建筑中央空调能耗现状及节能对策分析

描述：随着我国经济建设的快速发展，建筑中央空调的普及，中央空调的能耗已经成为建筑能耗的大户。因此，我国政府、业界以及消费者都十分关怀中央空调 的节能问题。本文主要分析了我国建筑中央空调能耗的现状，从中央空调...

摘要：随着我国经济建设的快速发展，建筑中央空调的普及，中央空调的能耗已经成为建筑能耗的大户。因此，我国政府、业界以及消费者都十分关怀中央空调 的节能问题。本文主要分析了我国建筑中央空调能耗的现状，从中央空调的工作原理和组成结构出发，提出对中央空调的冷热源、水输送系统以及末端设备三方面的 节能措施，从而降低整个中央空调系统的能耗。

能源是国家经济可持续发展的重要保证，是人民生活水平提高的重要条件。在各类建筑物中安装中央空调可以为居民提供舒适的生活环境、高效的工作 环境，而中央空调的能耗经常占建筑能耗的50%以上。因此，对中央空调系统的能耗进行研究，并力图在创造良好室内环境的同时尽量减小对外部环境的破坏势在 必行。本文主要从工程的“生命周期”的观点对中央空调系统的能耗现状和节能措施进行了研究。

1 我国建筑中央空调能耗现状

建筑能耗主要包括采暖、空调、照明、电梯、家用电器、热水供应、通风等发面的能耗。随着居民生活水平的提高，建筑能耗也在快速增加。从 1990年开始发展空调到现在，空调的普及率已达到很高的水平。由于居民家用电器的数量和品种不断增加，尽管我们能源进口大量增加，但能源仍然紧缺。我国 的技术条件较差，节能观念薄弱等问题，我国单位建筑面积能耗三倍于发达国家。因此目前建筑节能已经是节能领域的重要组成，是建筑技术的一个发展方向。随着 经济建设的发展，我国兴建了大量公共建筑，比如大型商场、写字楼等，目前国内兴建的的公共建筑普遍采用中央空调，但高能耗是他们使用中央空调最大的问题比 如清华大学对北京的十家大型商场进行的调研和统计数据中，可以看出，商场年平均运行能耗是188kwh/m2.a，而跟我们气候差不多的日本，其同类建筑 物的年平均运行能耗约是135kwh/m2.a。由此可见，北京市商场能耗要比日本高四成。

空调能耗占商业建筑能耗的一半以上，是商业建筑能耗的主要部分。数据显示，我国的商用中央空调用电量为每年800万-950万kw；上海和重 庆中央空调用电量更是占了全市总用电量的31.1%和23%，严重增加了各城市供电压力。随着我国现代化的经济的发展，能源会越来越紧张，只有将占据建筑 能耗大头的

中央空调的能耗控制住，才能在节约建筑能耗，节约社会能耗方面做出贡献。 2 中央空调的节能对策

本文根据中央空调的工作原理和组成结构，将中央空调的能耗分为：空调冷热源、中文核心期刊要目总览水输送系统和空调机组及末端设备三个部分。其中最主要的是冷热源能耗，大约占总能耗的一半。下面就从这三方面给出中央空调节能的具体措施。 2.1空调冷热源节能

第一，确定冷负荷。空调系统最基础的数据是冷热负荷，建筑的冷热负荷小，则能耗小。因此减少冷热负荷，对于减小风机盘管、制冷机、空凋箱、供 热锅炉设备的型号，同时减小所需的配电功率，减少变配电设备和空调设备的日常运行耗电量具有重要意义。因此，建筑节能的最根本措施是减少冷热负荷。虽然我 国已经出台了一些规定空调冷负荷的文件，但由于目前我国的建筑形式多样，甲方往往不能在设计阶段就将外墙和窗户等情况都考虑好，只有在装修的时候才能根据 客户的需要确定。因此缺乏对空调冷负荷进行详细计算的条件。很多设计人员会采用概算指标来估计，但指标会一再加大，导致冷热源主机的运作出现低负荷、低效 率，高能耗的状况。笔者建议可以根据建筑物所在地的建筑外围护结构各部分的单位围护结构面积的冷负荷指标，并结合新风负荷、人体负荷、灯光负荷、设备负荷 等因素，采用冷负荷系数法来计算逐时负荷，取逐时负荷的最大值，如果对数据有更高要求，建议还要考虑建筑物的位置、朝向和使用功能等因素。

第二，选择冷热水机组。冷热水机的设计和选择需要在考虑全年负荷的情况后才能确定。我国与此有关的文件中规定“台数不宜过多”、“应与空气调 节负荷变化情况及运行调节要求相适应”。当然，除了要遵守国家的法律法规中的规定以外，在考虑冷热水机组的配置时，还要避免以下情况的发生：①台数过多。 机组台数过多会降低单机容量，使得机组COP下降，从而增加配置的循环水泵的并联和故障点。②台数过少。机组台数过少就会降低负荷的可靠性和适应性。③不 恰当使用多机头机组。多机头机组主要有多机头风冷热泵、模块化冷水机组和模块化风冷热泵，不恰当使用多机头机组会增加绝对故障点，还会使启动电流增大。④ 一味采用等容量机组。一般来说，采用等容量机组可以使机房看起来整齐，且会减少备品和备件。但是，工程中不是也会有许多小负荷的功能使用场所，一味采用等 容量机组，最容易出现的就是负荷适应性差的问题。另

外，由于制冷机运行的最高效率是在接近额定负荷时，因此，要根据全年动态负荷曲线，确定制冷机组台数和 容量，尽可能保持冷量供需的平衡。

第三，合理选择冷水机组。在确定主机类型时，不仅要考虑设备的COP值，还要注意设备的IPLV。经研究，电动式冷水机的一次能耗要低于吸收 式冷水机组，是蒸汽型冷机的三分之一，直燃式冷机的二分之一。目前的空调冷源采用电制冷，但也不尽然，上海的燃气空调一次能耗高于电力空调，但在供电不足 而煤气较充足的条件下，也可以因地制宜地采用燃气直燃式冷热水机组。 2.2 水输送系统的节能

首先可以考虑将传统的开式冷却水系统更换为闭式冷却水系统，即取消冷却水池，将冷却水塔流回的水直接接入冷却水泵，这样只需提供克服冷却水在 管道中流动的阻力而不需要将冷却水从制冷机提升到冷却塔，因此可以大大减少水泵的能耗。其次，要定期清洗过滤器，将过滤器中的堵塞物清除，减少循环水流经 过滤器的阻力。最后要尽量避免使用阀门来调节阻力，减少因阀门而增加的水泵扬程和电耗。

2.3 空调机组及末端设备的节能

第一，由于目前一些生产末端设备的企业片面追求经济利益，不关心产品质量，在设计时一味增加风机电机，使空调能耗功率上升，而目前关于单位功 率制冷和制热量的指标没有无明文规定。因此建议除了要加快实施产品的许可制度外，还要规定产品能耗指标。第二，冷却塔的制冷方式是将人气冷源通过板式换热 器间接制冷，目前湿式冷却塔目前是应用较广的冷却塔，也是值得推广的冷却塔。 3 结语

未来，中国经济是否能够快速可持续发展，能源是关键。因此，空调业作为电能消耗的大户，能否在节能上做出成果十分重要。

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