制冷机房的节能设计

庞 明 耿 霞 沙培培

摘要：随着我们经济建设的发展，空调制冷系统的应用更加普及，对空调制冷系统能耗问题的研究就日益重要。本文从制冷机房的设计方面，介绍了在制冷机房的设计过程中针对节能应注意的问题及相应采取的措施和方法。

关键词：节能负荷变频

引言：根据国家建设节约型社会的要求，建筑用能作为我国能源消费的主体(约占全国总能耗35％)，在建筑能耗占整个能源消耗的比例不断增加的现状下，尤其是当前世界“能源危机”日益紧迫的关头，减少建筑能耗是中国可持续发展必须研究解决的重大问题。而空调能耗又约占建筑能耗的50％～65％左右，建筑节能特别是建筑中的空调系统节能已成为节能领域中的一个重点和热点。制冷机房作为空调系统的源头，它的节能与否是判断是否节能的关键。因此，制冷机房节能的意义非常重大，研究与处理制冷机房的节能问题也显得尤为重要与迫切。

制冷机房在设计过程中的节能是至关重要的，从最初的冷负荷计算开始，就要有一个节能的意识。在机组选择上不能为了保险而无限制的加大机组，水泵、冷却塔的选择也是要本着节能的原则，这样做出来的制冷机房才是最节能的。

一、制冷机房位置的选择

制冷机房的位置应该靠近负荷中心，力求所需的管道最短，输送能耗最小，这样不但节约输送能耗，而且还能降低工程造价。

二、建筑物的负荷计算

我们在进行建筑物的负荷计算时，逐时负荷计算法使大家常用的方法。在进行逐时负荷计算法进行负荷计算时，也要注意结合建筑物的实际情况，特别是现在要求建筑物要进行节能设计，可是很多建筑物的实际施工却不能达到我们的节能设计要求，这样我们在负荷计算时要考虑，要跟甲方多沟通，让他们认识到节能的重要性，力争建筑物能满足我们的节能要求。对各种遮阳物要进行考虑，像有些商场等窗户在建成使用以后都被封，根本见不到阳光，这样我们在负荷计算时也要加以考虑，防止负荷过大。

当然，也有很多的设计人员为了省劲，只是根据手册或者规程等上边的热负荷指标来确定建筑物的负荷，而不去考虑建筑物的实际情况，这样就很容易造成所确定的负荷过大，从而影响了整个系统设备的选择，不利于系统的节能。

三、制冷机组的选择

各种建筑物的功能不同，使用要求不同，制冷机组的选择也相应的不同。我们应该根据建筑的需求及负荷变化选择机组。如果建筑物各个时间段的负荷变化非常大，我们在选择机组的时候最好是两台或以上，这样当负荷变小的时候，只运行其中的一台机组就可以了，从根本上节约运行费用。而且过渡季节的时候，由于整个负荷较小，只运行一台机蛆就能满足使用要求。

制冷机组的选择应尽可能的接近实际所需，不能无限制的加大机组负荷，增加运行费用。现在我们的设计人员很多为了能够保险起见，在选择机组的时候，没有好好计算建筑物的负荷，而只是凭借已有的经验、负荷指标等来选择机组。可是我们现在的建筑基本都是节能建筑，之前的指标已经不适用于现在的建筑，这就要求我们得认真的计算建筑物所需的负荷，根据负荷需求来选择机组，避免造成浪费。

四、制冷机房辅助设备的选择

从系统的运行来看，我们制冷机房的水泵、冷却塔等设备的选择应遵循一对一的原则，这样当系统负荷较小而只开启一台机组的时候，水泵、冷却塔相应的也只运行一台，这样就会节省我们的运行费用。

五、制冷系统的变频设计

由于季节、昼夜和用户负荷的变化，空制冷系统常常会在部分负荷下运行，据统计，制冷系统在满负荷情况下运行只占20～30％。在70％一80％的时间是在部分负荷下运行，而空调系统中的冷却泵机组和冷冻水泵机组都在固定的大流量下工作，一般冷冻水设计温差为5～7℃，冷却水的设计温差为4～6℃，在系统流量固定的情况下，全年绝大部分运行时间温差仅为1～3℃，即在温差低、流量大的情况下工作，增加了管路系统的能量损失，浪费了水泵运行的输送能量。一般空调水泵的耗电量占空调系统耗电的20～30％。因此，节约水泵在低负载时系统供水输出能量具有很重要的意义，所以睫负荷而改变水流量的空调水泵系统就显示出巨大的优越性，这就给我们提出了一个新问题，在部分负荷运行情况下如何设计才能使空调制冷系统符合“节能”的原则，这比在设计工况下提出“能耗”指标更为重要。由于负荷的变化，制冷系统应采用变频设计、中央空调进行变频节能系统，才能使建筑物的节能更上一个台阶。

在中央空调设计时为保证在天气温度最高的情况下能满足要求，所以按最大的负荷设计并有15％左右的富裕量，而平时使用时并不能达到满负荷，所以存在较大的裕度，因此我们在选择主机时，应能够确保主机能够根据负载变化自动加载，卸载，当一台机组运行就能够满足负荷要求时，应能停止其他的机组，真正的能够实现变频控制，节约运行费用。

一年中负载率在50％以下的时间占全部运行时间的50％以上，一般冷冻水设计温差为5～7℃，冷却水的设计温差为4—6℃，在系统流量固定的情况下，全年绝大部分运行时间温差仅为1～3℃。即在温差低、流量大的情况下工作，增加了管路系统的能量损失，浪费了水泵运行的输送能量。一般制冷水泵的耗电量占空调系统耗电的20％30％。因此，节约水泵在低负载时系统供水输出能量具有很重要的意义，所以随负荷而改变水流量的空调水泵系统就显示出巨大的优越性，而得到越来越广泛的重视及应用。采用变频器调节泵的转速可以很方便地调节水的流量其节能率通常可达35％～50％左右。因此，变频泵也使我们的优先选择，在运行过程中，使水泵的流量应能够跟随主机匹配调节。

变频技术在现代制冷系统申的使用已成为必然趋势，因此这不仅能有效改良现代制冷系统的工艺不足，还能大幅降低能耗节省运行成本。因此，在制冷系统中安装变频控制系统并设置自动调节，将使节能效果更好。