高层建筑中央空调的节能技术

梁富君

西部建筑抗震勘察设计研究院，陕西西安 710000

空调作为高层建筑中不可或缺的一种设备，能对建筑内温度跟湿度进行有效控制，给居民提供舒适良好的生活环境，而空调运行质量还会直接影响到房屋建筑的整体质量，也就要求建筑企业能够加强对该方面的研究力度。近年来，我国高层建筑均开始进行中央空调的安装，但是普通空调在运行过程中还会产生非常大的能源消耗，导致能源供应压力难以提升。因此，相关技术人员还需要加强对中央空调节能的研究力度，促进建筑在使用过程中的生态效益和经济效益得到有效的提升。

1 进行中央空调节能设计的重要性

较于一般空调，中央空调有着更加节能的应用优势。但是如果中央空调出现了装机容量不合理问题时，不仅难以获得良好的节能效果，还可能会造成资源大量浪费。这是因为在装机容量过大时，空调主机始终处于低负荷运行状态下，制冷制热效率比较低，从而产生比较大的空调使用能耗。我国现阶段中央空调应用过程中，还普遍存在装机容量过大的问题。相关研究结果表明，我国北京、上海等一线城市中，有约60%以上的中央空调都存在装机量偏大问题，空调主机也多是在低负荷状态下运行，所以会出现严重的能耗浪费问题。

中央空调主要是由冷热源和空气调节两个系统构成的，能在液体气化过程中吸收周围热量，来获得良好的制冷效果。一般情况下中央空调多是处于制冷运行状态下，因此制冷结构以及运行机理还会直接影响中央空调节能效果，这就需要做好制冷系统的节能优化工作。目前，中央空调多是通过液体气化制冷原理进行制冷工作的，其热量传递方法是蒸汽压缩和吸收这两种模式。在进行制冷模式选择过程中，还需要结合该高层建筑具体运行情况的基础上，合理选择制冷模式，来减少中央空调的运行能耗。

空调耗能在建筑耗能中占比非常大，而耗能过大也是制约我国空调行业进一步发展的重要因素，加强中央空调的节能工作，进一步降低空调在使用过程中所产生的能耗量，能够有效提升人们对于空调的使用效率，对空调行业的发展也能够起到良好的促进作用。此外，进行空调节能设计时，应在给予人们舒适的室内环境的基础上，有效降低建筑能耗，很好地缓解我国日益紧张的资源问题。

2 高层建筑的中央空调节能技术简析

2.1 变频电机调节技术

在完整的中央空调系统中还包含风机跟水泵等多种结构，其种类和功能对于该中央空调的运行能耗以及性能也有着影响。在进行中央空调节能设计过程中，需要对该高层建筑的实际情况进行充分分析，然后根据分析结果进行风机跟水泵装机容量的合理设计。此外，高层建筑中中央空调所能达到的温度限制要远远高于人们的实际需求，但是由于装机容量偏大等因素，会导致中央空调处于低负荷运行状态，也就造成了严重的能耗损失。通过变频电机调节技术的应用，还能对高层建筑中温度情况进行有效检测，再结合系统预设指标的基础上，自由调控建筑内温度，这样能让中央空调始终处于合适的运行状态，还可以避免一些不必要能源浪费情况，并提升能源利用率。因此，各高层建筑工程在进行中央空调安装过程中，要积极应用变频电机调节技术，使空调主机始终处于理想运行状态，使高层建筑中居民生活舒适，且有效减少空调的运行能耗。

2.2 调水系统中的变水量技术

中央空调中调水系统能对水流量、回水以及供水温差等环节进行调节，以此保障中央空调正常运行。调水系统装置可以直接感应到负荷变动情况，并在结合系统中预设的各项指标进行调节，达到空调良好的运行状态。但是在通过传统的强制性手段进行水温改变时，水流量会出现不再变动情况，导致整个调水系统成为定流量系统，不仅无法进行水流量以及水温差的有效控制，也会出现比较严重的能耗浪费情况。在中央空调调水系统中通过应用变水量技术，能进一步提升水流量控制的合理性和有效性，并能在保障水流量调节效果基础上，有效降低中央空调的运行能耗，还能实现中央空调整体运行负荷的协调处理。变水量技术在中央空调节能处理中有着非常重要的作用，对于中央空调整体负荷稳定性也有着一定的积极意义。

2.3 循环水泵变频控制技术

目前，高层建筑的中央空调，还会在蒸发器出水和回水管道上安装智能变频器，对水温进行实时监控和调节。通过循环水泵变频控制技术，能够在结合中央空调中水泵转速以及热负荷变化情况调整水温，提升该空调系统冷冻水温差控制效果。变频技术是我国空调行业发展中一项关键技术，能够对电压起到良好调节效果，并使供电系统使用寿命得到进一步提升，来获得节约能源的效果。因此，在中央空调节能设计过程中，需要进行变频控制技术的积极应用跟不断优化，借此来让中央空调主机始终处于合理的运行状态，对于我国资源节能型社会的建设也能够产生积极意义。

3 中央空调的几点节能措施

3.1 进行建筑结构的优化

在高层建筑施工中，在保障工程施工质量时，积极应用矿渣棉、玻璃棉、加气混凝土等多种节能环保材料，降低围护结构的传热系数，借此获得良好的建筑物隔热效果。还需要结合空调排放位置采取适当的隔热装饰设计，这样也能促使冷负荷的散失得到降低，借此来获得良好的能耗控制效果。只有对中央空调的关键设备进行全面细致的考虑，在此基础上合理选择中央空调容量，才能够让空调的节能效果得到充分发挥。

在建筑物的具体施工过程中，需要在保障良好采光效果的基础上，合理控制窗墙比，还可以通过在建筑屋顶设定“冷屋顶”的模式，使空调的节能效果得到进一步的提升。冷屋顶主要指的是在屋顶上层涂上一层具有较高光照发射率的隔热材料，来减少屋顶对于太阳热量的吸收情况，促使空调运行冷负荷得以降低，以获得节能的效果。

3.2 采用冰蓄能模式

对于一些大型商场或者高层建筑，中央空调还需要在短时间内提供大量冷负荷，这样才能让室内温度得到迅速调节。冰蓄能方式主要是在夜间用电低谷期，空调中冷蓄能系统通过制冰系统将冰蓄满，白天通过融合水蓄能系统中冰块模式获得制冷效果。通过冰蓄能模式的应用，空调制冷系统只需在正常状态下50%的电能消耗，就可以达到制冷效果，还能促使该空调负荷所需电量得到有效降低。在高层建筑中央空调系统搭建过程中，积极应用冰蓄能制冷方式，从而保障制冷效果，减少用电量以及能量。

3.3 运用冷却塔供冷模式

在冷却塔供冷模式中，需要通过增设部分设备模式优化处理空调水系统，然后在室内温度达到某个限值情况下即刻关闭制冷系统，再应用冷却水中循环冷却水获得供冷效果，从而充分满足高层建筑在运行过程中的冷负荷。在传统制冷模式中，中央空调主机始终处于运行状态，容易造成能耗损失以及浪费情况。通过在中央空调系统中增设冷却塔供应模式，能够节省大量空调运行耗能，来减少高层建筑运行能耗。

作为一种新颖的空调节能技术，冷却塔供冷系统有良好的节能效果、较高的经济性，在我国空调行业中也得到了广泛应用。在冷却塔供冷系统中，水温还与外界温度以及高层建筑室内冷负荷有紧密关联性，冷却水温度还会受到这两种因素影响，因此在应用该空调节能技术时，需要对当地气候特点以及该高层建筑的使用情况进行充分考虑，并合理选择中央空调末端增设装置，获得最大化投资效益。

4 结语

近年来我国能源匮缺问题变得越来越严重，政府部门还出台了一系列节能措施。中央空调系统作为我国民用建筑中常见设备，也是产生建筑耗能的重要环节，在整个建筑节能系统中也占有非常重要地位，这足以引起设计人员的重视。负责设计人员应从设计制高点出发，全面考虑各种因素，严格遵守节能标准，将节能思想贯穿到建筑领域各个方面。同时，要注重提高公民节能环保意识，积极开展节能新技术研究和推广，加快社会可持续发展步伐。