使用中央空调时，要注意选择适宜的温度和冷气。为了保证冷却塔的通风，防止堵塞，要把窗户和窗户的缝隙都给封闭起来，这样可以降低夏天的冷风和冬天的热量，所以要做好空调的工作，这样可以有效的降低夏天的太阳辐射。在夏天，一天中气温最高的是14-17点，工作人员要时刻关注着空调的运转情况，根据实际的气温进行调节，避免在室内气温升高后再增加，否则会影响到设备的使用寿命和电力。在室内气温降低后，需要关闭部分功能，以降低电能损耗，同时也减少了中央空调系统的水质污染。水质的污染会严重影响中央空调的制冷系统，特别是结垢、青苔等，会对室内造成严重的损害。从而导致能耗的急剧上升。所以，对用户来说，安装净水设备是必要的。通过对高频多段磁场的分析，结果表明，利用高频多段磁场可以有效地处理空调循环产生的废水。

（6）采用中央空调时，可根据本地情况选用不同的热源。近年来，我国许多地区在日照条件较好的地区纷纷采用太阳能发电，它不仅安全而且对环境友好，这是未来的发展方向。今后，要大力发展太阳能空调，以最大限度地利用其他热源。在夏天，我们国家的大多数地方都有充足的太阳能资源，可以得到最好的利用。目前，中央空调行业还在积极地利用新的能源，有条件的地方，可利用中央空调机组既供冷也制热，如土壤热源、空气能热泵等，以实现环保和节能减排。由于土壤的温度稳定性，它在今后的发展中有着很大的潜力。

（7）在中央空调系统中增加采用新的节能技术。当前，随着国家提出建设“节约型社会”的要求，中央空调的节能技术要受到高度的重视，要继续采用新的节能技术，并通过持续的推广节能技术，来抑制“温室效应”的产生，从而达到降低中央空调能耗的目的。①合理使用已有的能源。由于我国人口众多，在夏、冬两个季节，中央空调用量逐年增长，用电高峰持续时间较长，因此，我国的能源利用率呈现出显著的增长态势。所以，为了减少对电能的消耗，必须在空调的设计上持续改进。②要坚持采用高技术，实现中央空调的自动化控制。目前，国内中央空调的自动控制技术已有了较大发展，应把这种技术应用于中央空调的内部，使其更加智能化，从而降低能耗，节能减排。③在中央空调系统的设计中，应逐步减少冷热源的能耗。中央空调系统的制冷和热源的能耗在空调系统的节能设计中占有很大的比重，占到了整个空调系统的50%。所以，根据季节变化，选用不同的冷水机，可以有效地减少中央空调系统的能耗。④要继续完善我国中央空调行业的相关国家标准。目前国内的空调产业在这方面还需要进一步的完善，可以根据本国的实际情况，制定一个统一的行业标准，对空调产业的能源使用进行统一的管理，以达到促进中央空调产业快速发展的目的。

结语

随着科学技术的不断进步，将会有更多的先进技术被运用到中央空调节能运行体系之中。然而，在节约能源意识上，我们必须从节约能源的角度出发，从节约能源的角度来考虑，不能降低能耗，也不能抑制合理的需求，因此，必须充分关注中央空调在大型场合的节能运行状况，只有研究人员对中央空调的节能操作给予足够的关注度，才能通过相关技术和设置来降低中央空调能耗，推动我国建设节约型社会的持续发展。

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