公共建筑中央空调通风能耗分析及节能思路

郭燕

摘 要： 中央空调通风系统运行的过程中会产生诸多能耗，严重侵害环境，并且还会降低其运行效率，探究中央空调通风系统的节能策略具有重要的研究意义和价值。首先论述了公共建筑中央空调通风系统的基本原理、工作流程、特征等，搜集大量数据，确定能耗分析指标，结合图表，在分析公共建筑中央空调通风能耗的基础上提出公共建筑中央空调通风节能思路，最后评估提出了节能策略的可行性和效果，目的在于缓解中央空调系统在运行过程中产生能耗过大的问题。

关键词： 中央空调通风系统 能耗问题 节能策略 现状趋势

中图分类号： TU83文献标识码： A文章编号： 1679-3567（2024）02-0083-03

Analysis of Energy Consumption and Energy Saving Ideas of Central Air Conditioning Ventilation in Public Buildings

GUO Yan

（Ningxia First Construction Co.， Ltd.， Yinchuan， Ningxia Hui Autonomous Region， 750000 China） Abstract： The operation ofcentral air conditioning ventilation system generates a lot of energy consumption， which seriously damages the environment and also reduces its operational efficiency. It is of great research significance and value to explore the energy saving strategy of the central air conditioning ventilation system. The paper firstly discusses the basic working principle， workflow and characteristics of the central air conditioning ventilation system in public buildings， collects a large amount of data and determines the energy consumption analysis indexes. Combined with the data charts， on the basis of analyzing the energy consumption of the central air conditioning ventilation in public buildings the energy saving ideas of central air conditioning ventilation in public buildings are put forward. Finally， the paper assesses and presents the feasibility and effectiveness of the energy saving strategy， which is aimed at alleviating the problem of excessive energy consumption produced by central airconditioning system in the process of operation.

Key Words： Central air-conditioning ventilation system； Energy consumption problems； Energy saving strategies； Current trends

中央空调通风系统在公共建筑中广泛应用，为提供舒适的室内环境和满足建筑内部各个功能区的不同需求起着重要作用。然而，随着能源资源的日益紧缺和环境问题的日益严峻，中央空调通风系统的能耗问题日益引起关注。据统计，全球建筑能耗占总能耗的近40%，其中中央空调通风系统的能耗占比较大。因此，研究中央空调通风系统运行的能耗问题，并提出有效的节能策略，对于减少建筑能耗，降低环境负担具有重要意义。

1 公共建筑中央空调通风系统概述

1.1 中央空调通风系统的基本原理和工作流程

中央空调通风系统是一种集制冷和空气净化等多功能于一体的空气调节系统，通过一系列的设备和管道将空气引入室内，进而确保室内空气的各项参数都能够让人体感舒适。其基本原理是通过空气处理设备处理室外空气，再通过风管和送风口将处理后的空气送入室内，从而实现对室内环境的调节。

中央空调通风系统的工作流程一般情况下由空气的处理、传输与分配构成。首先，空气处理包括对室外空气过滤、制湿（加湿）等处理，以满足室内空气的舒适要求。随后，处理后的空气经过风机与风管系统，输送到若干个送风口，再把空气输送到环境中。最后，空气在室内进行分配和循环，以保持室内空气质量和温湿度稳定。

1.2 公共建筑中央空调通风系统的常见形式和特点

公共建筑中央空调通风系统的形式和特点多种多样，通常根据建筑的用途、规模和设计要求等因素来选择。全空气处理系统、分区控制系统是比较多见的形式。全空气处理系统是指将一切送入室内的空气均通过处理后再把其输送到室内，此种系统一般情况下应用于要求空气质量标准高的区域，如医院或者实验室等。分区控制系统是指将建筑内的不同区域或房间划分为多个独立的控制区，每个控制区都有独立的空气处理设备和控制系统，可以根据不同区域的需要独立控制温湿度等各项参数[1]。

1.3 中央空调通风系统的能耗特征

1.3.1 制冷和制热能耗

中央空调通风系统在制冷和制热季节需要消耗大量的电能来提供制冷制热效果，制冷和制热能耗通常状况下容易在能耗发生的过程中占据较大的比例。

1.3.2 风机能耗

中央空调通风系统中的风机用于空气传输和分配，消耗大量的电能。

1.3.3 湿化和脱湿能耗

中央空调通风系统在湿化季节需要消耗能量增加空气的湿度，而在脱湿季节则需要消耗能量来减少湿度。湿化和脱湿能耗通常是中央空调通风系统的能耗中的一个较小部分[2]。

2 公共建筑中央空调通风能耗分析

2.1 数据收集和处理方法

分析公共建筑中央空调通风能耗需要一定的数据分析作为支撑。首先，需要获取公共建筑的空调通风系统的技术参数和性能数据，包括空调设备的型号、容量、能效等级等。其次，还需要获取建筑的设计参数，如建筑面积、保温性能等。最后，还需要考虑风速、湿度等室外气候数据。收集到的数据需要经过整理，便于接下来的分析，例如：可以使用数据处理软件进行数据清洗等操作，确保数据的准确性。同时，可以根据需要统计数据，以便于后续的能耗分析。

2.2 能耗分析指标和计算方法

能源消耗总量是指空调通风系统在一定时间范围内的总能耗，通常以千瓦时（kWh）为单位。计算方法可以通过统计空调设备和风机的实际能耗数据，并加以汇总计算得出。能源消耗强度是指单位建筑面积或单位功能区域面积的能源消耗量，通常以千瓦时/平方米（kWh/m2 ）或千瓦时/功能区域（kWh/区域）为单位。计算方法可以通过将能源消耗总量除以建筑面积或功能区域面积得出。

能源消耗结构是指能源消耗的分布情况，包括不同能源类型（如电能、燃气、热能等）在总能耗中的占比。计算方法可以通过对各种能源类型的消耗数据进行统计和计算得出。

2.3 公共建筑中央空调通风系统的能耗现状和趋势

2.3.1 建筑能效要求提高

许多国家对公共建筑的能效标准不断提高，要求建筑中央空调通风系统在各个阶段都能够达到更高的能效水平。

2.3.2 节能技术应用广泛

现代公共建筑中央空调通风系统广泛应用节能技术，如高效节能空调设备、热回收利用技术等，以降低系统的能耗。

2.3.3 建筑管理日益重视能效

公共建筑中央空调通风系统的运营管理趋向智能化和综合化，在实时监控与优化改善的过程中，不断提高能耗管理水平，进一步降低能耗。

2.4 能耗分析结果的数据图表展示

为了更直观地展示能耗分析的结果，可以使用数据图表进行可视化展示。如可以绘制能耗总量随时间的折线图，以反映能耗的变化趋势。可以绘制能耗强度在不同建筑类型、气候条件下的柱状图，以比较不同情况下的能耗水平。以下是公共建筑中央空调通风能耗分析结果的示例，包括具体数据和图表展示，如表1和图1所示。

从表1和图1中可以看出，公共建筑中央空调通风系统的能耗在不同月份内存在明显的变化趋势，如在夏季和冬季能耗较高，而在春季和秋季较低，能够帮助管理人员了解系统的季节性能耗特点。

通过柱状图展示公共建筑中央空调通风系统不同区域或房间的能耗差异，见表2。

通过柱状图可以清晰地展示不同区域或房间的能耗差异，区域A面积较大，所用设备功率较高，能耗量其他两区域大，房间1采用新型环保设备，能耗量较其他两个房间更小，可以帮助管理人员识别能耗较高的区域或房间，以便进行进一步的分析和优化。

3 公共建筑中央空调通风节能思路

3.1 节能技术和措施的综述

李春娇[3]认为，选择高效能耗比的空调和通风设备，如高效换热器、高效风机、变频调速设备等，以提高系统的能效。同时冉均均等人[4]指出采用先进的控制策略，如自动调控、智能化管理、集中控制等，以优化空调通风系统的运行，减少能耗浪费。范海泉等人[5]认为在建筑设计阶段考虑通风和隔热的设计，包括合理的建筑朝向、窗户和门窗的设计，以减少能耗。李鸿宇[6]指出采用能源回收技术，如热回收、湿度回收等，将系统排出的废热、废水等能源回收，随后二次利用，进一步提升利用的效率和水平。刘萌等人[7]认为通过合理的室内照明设计、空气质量控制、温湿度控制等措施，提高室内环境的舒适性，减少能耗。

3.2 节能策略的选择和优化

在公共建筑中央空调通风节能中，需要根据实际情况选择和优化节能策略，以最大程度地减少能耗。如可以通过对能耗数据进行深入分析，找出能耗高峰期和低谷期，并根据不同时段的能耗特点，采取相应的措施 。如在能耗高峰期可以优化空调和通风系统的运行策略，降低温度设定值、降低风速、合理设置室内外温差等，以减少能耗[8]。在能耗低谷期，可适当减少运行某些设备，进而节省能源。

通过以上的节能思路和措施，公共建筑中央空调通风系统可以实现较大幅度的能耗降低，尽可能减少环境负荷，实现减少能源使用的最终目标。同时，合理的节能策略和措施还有助于降低运营成本，提高公共建筑的可持续性和经济性。

4 结果和讨论

（1）通过对公共建筑中央空调通风系统的能耗现状的总结，发现其能耗在建筑能源消耗中占比较高，特别是在夏季高温季节。所以，亟需迅速减少公共建筑中央空调通风系统的能耗。

（2）综合分析了各种节能策略的可行性和效果后，认为在公共建筑中央空调通风系统中，结合自动调控技术等策略，可以实现较大的节能潜力。并且通过数据显示，这些节能策略在技术上比较成熟，能够显著降低能耗、提高能源利用效率，具有较高的可行性。

5 结语

研究结果显示：结合不同的节能策略可以在公共建筑中央空调通风系统中实现较大的节能潜力。然而，在实际应用中应综合考虑建筑的具体情况和使用者需求，采用科学的方法和合适的指标进行效果评估，并进行持续监测和优化，以确保节能策略的实际效果。

参考文献

[1]黄继忠.关于中央空调通风系统节能运行探讨[J].成都航空职业技术学院学报，2015，31（2）：34-36.

[2]杨倩，王艳娥，梁艳.智能控制算法在中央空调节能优化中的运用[J].环境工程，2022，40（8）：296.

[3]李春娇.计及详细电机损耗的中央空调系统能流建模与优化研究[D].南宁：广西大学，2022.

[4]冉均均，袁磊.基于深度学习的大型建筑中央空调能耗预测系统[J].自动化技术与应用，2022，41（12）： 1-4.

[5]范海泉，王玉龙，黄伟健，等.中央空调制冷节能减排系统改造技术研究[J].中国高新科技，2022（21）： 41-43.

[6]李鸿宇.浅谈中央空调设备节能运行管理方法[J].新型工业化，2021，11（8）：213-214.

[7]刘萌，游大宁，刘航航，等.楼宇中央空调参与电网调度与控制应用研究[J].山东电力技术，2021，48（4）： 8-13.

[8]李彩云.基于模糊控制技术的医院中央空调系统节能的实效分析[J].财经界，2021（11）：25-26.