公共建筑中央空调的节能设计分析

濮长明

摘 要：在大型公共建筑项目建设中，各类先进设备与配套设备的应用组成了中央空调系统，是现代化建筑技术的应用核心，也是公共建筑中重要的基础设施。当前，如何全面优化中央空调节能设计是重要问题。因此，文章结合公共建筑中央空调节能现状拟定节能管理措施，适应大型公共建筑建设发展要求，旨在为相关领域的应用和研究提供更有价值的参考建议。

关键词：公共建筑;中央空调;节能设计

中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）05-069-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.05.033

1 节能技术概况

目前，在中央空调控制领域中，能有效运用智能化控制技术，针对智能化控制，要合理选取温差调节方式，优化节能技术性能。当前，在多项技术快速发展推动中，自动化控制技术在节能领域中发展迅速，为后续节能管控奠定了基础。因此，在当前中央空调智能模糊控制系统中，要为广大顾客提供更多服务措施，将模糊控制技术、计算机技术、系统集成技术等整合运用，保障中央空调系统在运行中能组建多个性化运行管理平台，有助于对中央空调冷媒流量系统实施智能模糊管控，全面提升空调系统服务质量，实现中央空调稳定运行。设计人员要对空调工程运行现状进行判定，做好各项数据分析，合理设计供回水温度;对中央空调系统各類负荷条件进行判定，使其处于最佳状态，控制能源消耗。

2 公共建筑中央空调系统运行问题分析

2.1 空调冷冻水系统水力不平衡

当公共建筑使用中央空调系统时，在施工完工后缺乏系统调试，以及受到资金限制，在空调系统中未设定电动调节阀，无法实现系统自动化控制。还有一些虽装配了电动调节阀，但由于空调机组不能稳定运行、有效自控，也会导致水力不平衡的状况。

2.2 系统分区问题诱发冷热不均

在公共建筑中央空调系统设计中未能精确分析运行负荷，导致内外区空间分布不合理，运行中出现内外冷热不均等情况。其中，由于没有外部维护结构等因素的影响，加上室内整体负荷相对稳定，内区会出现冷负荷需求高的情况，要长时间实施内区供冷。而外区和内区存在较大差异，由于季节变化，导致冷热负荷交替，会出现夏季、冬季难以有效供冷、供热的情况。针对此类问题，在中央空调设计中要做好负荷精确化计算以及设备应用选型，合理设计内外区，对冷热不均等情况集中控制。

2.3 冷水机组装机容量较大

在目前公共建筑中央空调系统设计中，冷水机组装机容量设计不合理的问题突出。在正常区域，通过分析大型公共建筑日常运行可知，夏季冷负荷概算指标大多为210W/m2～240W/m2。但有部分管理人员存在错误看法，片面地认为中央空调在运行中，夏季应该温度越低越好、冬季要越高越好，从而使部分设计人员在中央空调设计中，重点关注各项安全系数以及使用人员标准要求，导致设计指标略微保守，最终使单位建筑面积中实际装机容量高于运行中空调的峰值冷负荷。

3 公共建筑中央空调节能设计措施探析

3.1 风系统节能设计

在中央空调系统总装机功率中，风机装机功率占据较大比重。其中，风量体积与风机功率处于正比关系，风系统体积流量超出水系统。因此，风系统实际压损低于水系统，在诸多大型公共建筑空调系统中，风机实际装机功率较大，能达到375kW之上。在相同的风管运用中，风机运行功率与对应的风量三次方成正比。因此，有效控制风量，能降低风机基本能耗，对管路长度、风管基本尺寸进行合理设计，有助于能耗控制。通过科学化设计，能有效控制局部阻力，减少电能浪费，还能有效调节挡板，平衡风压[1]。

3.2 水系统节能设计

中央空调系统运行过程中，由于机组和水泵功率较大，电能消耗较多，因此要全面强化中央空调水系统节能设计，判定冷冻水温度要基于蒸发器设定数值，结合回水温度判定蒸发器接收热量。中央空调系统冷冻水供回水正常温差为5℃，在针对性节能优化设计中，要将温度变送器安装在系统蒸发器、回水管中，使变频器与温度调节器设备能监控闭合的控制系统。此系统主要是基于冷冻水泵运行管控，使系统热负载产生一定变化。当运行满足基本效率要求时，需要及时启用第二台机组。对首台机组进行应用调节，在系统运行阶段要做好机组调控，满足节能化、智能化要求。此外，要合理控制冷却水系统、冷冻水智能化设计，满足节能管控要求。

3.3 中央空调系统变频控制系统设计

近年来，变频技术开始运用在诸多行业领域中，基于空调系统发展及时代基本要求，变频技术是中央空调系统发展的重要趋势。通过合理设计中央空调变频系统，能够有效提升系统整体性能，实现自我调节与节能管控，有助于降低能耗。有效判定中央空调系统建筑冷热负荷变化，能够规范空调系统流量与压力。在保证系统水流量稳定的基础上，将运行温差控制在7℃，有效降低20%～30%的水泵能耗。从实际运行来看，采用变频技术，中央空调可以节能30%～50%。

3.4 围护与管道节能优化设计

在中央空调系统运行阶段，要加强室内负荷、维护结构负荷控制。优化中央空调系统有助于优化门窗整体气密性，合理控制建筑能耗。运行中要做好管道以及各类设备运行保护，实现节能管控目标。如果运行管道和各类设备不能得到保温管控，会对空调系统自身冷量消耗产生影响，从而提升冷水温度，加剧室内温度超标。

4 公共建筑空调系统节能优化管理措施

4.1 系统的优化管理

在公共建筑空调系统全面优化管理中，要结合实际情况，收集多项数据信息，加强系统的规范化配置，集中整合空调系统管理经验，采取合理的控制方式。控制阶段要精确掌握节能调节重点，提升控制科学性，避免资源浪费。在节能设计中，要注重后期管理，通过优化系统管理，突出系统应用价值，逐步建立完善管理制度与管理体系，确保各个环节紧密联系。建立专业化管理小组，监督系统管理控制情况，使空调系统处于稳定运行状态[2]。

4.2 合理配置应用设备

当前，在公共建筑内部构成中，不同运行空间产生的作用和运行内容存在差异，由于实际应用时间不同，对应的运行负荷也不同。有较多负荷是通过制冷机运行产生的，制冷剂能量消耗在系统中占据多数，对提升制冷剂能源的应用效率具有较大影响。运行中，低负荷制冷机的运行时间要长于高负荷机器的运行时间，长期应用大主机，会增加设备运行损耗，影响到主机寿命。节能管控中，要将大主机与小主机搭配应用，在空调设备应用高峰期要选取大主机，低负荷状态应运用小主机。设备智能化操作有助于延长设備应用周期，控制制冷机能量消耗管控目标。

4.3 完善监控系统与监控方案

在系统运行以及供冷负荷平衡管控中，要做好各项监控，确保系统能在稳定运行状态中实现有效控制。当前，要对负荷状况进行动态化监控，有助于调节制冷量，提升室内温度环境适宜性。在多数空调设备应用中，要实现自动化开启、关闭，集中优化多项操作程序，降低人为操作失误，降低能源损耗。此外，要降低多项维护成本，提升系统运行安全性、稳定性。

4.4 强化管理人员综合素质

在运用各项技术措施时，虽然能够有效控制能源消耗，但是也会出现忽视人员管理的问题。现阶段，我国物业整体管理水平低于发达国家，诸多区域能源损耗突出。空调系统运行损耗与机器运行、管理、维护具有较大关联。日常管理中，要提高管理人员节能积极性，强化管理人员综合素质，对各类机器运行现状强化监督。全面遵守各项规定要求，保证管理人员进行定期检查、清理等，提升中央空调系统运行稳定性[3]。

5 结语

近年来，随着科技水平的不断提高，通过对中央空调系统实施高效化设计，能够全面提升中央空调系统的运行效率与节能管控成效。因此，在安装中央空调系统时要加强对设计人员的专业化培训，对不同设计细节进行集中优化，获取较高的节能管控成效，确保中央空调能够发挥更高的效用，并进一步节约成本投入。

参考文献

[1] 师卿.公共建筑中央空调节能设计控制策略探析[J].建材与装饰，2019（7）：115-116.

[2] 孙莉.大型公共建筑中央空调系统节能改造设计[J].工程技术研究，2020，5（7）：214-215.

[3] 谭激.大型公共建筑中央空调节能设计控制策略探析[J].智能建筑与智慧城市，2018（11）：44-45.