空调水系统变流量节能控制
空调水系统变流量节能控制
摘要：随着社会的发展与进步，重视空调水系统变流量节能控
制对于现实生活中具有重要的意义。本文主要介绍空调水系统变流量节能控制的有关内容。
关键词空调；水系统；变流量；节能；控制；原理；
中图分类号：TE08文献标识码： A 文章编号：
引言
目前空调用电负荷特别是高峰负荷占我国电力负荷的较大比重, 目前我国绝大多数高层商业建筑的集中空调水系统均为定水量系统, 并且按最大负荷设计,而系统 90% 的时间是在 65% 最大负荷以下运行,普遍存在大流量小温差的问题, 造成了能源的浪费, 给城市的供
配电系统带来了沉重的压力。空调系统的能耗主要由制冷机能耗和水泵风机能耗构成, 其中制冷机的能耗占总能耗的 60%以上, 水泵风
机能耗约占总能耗的 40% 。在过去的几十年里, 制冷机的能效比提
高较快, 已从以前的 4 W/ W 提高到现在的将近 7 W/ W, 而水泵的
效率变化较小。减少输送系统能耗最有效的方法是采用变流量水系统, 该系统水泵的供水量随负荷的变化而变化, 由于水泵的功率与水泵
流量的三次方成正比, 因此, 采用变流量空调水系统理论上具有很
大的节能空间。变流量系统的推广对缓解我国电力瓶颈制约具有重要意义。
一、变流量水系统的自动控制原理
变流量系统一般采用压差控制。如图 1 所示,各支路末端的两通调节阀根据末端所处理的空气温度( 或室内温度) 的变化调节其开度, 从而引起压差变化, 差压变送器将采集到的压差信号转换为4~ 20 mA 的标准电流信号, 与设定值一同输入到比较元件内, 经比较
元件处理后输出偏差信号, 偏差信号经控制器一定的算法处理后输
出控制信号,控制变频器的频率, 从而引起水泵转速的改变, 使末端
压差回到设定值。设定值一般取设计工况下最不利环路的压差值, 最
不利环路保证了, 其余支路也就得到保证。当末端环路关闭时, 由于静压的传递作用, 相邻支路可代替末端支路, 从而使负荷的变化通
过压差的变化及时反映出来, 因而这种控制方式比较及时可靠。但这种控制方式需要在各支路上安装随处理空气温度( 或室内温度) 变
化而调节的性能很好的电动两通调节阀, 当系统支路较多时, 最不
利环路的确定较难, 且电动调节阀的造价较高, 限制了其应用。
图1最不利环路末端压差控制原理图
国内的办公楼和商业建筑中 80% 以上的空调系统是风机盘管系统。风机盘管系统的水路基本不控制, 或采用三通阀、电磁阀控制, 部分负荷时系统压差几乎不变, 这给压差信号的采集造成困难,因而风机盘管系统采用压差控制准确性较差。这种系统采用最多的是温差控制。
二、变速泵的运行特性
水泵进行变速运行时，通常以下列公式作为依据。
（1）
（2）
（3）
式中
Q0 、H0 、n0 、N0――水泵在额定工况下的流量、扬程、转速、功率，m3/h、 m、 r/min、 kw；Q1、H1 、n1 、N1――水泵在实际工况下的流量、扬程、转速、功率，m3/h、 m、 r/min、 kw。
应当指出，上列公式是根据水泵的相似推导得出的。所谓相似是指在相似工况点上的物理量保持相似。因此，公式（1）、（2）、（3）在对应的相似工况点上才能成立。
从公式（1），（2）可知，
所以，所有的相似工况点必须满足下列公式：
（4）
效率作为一个物理量，从理论上讲，在相似工况点上效率都是相
等的。根据公式（4），水泵变速运行时，其理论等效率曲线是一组交于原点的二次曲线，见图2。其中A、B两点是相似工况点，ηA＝ηB。A点和A’点则不是相似工况点，两者的效率也不同。
水泵在变转速运行时，实际的等效率曲线并非如图1所示。事实上转速增大时，水力损失要上升。转速下降时，轴功率下降，而机械损失相对增加，凡此种种将影响水泵总效率的改变。实践证明，对于同一型号水泵最高效率点只出现在某一特定转速下，在其它转速时效率均有所下降。
图2 水泵的理论等效曲线
三、水泵变流量的控制方式对水泵运行节能的影响
水泵变流量控制，目前常用的有以下三种方式：
a) 供、回水干管压差保持恒定的压差控制（简称压差控制）；
b) 末端（最不利）环路压差保持恒定的末端环路压差控制（简称末端压差控制）；
c) 供、回水干管水温差保持恒定（△t＝5℃）的温差控制（简称温差控制）。
图3是不同控制方式下水泵运行工况示意图。采用不同的控制方式，所对应的管路特性曲线各不相同。曲线A是采用温差控制的管路特性曲线（即空调水系统原有的管路特性曲线）。Q＝0，管路系统阻力△H＝0，曲线B是采用末端压差控制时的管路特性曲线。H1是末端环路要求保持的压差。Q＝0，＝H1。曲线C是采用压差控制时的管路特性曲线，H2是要求保持的压差。Q＝0时，△H＝H2。
图3 不同控制方式下水泵运行工况图
水泵的流量从Q0变化到Q0’时，A、B、C三条曲线所对应的水泵转速分别为nA、nB、nC。水泵的扬程分别为HA，HB，HC。
为分析他们的节能效果，特举例说明。
某空调水系统水泵流量Q0＝400 m3/h、扬程H0＝33m、水泵轴功
率N0＝48 kw。采用压差控制H2＝16m，采用末端压差控制H1＝8m。当流量变化为Q0’＝0.7 Q0＝280 m3/h时，计算在三种不同控制方式下水泵节能效果。
① 温差控制Q0’＝280m3/h， HA＝16.17m，ηA＝63％，NA
＝19.58kw；
② 末端环路压差控制Q0’＝280m3/h， HB＝20.25m，ηB＝68％，NB＝22.72kw；
③ 压差控制Q0’＝280m3/h， HC＝24.33m，ηC＝69％，NC
＝26.6kw；
它们的节电率分别为φA＝59.1％，φB＝52.6％，φC＝44.6％。
从以上的分析可以看出，采用不同的控制策略它们的节能效果是不同的。这三种控制方式在工程上均有采用，针对某一工程采用何种控制策略，设计人员要根据空调水系统的具体情况加以分析判断。如系统的大小、负荷的组成、空调系统配置、水系统的阻力平衡、末端设备的同时使用率等。
四、在并联系统中变频泵的配置和运行
4.1 变频泵的配置
在水泵的并联系统中变频泵的配置，从理论上讲应采用“一变多定”配置模式，这样可以提高水泵的整体效率。上述提法对空调负荷主要是随室外气象条件变化的民用建筑是适用的。因为对民用建筑而言，空调系统约有80％左右的时间是在设计负荷的50-60％以下运行。对于空调负荷是以工艺设备发热量为主的建筑而言，则应对全年空调负荷的分布特性进行分析，通过技术比较，才能确定是“一变多定”，还是全部采用变频调速。
4.2 变速泵与定速泵的并联运行
变速泵与定速泵的并联运行，相当于二台特性曲线不同的水泵并联运行，如图4所示。曲线B是一台定速泵单独运行时的特性曲线。曲线A是二台定速泵在额定工况下并联运行时的特性曲线。曲线C是采用压差控制的管路特性曲线，H1是供、回水干管要求保持恒定的压差。虚线是指变频泵在不同转速下的特性曲线。实线n1、n2是指
变频泵在不同转速下与定速泵并联时水泵的特性曲线。在额定工况下系统的流量为Q0，一台水泵的流量为Q0’，水泵的扬程H0，转速
n0。
图4变速与定速水泵并联运行工况示意图
4.2.1 一台变频泵单独运行时最小转速的确定
空调水系统要求的最小水流量Qmin＝0.5 Q0’。由此在管路特性曲线上求得对应的E点，该点所对应的扬程为HE，转速为n3。n3即为一台变频泵单独运行时的最小转速，n3＝nmin。
4.2.2 随需求的流量增大，变频泵根据恒压差要求，不断提高转速，水泵的流量和扬程相应增大。当n＝n0，水泵的工作点为K点，此时水泵的扬程HK，流量QK，QK＞Q0’（一台水泵的额定流量）。由于水泵流量超出额定值，应予先校核此时水泵轴功率是否超出电机的额定功率，以防电机超载。应当指出，按照上述运行方式，此时一台水泵同时向二台冷水机组供水。这种情况在现场经常发生，一台冷水机组停止运行后，并没有关闭进水阀门由一台水泵向二台冷水机组供水。
如果严格按照“一机一泵”模式进行，则变速泵和定速泵的切换应在K’点提前进行。定速泵和变频泵提前投入并联运行。这样，水泵的节能效果会有所下降。此时变频泵的转速尚未达到额定转速n0。
4.2.3 变频泵和定速泵并联运行时，泵的最小转速为n2，在该转速下Q＝0、H＝H0，以防止因变频泵的扬程过低于定速泵发生倒灌。因此n2是变频泵和定速泵并联运行时的最小转速。
4.2.4 随空调负荷增大，空调末端的调节阀开度增大，供、回水干管压差下降。此时变频泵的转速加大，扬程提高，并联水泵的工作点不断改变，由K→2→1→0，一直到变频泵转速达到额定值n＝n0。
应当指出，“一变一定”并联运行相对于二台定速泵的并联运行，具有一定的节能效果。但是如果用二台变速泵并联运行其节能效果会更佳。两者节能效果的差别，将另文加以分析。在实际工程中采用何种配置要根据空调系统具体情况确定。
结束语
综上所述，水泵变速运行时，水泵的效率会相应发生改变。只是在某一特定转速范围内，才具有较高效率。为保证变频泵的节能效果和运行安全，通常水泵的最小转速应不低于额定转速的50％，最好
在70－100％的范围内。空调水系统变流量运行的控制方式不同，其节能效果是不同的。采用何种控制方式应根据空调系统的具体情况确定。采用“一变一定”并联运行应注意运行控制方式，实现节能安全运行。
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标准冷冻水流量=制冷量（KW）*0.86/5（度温差） 冷却水流量=（制冷量+机组输入功率）（KW）*0.86/5（度温差） 水流量计算 1、.冷却冷却水流量水流量：一般按照产品样本提供数值选取，或按照如下公式进行计算，公式中的Q为制冷主机制冷量 L(m3/h)= [Q(kW)/（4.5~5）℃x1.163]X(1.15~1.2) 2、冷冻水流量：在没有考虑同时使用率的情况下选定的机组，可根据产品样本提供的数值选用或根据如下公式进行计算。如果考虑了同时使用率，建议用如下公式进行计算。公式中的Q为建筑没有考虑同时使用率情况下的总冷负荷。 L(m3/h)= Q(kW)/（4.5~5）℃x1.163 3、冷却水补水量一般1为冷却水循环水量的1~1.6%. 1 水侧变流量对冷水机组性能的影响 在传统的空调水系统设计中，通过冷水机组的冷冻水和冷却水的流量基本保持不变。认为只有维持定流量，才能确保盘管的换热效果，流量减小时，在换热盘管表面可能会出现层流状态，降低换热效果；同时，流量过小时，蒸发器还会出现冻结的危险，当流速小于一定值时，水中若含有腐蚀性物质，会对盘管造成腐蚀。随着控制技术的发展，冷水机组的控制系统越来越先进。目前，不同类型的冷水机组均能实现冷量的自动调节。冷水机组能量调节功能的进步使得其水侧变流量设计成为可能，同时也凸显水泵应改变以不变应万变之策，而应以变应变。事实上，目前，多数冷水机组允许蒸发器流量在额定流量的50％～100％以内变化。 当蒸发器采用变流量运行时，其流量随着用户负荷的变化而变化，当用户负荷变小时，蒸发器的冷冻水流量变小，冷水机组的控制系统根据实际需冷量减小制冷剂流量，导致蒸发器盘管内制冷剂流速偏离了最佳流速值，冷水机组制冷系统的整体性能降低。衡量蒸发器变流量运行能否节能的标准不单是冷冻水泵运行时节能多少，而还应考虑蒸发器变流量运行造成冷水机组COP值下降而损失的能耗，再考虑变流量运行的负荷时间频度。 由于控制技术的进步，控制系统可以保证压缩机始终在高效区运转，使得冷水机组蒸发器变流量时的性能不会下降很多。冷水机组蒸发器变流量对其制冷性能的影响程度与压缩机类型和制冷剂变流量的方式有关。文献3从热力学角度对此进行了分析，认为即使冷冻水流量减至60％，冷水机组的COP的下降幅度也不超过10%。 冷却水进出口温差变大时，虽然可以减小冷却水泵的运行费用，然而，为了保证冷凝器内的热交换，冷凝温度必然要高于冷却水的出口温度，并且冷凝温度与冷却水出口温度也要求有一低限。所以，要想加大冷却水的进出口温差，就必须提高冷却水出口温度（通常冷却水进口温度基本上是定值），这又将引起冷凝温度的增加，降低了冷水机组的COP值。与蒸发器变流量相比，冷凝器变流量运行对冷凝温度的影响较大，故导致冷水机组COP的变化较大，在给冷却水泵安装变频器时，应详细分析冷却水变流量对冷水机组性能的影响，确定方案的可行性。
空调自动化控制原理说明 自动化系统是智能建筑的一个重要组成部分。楼宇自动化系统的功能就是对大厦内的各种机电设施，包括中央空调、给排水、变配电、照明、电梯、消防、安全防范等进行全面的计算机监控管理。其中,中央空调的能耗占整个建筑能耗的50%以上，是楼宇自动化系统节能的重点[1]。由于中央空调系统十分庞大，反应速度较慢、滞后现象较为严重，现阶段中央空调监控系统几乎都采用传统的控制技术，对于工况及环境变化的适应性差，控制惯性较大，节能效果不理想。传统控制技术存在的问题主要是难以解决各种不确定性因素对空调系统温湿度影响及控制品质不够理想。而智能控制特别适用于对那些具有复杂性、不完全性、模糊性、不确定性、不存在已知算法和变动性大的系统的控制。“绿色建筑”主要强调的是:环保、节能、资源和材料的有效利用，特别是对空气的温度、湿度、通风以及洁净度的要求，因此，空调系统的应用越来越广泛。空调控制系统涉及面广，而要实现的任务比较复杂，需要有冷、热源的支持。空调机组内有大功率的风机，但它的能耗很大。在满足用户对空气环境要求的前提下，只有采用先进的控制策略对空调系统进行控制，才能达到节约能源和降低运行费用的目的。以下将从控制策略角度对与监控系统相关的问题作简要讨论。 2 空调系统的基本结构及工作原理 空调系统结构组成一般包括以下几部分[2] [3]:
(1) 新风部分 空调系统在运行过程中必须采集部分室外的新鲜空气(即新风)，这部分新风必须满足室内工作人员所需要的最小新鲜空气量，因此空调系统的新风取入量决定于空调系统的服务用途和卫生要求。新风的导入口一般设在周围不受污染影响的地方。这些新风的导入口和空调系统的新风管道以及新风的滤尘装置(新风空气过滤器)、新风预热器(又称为空调系统的一次加热器)共同组成了空调系统的新风系统。 (2) 空气的净化部分 空调系统根据其用途不同，对空气的净化处理方式也不同。因此，在空调净化系统中有设置一级初效空气过滤器的简单净化系统，也有设置一级初效空气过滤器和一级中效空气过滤器的一般净化系统，另外还有设置一级初效空气过滤器，一级中效空气过滤器和一级高效空气过滤器的三级过滤装置的高净化系统。 (3) 空气的热、湿处理部分 对空气进行加热、加湿和降温、去湿，将有关的处理过程组合在一起，称为空调系统的热、湿处理部分。在对空气进行热、湿处理过程中，采用表面式空气换热器(在表面式换热器内通过热水或水蒸气的称为表面式空气加热器，简称为空气的汽水加热器)。设置在系统的新风入口，一次回风之前的空气加热器称为空气的一次加热器;设置在降温去湿之后的空气加热器，称为空气的二次加热器;设置
31 7期 总170期 July.2007 No.7 Total No.170 变风量空调系统控制方法研究 摘 要:简要介绍了变风量空调系统的概念及特点，对变风量末端装置和变风量系统的一些控制方法作了分析，详 细论述了变风量空调系统中的定静压控制方法、变静压控制方法和总风量控制方法的控制机理，并借助MATLAB仿真软件绘制出定静压控制的仿真曲线。 关键词:变风量空调系统；末端装置；定静压控制；变静压控制；总风量控制 中图分类号:TU831.3+5 文献标识码:B 文章编号:1002-3607（2007）07-0031-02 （1.西安建筑科技大学，西安 710055；2.陕西省设备安装工程公司，西安 710068） 李传东1 田应丽1 李 松2 冯 璐2 1 概述 变风量空调系统（VAV）是通过变风量末端装置调节送入房间的风量或新回风混合比来保证房间温度的，同时相应变频调节送、回风机来维持有效、稳定运行，并动态调整新风量保证室内空气品质及有效利用新风能源的一种高效的全空气系统[1]。 变风量空调系统具有以下的特点：①能实现局部区域的灵活控制，可根据负荷的变化或个人的舒适要求自动调节自己的工作环境。不用再加热方式或双风管方式就能适应各种室内舒适要求或工艺设计要求，完全消除再加热方式或双风管方式带来的冷热混合损失。②由于变风量空调系统能够自动调节送入各房间的风量，在考虑同时使用系数的情况下能够节约风机运行能耗和减少风机装机容量。③变风量空调系统属于全空气系统，因此具有全空气系统的特点，可以利用新风消除室内负荷，没有风机盘管凝水问题和霉变问题。 变风量空调系统比定风量空调系统多了末端装置和风量调节功能，也使其有了一整套由若干个控制回路组成的控制系统。至少有这样两个闭合的控制环路：根据室内温度偏差调节风阀以保证合适的支路流量；根据风道内静压偏差调节风机转速或入口导叶阀来保持主风道压力。其中支路流量控制可由变风量末端来实现，而送风机的控制则因为和机组内回风、混风、排风控制的相互影响及风机能耗问题，存在着不同的控制方法。 2 变风量末端装置的控制 变风量末端装置是变风量系统的一个主要设备。室 温控制就是依靠变风量末端装置对风量的控制来得以实现的。根据末端装置类型的不同，控制方式分为压力有关型和压力无关型。 若采用压力有关型末端装置，则只能实行单回路控制，根据室内温度实测值与设定值的偏差直接输出控制信号来调节末端装置的风阀，从而调节送风量，达到对室内温度的控制。 若采用压力无关型末端装置，则可进行温度的串级控制。根据室温测定值和设定值的偏差向风量控制回路给出设定风量，风量控制回路再根据设定风量和测定风量的偏差给出风阀的阀位信号，从而调节送风量，达到对室温的控制。其中温度控制器为主控制器，风量控制器为副控制器，二者构成串级控制环路。当房间温度变化时，室内温度控制器输出偏差信号不再直接调整风阀开度，而是去修正风量设定值，这样就不会产生采用压力有关型变风量末端装置时，由于控制器根据温度偏差直接对风阀进行调整所引起的VAV系统的振荡。 在部分负荷时，系统内变风量末端装置调节的结果使整个管道系统的阻力增加，系统的风量减少了，这时管道内的静压将增加，而导致系统漏风增加，还可能使风机处于不稳定状态工作，变风量末端装置还因阀门关得小而调节失灵，另外过度节流会导致噪声增加。因此在VAV末端装置调节的同时，还应对送风量与送风机进行有效的控制。 3 变风量空调系统的控制方法 3.1 定静压控制法 ·通风空调安装技术·
设计参考 空调变流量水系统设计 技术发展(之二) 中南建筑设计院 高养田☆ 摘要 介绍了空调变流量水系统近年来的技术发展及讨论中的不同意见,主要包括:一次 泵一体化控制系统取代传统二次泵系统的有关问题;定速泵与变速泵并联使用问题;阀门选用与系统试运行问题。 关键词 一次泵 二次泵 一体化控制 去耦管 设计 试运行 Development of the variable flow water system in air conditioning (2) B y Gao Yan gti an ★ Abst r a ct Presents t he technology develop me nt of t he variable flow water syste m in rece nt years and t he p ros and cons over t he system design ,including t he related p roble ms up on t he substitution of integrated cont rol p rimary water syste m f or t raditional secondary water syste m ,t he p arallel connection of consta nt a nd variable sp eed p umps ,valve selection a nd t rial commissioning of t he syste m. Keywor ds p rimary p ump ,secondary p ump ,integrated cont rol ,decoupler ,design ,t rial commissioning ★Central 2South Architectural Design Institute ,Wuhan ,China 1996年,笔者曾发表了《空调变流量水系统设计技术发展》一文[122]。瞬间已过十余年,随着科学技术的进步、大量工程的实践,从系统形式到具体的控制技术,都有了很大的发展。现就个人认识和接触到的资料,从设计角度对其发展历程进行简述,以供参考。1 变流量水系统的发展 空调水系统设计的发展主要基于两个方面:一是机组性能的改进;二是控制技术的进步、DDC 控制的普及、网络基控制的运用。1.1 二次泵系统的产生 20世纪初,变流量二次泵系统出现于美国①, 并在接下来的几十年内对空调设备及水系统投入了大量的研究与实践②③[3211]。 ①A need for variable flow chilled water systems.Trane engineer πs newsletter ②IT T Bulletin No.TEH 2775.Primary secondary pumping application manual ,1968 ③IT T Bulletin No.TEH 2685.Variable speed/variable volume pumping fundamentals ,1985 在对电动两通阀、阀门静态特性(快开、直线、 等百分比)及阀门工作特性与表冷器热出力之间关 系的研究基础上,二次泵系统应运而生。1.2 系统的基本形式1)传统的二次泵系统 如图1所示, 根据当时的机械及控制技术水 图1 传统的二次泵系统 ①☆ 高养田,男,1934年10月生,大学,高级工程师 430071武汉市武昌区中南二路10号中南建筑设计院 (027)87841939 收稿日期:2007209205
暖通空调自动控制暖通空调ＨＶ＆ＡＣ ２０１２年第４２卷第１１期１５ 变风量空调系统控制 华东建筑设计研究院有限公司 杨国荣☆ 摘要 简述了变风量末端装置控制的功能和传感器设置。详细阐述了变风量空气处理机组基本控制要求、控制原理图及风量控制方法。介绍了新风的控制要求、控制原理图及最小新风量的控制要求。 关键词 变风量空调系统 末端 空气处理机组 控制 方法 原理 最小新风量Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｖａｒｉａｂｌｅ ａｉｒ ｖｏｌｕｍｅ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ Ｂｙ Ｙａｎｇ Ｇｕｏｒｏｎｇ★ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｂｒｉｅｆｌｙ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ＶＡＶ ｔｅｒｍｉｎａｌｓ ａｎｄ ｓｅｎｓｏｒ ｓｅｔｔｉｎｇ．Ｅｘｐｏｕｎｄｓ ｔｈｅ ｂａｓｉｃｃｏｎｔｒｏｌ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ，ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｃｈａｒｔ ａｎｄ ａｉｒ ｖｏｌｕｍｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ＶＡＶ ａｉｒ ｈａｎｄｌｉｎｇ ｕｎｉｔｓ．Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｃｈａｒｔ ｏｆ ｏｕｔｄｏｏｒ ａｉｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｉｎｉｍｕｍ ｏｕｔｄｏｏｒ ａｉｒｒａｔｅ ｄｅｍａｎｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ＶＡＶ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，ｔｅｒｍｉｎａｌ，ａｉｒ ｈａｎｄｌｉｎｇ ｕｎｉｔ，ｃｏｎｔｒｏｌ，ｍｅｔｈｏｄ，ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｍｉｎｉｍｕｍ ａｉｒ ｒａｔｅ ★Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ Ｄｅｓｉｇｎ ＆Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ ０ 引言 自２０世纪９０年代上海１３栋高层及超高层办公建筑采用变风量空调系统［１］起，变风量空调系统逐渐在高级办公建筑中得到应用。到２１世纪初，变风量空调系统已普遍应用在高级、高层办公建筑。近年来，变风量空调系统开始应用到别墅等非办公类民用建筑中。 变风量空调技术的发展与其控制技术的发展同步进行，自控技术的突破与发展引领了变风量空调技术的发展。自变风量空调系统在我国应用以来，暖通空调和楼宇控制方面许多专家对该系统的控制策略和控制方式进行了大量研究，得到了丰硕的成果，推进了变风量空调技术的发展。《变风量空调系统设计》全面介绍了变风量末端装置及其系统的控制原理和要求［２］。童锡东等人在分析变风量末端装置和空调方式的基础上总结了各种变风量系统的控制特点［３］。陈武等人根据变风量空调系统的热力模型，通过仿真研究建立变风量空调系统的动态模型和风机控制方法［４］。刘涛及胡益雄等人根据变风量空调系统的基本特点，研究了该系统及末端的模糊控制策略［５－６］。李超等人与钱以明等人结合全空气系统特点研究了变风量空调系统新风控制要求的控制策略［７－８］。 在工程实践方面，我国基本建立起从末端装置、控制系统到运行调试的整个变风量空调系统供应体系。数百栋办公建筑采用了变风量空调系统。但是，就已建成的采用变风量空调系统的办公建筑而言，运行和控制效果良好的建筑物不是很多，节能的建筑物很少。究其原因，主要可归纳为以下几方面。 １）设计方面：空调系统设计不合理，不能满足或难以满足空调使用和运行要求；变风量末端装置选型不合理，偏大或偏小；空气处理机组的组合方式不合理，其功能不能满足使用要求，机组的风量或机外余压偏大或偏小；控制策略和控制要求不明确，没有向自控承包商提供要求明确的控制需求信息。 ２）业主方面：将变风量系统中的末端装置采购与控制系统采购分开进行，没有一个承包商对整个系统负责；重视末端装置与控制器等硬件设备，轻视调试等软件服务，采购合同中服务部分所占费用比例较低，难以保证系统调试质量。 ＊☆杨国荣，男，１９５７年６月生，工学硕士，教授级高级工程师，机电中心主任兼总工程师 ２００００２上海市江西中路２４６号６楼 （０２１）６３２１７４２０－６０４３ Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｕｏｒｏｎｇ＿ｙａｎｇ＠ｅｃａｄｉ．ｃｏｍ 收稿日期：２０１２－０７－２０
伍小亭等空调冷水系统节能分析 发表日期： 2009-08-14 空调冷水系统节能分析 伍小亭1）,高峰1),乔锐1),邓有智2) （天津市建筑设计院,天津，300074） （天津市志同环保节能科技有限公司,天津，300070） E-mail：surenwu@https://www.doczj.com/doc/c27120695.html, 摘要:本文提出了空调冷水系统季节输送能效比概念SER，定义了“理想”空调冷水系统。改变了以往单纯考虑水泵因素的空调冷水系统能耗评价方法，计入了回水工况对主机能耗的影响。详细分析了传统定流量系统“大流量低温差”运行的必然性与程度。以“理想”空调冷水系统为基准分析了不同情况与形式下定流量系统与变流量系统的节能潜力。关键词：变流量；水系统；制冷机组；系统节能 0.引言 传统的中央空调水系统采用的是分阶段改变流量的质、量并调运行调节方式，即：通过改变并联定速水泵的运行台数实现分阶段改变系统流量的量调节，同时根据经验分阶段重新设定供水温度实现质调节（以下称，第一种运行调节形式），对应的水系统形式为，一次泵定流量系统。实践证明，此种运行调节方式很难实现系统负荷与流量的一致性变化，往往形成小于设计温差的“低温差大流量”运行。实际上，我国大部分按5℃温差设计的空调冷水系统的供冷季平均输送温差仅为3℃左
右，而空调冷水系统设计温差为7～5℃时，平均输送温差每降低1℃输送能耗将增加14.3%~20%。 显然，如果能使空调水系统供冷季平均输送温差接近设计送温差,形成“定温差变流量”运行，会明显提高空调水系统的季节输送能效比SER.，改善回水工况，实现空调水系统直接节能与间接节能。实践表明，能达到这一目的运行调节方式是分阶段改变温度的质、量并调运行方式，即：分阶段改变系统供水温度设定，同时变频水泵变台数，变转速运行，系统流量时时变化（以下称，第二种运行调节形式），对应的水系统形式为，一次泵或二次泵变流量系统，鉴于技术原因一次泵或二次泵变流量系统均非彻底的变流量系统。 第一种运行调节形式应用广泛，为主流形式；第二种运行调节形式，作为一种更节能的运行调节方式逐渐在被接受。分析表明：即便水系统的ER低于《公共建筑节能设计标准》GB 50189－2005规定的限值，第一种运行调节形式也必然会造成不节能的“低温差大流量”运行。 1 空调水系统运行节能评价—— SER与回水工况 1.1 空调水系统的季节输送能效比SER 《公共建筑节能设计标准》GB 50189－2005，定义了空调水系统输送能 效比ER， ER＝0.0023452H/（⊿T*η） 并给出了最大输送能效比的限值，显然ER越低，水泵额定功率越小。式中：
沈阳利源轨道交通设备有限公司暖通空调自控系统项目 HVAC暖通空调自控系统 技术方案设计书
一. 总体设计方案 根据用户对项目要求，并结合沈阳建筑智能化建筑现状，沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调自控系统项目是屹今为止整个沈阳所有建筑物厂区当中智能化程度要求较高的。沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调自控系统项目里面分布着大量的暖通空调机电设备。 ？如何将这些暖通空调机电设备有机的结合起来，达到集中监测和控制，提高设备的无故障时间，给投资者带来明显的经济效益； ？如何能够使这些暖通空调机电设备经济的运行，既能够节能，又能满足工作要求，并在运行中尽快的将效益体现出来； ？如何提高综合物业管理综合水平，将现代化的的计算机技术应用到管理上提高效率。 这是目前业主关心的也是我们设计所侧重的。 沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调楼宇自动化控制系统的监测和控制主要包括下列子系统： 冷站系统 空调机组系统 本暖通空调楼宇自动化控制系统之设计是依据沈阳利源轨道交通设备有限公司暖通空调自控系统项目的设计要求配置的，主体的设计思想是结合招标文件及设计图纸为准。 1.1冷站系统 （1）控制设备内容 根据项目标书要求，暖通自控系统将会对以下冷站系统设备进行监控：监控设备监控内容 冷却水塔（2台）启停控制、运行状态、故障报警、手 自动状态。 冷却水泵（2台）启停控制、运行状态、故障报警、手
自动状态、水流开关状态； 冷却水供回水管路供水温度、回水温度， 冷水机组（2台）启停控制、运行状态、故障报警、手 自动状态； 冷冻水泵（2台）启停控制、运行状态、故障报警、手 自动状态、水流开关状态； 冷冻水供回水管路供水温度、回水温度、回水流量； 分集水器分水器压力、集水器压力、压差旁通 阀调节； 膨胀水箱高、低液位检测； 有关系统的详细点位情况可参照所附的系统监控点表。 （2）控制说明 本自控系统针对冷站主要监控功能如下： 监控内容控制方法 冷负荷需求计算根据冷冻水供、回水温度和回水流量测量值，自动计算建筑空 调实际所需冷负荷量。 机组台数控制根据建筑所需冷负荷自动调整冷水机组运行台数，达到最佳节 能目的。 独立空调区域负荷计算根据Q=C*M*(T1-T2) T1＝分回水管温度，T2＝分供水总管温度， M＝分回水管回水流量 当负荷大于一台机组的15%，则第二台机组运行。 机组联锁控制启动：冷却塔蝶阀开启，冷却水蝶阀开启，开冷却水泵，冷冻 水蝶阀开启，开冷冻水泵，开冷水机组。停止：停冷水机组， 关冷冻泵，关冷冻水蝶阀，关冷却水泵，关冷却水蝶阀，关冷 却塔风机、蝶阀。 冷却水温度控制根据冷却水温度，自动控制冷却塔风机的启停台数，并且自
中央空调系统水泵变频节能改造方案 一、概述 中央空调系统在现代企业及生活环境改善方面极为普遍，而且某此生活环境或生产工序中是属必须的，即所谓人造环境，不仅是温度的要求，还有湿度、洁净度等。至所以要中央空调系统，目的是提高产品质量，提高人的舒适度，集中供冷供热效率高，便管理，节省投资等原因，为此几乎企业、高层商厦、商务大楼、会场、剧场、办公室、图书馆、宾馆、商场、超市、酒店、娱乐场、体育馆等中大型建筑上都采用中央空调的，它是现代大型建筑物不可缺少的配套设施之一，电能的消耗非常之大，是用电大户，几乎占了用电量50%以上，日常开支费用很大。 由于中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计，而实际上在一年中，满负载下运行最多只有十多天，甚至十多个小时，几乎绝大部分时间负载都在70%以下运行。通常中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载，而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载，几乎长期在100%负载下运行，造成了能量的极大浪费，也恶化了中央空调的运行环境和运行质量。 随着变频技术的日益成熟，利用变频器、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合，构成温差闭环自动控制系统，自动调节水泵的输出流量；采用变频调速技术不仅能使商场室温维持在所期望的状态，让人感到舒适满意，可使整个系统工作状态平缓稳定，更重要的是其节能效果高达30%以上，能带来很好的经济效益。
二、水泵节能改造的必要性 中央空调是大厦里的耗电大户，每年的电费中空调耗电占60% 左右，因此中央空调的节能改造显得尤为重要。 由于设计时，中央空调系统必须按天气最热、负荷最大时设计，并且留10-20% 设计余量，然而实际上绝大部分时间空调是不会运行在满负荷状态下，存在较大的富余，所以节能的潜力就较大，其中，冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载，冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应调节，存在很大的浪费。 水泵系统的流量与压差是靠阀门和旁通调节来完成，因此，不可避免地存在较大截流损失和大流量、高压力、低温差的现象，不仅大量浪费电能，而且还造成中央空调最末端达不到合理效果的情况。为了解决这些问题需使水泵随着负载的变化调节水流量并关闭旁通。 再因水泵采用的是Y- △起动方式，电机的起动电流均为其额定电流的3 ～ 4倍，一台90KW的电动机其起动电流将达到500A ，在如此大的电流冲击下，接触器、电机的使用寿命大大下降，同时，起动时的机械冲击和停泵时水垂现象，容易对机械散件、轴承、阀门、管道等造成破坏，从而增加维修工作量和备品、备件费用。 采用变频器控制能根据冷冻水泵和冷却水泵负载变化随之调整水泵电机的转速，在满足中央空调系统正常工作的情况下使冷冻水泵和冷却水泵作出相应调节，以达到节能目的。水泵电机转速下降，电机从电网吸收的电能就会大大减少。 其减少的功耗△ P=P0 〔 1-(N1/N0)3 〕（ 1 ）式 减少的流量△ Q=Q0 〔 1-(N1/N0) 〕（ 2 ）式 其中N1为改变后的转速， N0为电机原来的转速， P0为原电机转速下的电机消耗功率， Q0为原电机转速下所产生的水泵流量。由上式可以看出流量的减少与转速减少的一次方成正比，但功耗的减少却与转速减少的三次方
空调水系统变流量节能控制 摘要：本文简单介绍了当前空调系统设计中的节能措施，分析了中央空调运行原理，结合自身实践，提出了中央空调变流量节能控制系统设计的方法。 关键词：中央空调；节能；设计 前言 中央空调是现代建筑的主要耗能设施，传统的中央空调系统长期运行在定流量的状态，不能随着实际的要求来供冷。造成了相当大的浪费，定流量已经不能满足实际的需要。随着科学技术的发展，变流量技术在中央空调得到了应用。通过分析中央空调系统的结构和运行原理，结合变流量的工作原理。提出中央空调变流量智能控制系统。从而说明变流量在中央空调系统中的应用是高效节能的，有很好的应用前景。 1当前空调系统设计中的节能措施 1.1 采用楼宇设备自动控制技术对空调末端装置进行控制 在智能建筑中通常采用楼宇设备自控系统，对中央空调系统末端的新风机、回风机、变风量风机、风机盘管等装置进行状态监视和使用的“精细化”控制，以实现节能的目的。它通过DDC(直接数字控制器)控制器，将检测的相关量值进行PID(比例、积分、微分)运算，实现对上述设备的PID控制，达到一定的节能效果。这种对空调末端设备的控制可节能10％-15％，因为不能实现对空调制冷站及空调水系统的智能控制，因此，节能效果不显著。这种节能控制技术的典型代表产品和生产厂商有： (1)美国霍尼韦尔公司EXCEL 5000楼宇设备自控系统； (2)美国Johnson公司的楼宇自动化系统； (3)德国西门子公司S600顶峰系统等。 空调末端设备的控制采用楼宇自动化系统(BAS)，这些设备的主要特性均实现了对空调末端设备的节能自动控制，并为动态变流量空调节能控制系统的运行创造了更为良好的外部条件。 1.2 采用通用变频器对中央空调系统中的水泵和风机进行控制 为降低中央空调系统的能源浪费，宜采用通用变频器来控制空调系统的水泵和风机，通过对供、回水压差或温差的采集，对水泵和风机进行PID调节，以达到节能效果。这种控制方法通常可以节约水泵和风机等电机拖动系统的电能约20％，最高可达30％。这种节能控制技术的生产厂商和典型代表产品有：
舒适100网：https://www.doczj.com/doc/c27120695.html, 中央空调水系统最佳节能指标 中央空调系统分为水系统、氟系统和风系统，这三种空调形式运行方式一样，节能性差距不是很大，但如果中央空调水系统设计最佳化，中央空调水系统将是最节能的空调形式。中央空调水系统节能设计主要考虑制冷系统下部分运行的概率以及能耗指标。 中央空调水系统最佳节能指标：制冷系统节能 制冷系统的“节能”问题，意指在规定的参数：如冷水机组冷冻水进，出水温度、冷却水进、出水温度、室内外环境空气的温度、温度……在这些条件下，每生产l KW的制冷量所耗用能量应为最小，按目前的节能”指标，每生产l KW 制冷量的耗电量不得大干0.2I3KW，或每产生一美国冷吨制冷量的耗电不得大干0.75KW，用以上这个“能耗指标”来控制空调工程设计。然而，空调的制冷系统仅仅考虑在设计工况下，即在满负荷条件下运行时的能耗指标是不够的，还应考虑空调制冷系统在部分负荷下运行的“节能”问题。 中央空调水系统最佳节能指标：部分负荷下运行的概率 一般空调制冷系统的设计中，所有的因素综合与设计工况相符合的情况是比较少的，因此空调制冷系统常常会在部分负荷下运行。据统计，空调制冷系统在满负责情况下运行只占20～30%，在70%～80%的时间是在部分负荷下运行，这就给空调设计工程师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。 空调是建筑能耗最大消费者，基本上占领60%以上建筑能耗，因此中央空调节能在当前形式下十分迫切，这关系到暖通空调公司、专业设计工程师和空调运行管理最佳化，如果将这些元素优化，中央空调水系统节能性应该可以达到30%左右，对我国建筑能耗和健康环保事业十分有利。 本文由舒适100网编辑部整理发布
冷却水系统变流量可行性研究 香港智迪国际建筑设计顾问有限公司陈剑 中南建筑设计院李斌 摘要分析了变流量冷却水在冷凝器内的传热过程机理及空调负荷与冷却水流量之间的关系，给出采用变流量冷却水系统的能耗特征，并建议适合采用变 流量冷却水系统的地理范围及冷却水泵与制冷机组消耗功率的比值范围。 关键词变流量冷却水ＣＯＰ １引言 一般来说空调系统冷却水泵用电量约占电制冷机用电量的１２％一１５％…，空调系统在大部分时间内均为部分负荷运行，而冷却水泵消耗功率不随空调负荷的变化而变化，因此在部分空调负荷时，冷却水泵耗电量所占比例更高。如果能够实现冷却水泵变频运行，降低冷却水泵耗能比例，这对空调系统节能具有重要的意义。但是冷却水系统变流量运行会对制冷主机ＣＯＰ值产生影响，冷却水泵的节能能否补偿冷却水变流量运行所带来制冷主机的能耗增加是决定采用这一方案的关键因素。下面对电制冷冷水机组采用冷却水变流量运行的可行性做具体分析。 ２冷水帆组对冷ｉｌｌ水流■要求 统计当今世界各种电制冷冷水机组对冷却水流量要求可以发现，满足冷水机组正常运行时冷却水流量可以在一定的范围内变化。其决定因素包括两个方面：１．冷凝器内换热管的经济流速；２．冷却水管上流量开关的限定要求。例如根据文献［２］冷凝内的流速范围在１．０１—３．６６ｍ／ｓ，因此冷却水在一定范围内变流量运行对机组本身的性能要求是可行的。 ３变滴量冷却水对冷凝暑传热彤自分析 冷却水在冷凝器铜管内流动，通过水和制冷剂的热交换从而带走制冷剂的热量。其换热量的大小取决于冷凝器内管道的传热系数和制冷剂与冷却水的温度差。对于某一台制冷机而言，其换热面积一定、制冷剂冷凝温度一定，假设冷却水温按照标准空调设计工况不变时，换热量与冷却水流量关系分析如下： 根据文献［３］冷凝器内冷却水与制冷剂的换热满足光滑管内紊流换热条件，其换热公式为：Ｎｕ＝０．０２３Ｒｅｏ８ｔ，ｒｏ３ Ｎｕ２ｇｄｌ？ｔ
变风量系统基本原理与控制策略 [日期：2006-07-19] 来源：千家网作者：霍小平贾捷燕叶大法 杨国荣 [字体：大中 小] 提要：本文主旨指导初学者了解一些变风量系统的基本概念，提供变风量系统设计流程及设计方案选择指南，同时着重介绍Onyx-2000变风量系统基本控制策略。 一、变风量空调系统基本概念 1.1 变风量空调系统定义 众所周知，变风量空调系统是通过改变送风量也可调节送风温度来控制某一空调区域温度的一种空调系统。该系统是通过变风量末端装置调节送入房间的风量，并相应调节空调机（AHU）的风量来适应该系统的风量需求。变风量空调系统可根据空调负荷的变化及室内要求参数的改变，自动调节空调送风量（达到最小送风量时调节送风温度），以满足室内人员的舒适要求或其他工艺要求。同时根据实际送风量自动调节送风机的转速，最大限度地减少风机动力，节约能量。 1.2 国内外发展概况 变风量(Variable Air Volume)空调系统于20世纪60年代起源于美国。在当时定风量系统加末端再热和双风道系统在很长一段时间内占据舒适性空调的主导地位，因此，变风量系统出现以后并没有立刻得到推广，直到1973年西方石油危机之后，能源危机推动了变风量系统的研究和应用，此后20年中不断发展，如今已经成为美国空调系统的主流。 变风量系统在发展初期,因支管风量平衡的需要和控制设备的局限,大多要求采用高速送风系统,主要送风速度在12.5m/s以上,并且推荐采用静压复得法设计风管系统。尽可能地采用圆形或椭圆形风管,以减小摩擦阻力。但是高速送风系统的风机耗能大,且管路系统噪音增加。随着压力无关型VAV box基本上全面取代压力相关型VAV box及DDC控制器的发展,于是变风量空调方式在低速送风系统中的应用越来越普遍。 在日本,将变风量空调方式用于低速送风系统的研究与开发值得关注。由于传统的皮托管流量传感器在5m/s的风速下难以测定,因此日本人开发研究了超声波流量传感器和电磁式流量传感器等多种适用于低速送风系统的前端设备,一方面节能,另一方面降低了风管噪音,因此,进入90年代以后,无论是新建还是70年代以前建造的空调系统的翻新改造,基本上都采用变风量空调系统。 我国在70年代即有人研究VAV系统的开发和应用，并在地下厂房、纺织厂、体育馆等建筑中就采用过VAV系统。在80年代末期我国出现的首批智能化建筑中，也曾采用过VAV系统，但由于建设过程和使用过程中的种种问题，有些工程
中央空调节能方案在建筑能耗中，中央空调能耗一般占到了40%——60%的比例，因此如何有效降低空调能耗就成为建筑节能的重中之重。中央空调的节能可通过以下两种方法进行：（1）管理节能：在保障建筑物舒适的前提下，通过对行为的约束管理或通过调整设备的不合理运行状态来达到节能的目的。（2）技术节能：技术节能是通过先进的科学技术，通过对建筑物内用能设备的改进来达到节能的目的，技术节能有两种方法，一种是提高用能设备的效率，另一种是通过技术手段设备的调整运行状态，从而避免不必要的能源浪费。总之，要想真正是实现建筑物的节能不仅要利用技术有段进行节能改造，而且还必须配合有效的管理节能手段，只有两者有效的配合才能达到节能的最大化。一、管理节能目前我国建筑内的中央空调系统大部分设计都趋于保守，存在配置过大，管理不便的现象，空调设计很少从节能的角度来进行考虑，这种状况无疑增加了中央空调的能耗。为了达到节能的效果，需要做到“功能适当，运行合理”，在保持舒适度的前提下，尽可能地降低能耗，同时应该有切实可行的管理手段，使得系统运行科学、合理，操作简单、方便。要实现对重要空调的管理节能我们必须首先能够找到空调系统存在哪些能耗浪费的地方，设备存在怎样的不合理运行状态等，只有找到了原因，我们才能够找到相应的解决途径，因此，要想实现中央空调系统的节能，就必须对中央空调的系统进行节能诊断。1、主机空调主机是空调系统中装机容量最大的设备，物业部门一般对其维修保养都很重视，基本能做到运行状况的连续记录，但是记录数据往往没有用于指导设备的高效运行，为了有效地对中央空调进行诊断，我们可以根据运行记录的数据对系统存在的问题做出诊断。在一般的电制冷主机运行记录表中，都会记录主机的蒸发温度和冷水出水温度，一般对于水冷方式的主机来说，蒸发温度要比出水温度低3——4℃，实际值若超出这个数值，则说明蒸发器或制冷剂有问题，应注意检修。同时，一般冷凝温度要比冷却水出水温度高2——4℃，若实际运行情况超出此值，大多是主机的冷凝器有问题，应注意及时清洗。在实际的运行中往往出现这样的情况：冷水的供回水温差在2——3℃之间，说明空调末端符合不大，但是冷却水出水温度很高，且冷凝压力很高，导致主机的负荷在
空调系统的耗能与节能 发表时间：2015-09-07T13:53:04.570Z 来源：《基层建设》2015年10期供稿作者：屈志宏 [导读] 无锡建设监理咨询有限公司空调系统耗能是现代绿色建筑不可回避的重要指标，无论是未建工程还是已完成工程。 屈志宏 无锡建设监理咨询有限公司江苏无锡 214112 摘要: 本文主要探讨了空调安装系统中的关键能耗部分，且对于新风系统中节能做出了解释。 关键词: 节能; 新风系统 空调系统耗能是现代绿色建筑不可回避的重要指标，无论是未建工程还是已完成工程，都必须作为重点工作加以考虑或优化。比如待建项目在设计之初根据基础设施条件、建筑物使用功能、气候及环境因素等方面合理选择空调系统方式，达到降低能耗的目的；对于完成的工程项目,依照已有的设备运行工况来制定相应的节能措施，体现在操作规程上,按照实际的运行负荷特性,立即对整个系统的控制进行优化，并加大，目前的空调系统的日常维护与保养。 一、空调系统的能耗 1、系统方面的能耗：设计阶段全方位研究建筑的使用的特性, 研究热负荷的规律, 使用大小合适的主机, 不使用单一的大主机, 以避免大机组在部分负荷的低效率下运行。日常运行时要注意根据实际空调机组的负荷变化及时变换主机的运行参数和运行模式，使运行模式与环境现状保持一致，达到运行状态最佳。 2、热交换方面的能耗：热交换器及冷却塔部分在常年连续的使用过程中会有灰尘和污垢结在热交换器的表面,增加了阻力降低了热交换效率，也会造成较大的浪费；交换介质水应该采用经过水处理后的软化水,杜绝水垢、杂质等污染；同时对于热交换器和冷却塔进行定期清洁和维护，尤其是对于开式冷却塔的定期清洁和维护更为重要。 3、动力方面的能耗主要有: 水泵电机、风机电机等能耗, 是系统维持运行的能耗, 按照目前的技术条件完全可以采用变频控制，使主机“按需”运行，避免出现大马拉小车现象。较大的系统, 应采用多个设备搭配统筹运行, 这样可以避免比较大的系统在低负荷时的低效率运行； 4、介质输送方面的能耗: 空调的水管、风管对冷热的输送, 管路系统应做好全面严密的保温, 这一点是非常关键的。空调系统在长时间运行以后, 对管路系统的保温层需要进行检查、检修和补损，确保保温系统有效, 减少管路系统的热量损耗，同时进风口、出风口滤网部位的清洁也十分关键，定期清洁不但可以减少阻力损失，还能减少细菌、灰尘对室内空气的污染，间接地减少主机能耗，提高空气质量； 5、排风系统、排水系统也存在能耗:：因为排风与排水均会使部分的热量没有加以利用就浪费掉, 整个系统中还必须重新引入较低温度的风与水, 因此在考虑成本和效率的前提下采用热交换器或热回收器回收排风、排水里面的低品位热量也是很有必要的。 二、新风系统的节能 主机部分的能耗无疑是整个空调系统最大的，在系统完成后，通过调节运行参数和运行模式可以有效的减少耗能。而新风系统的耗能也不可忽视，根据以往经验分析，新风负荷占总负荷的30%左右，合理选择新风处理设备以及合理运行是减小新风能耗的关键，运行中有效降低新风量的引入，最应该注意的是控制造成环境污染的污染物源头，例如进行装修时选择材料要注意材料是否绿色、环保、室内吸烟人数的多少等等，只有将污染源头控制住了，才能有效减少新风量。一般情况下引入新风的目的就是为了将室内受污染的空气稀释成人体可接受的程度，因为空调的送风系统并不能直接使室内含有的过量二氧化碳、粉尘细菌等污染物的空气清洁干净，只有将室外污染程度相对来说低的空气引进室内，才能稀释室内污染空气。 所以根据上述内容，减少新风量的引入，需要注意以下几点：①引入新风的所在地的空气质量要有所保证，空气质量需要达标；②新风的引入口与室内之间的距离不宜过长，以免新风在到达室内的过程中再次受到二次污染；③选择空气过滤网时，应选杀菌性能好，吸附能力强的过滤网，可以有效杀灭室内细菌，清除室内灰尘颗粒等，室内污染物变少了，新风的引入也就会降低，还需着重注意的是过滤网要及时清洗更换，保证风口畅通清洁；④新风送进室内的方式也需要注意，将新风引入到送风系统中，根据室内空气质量的好坏来确定送风区域，区域空气污染严重的部位就将新风送入该区域，不用将整个室内的空气进行替换，也就减少了新风的引入。目前使用比较多的减少新风引入的方法是根据室内二氧化碳的含量的高低来确定新风引入量的大小，即：室内二氧化碳含量过高就加大新风的引入量，一直到室内二氧化碳含量达到标准为止；室内二氧化碳含量在标准以下，那么就可以减少新风的引入（我国的暖通规范规定CO2浓度要控制在1000ppm以内）。 但是仅仅根据二氧化碳的含量来确定新风引入量仍然无法保证室内空气质量的，因为二氧化碳只是室内污染物中的一种，其他一些细菌、粉尘等污染物如果没有被有效地排出室外，超出可允许的范围，人体也很容易受到影响。例如许多常年呆在办公室内或人员密集的大楼内工作的人们都容易患上“大楼病综合征”，这都是因为接触各种有害物质导致的。所以，仅仅以二氧化碳含量来作为新风引入的标准是片面的，在引入新风时还是要考虑到室内其他污染物是否在允许范围内。 三、工程实例 实例简介： 无锡某精密模具厂的一期和二期工程采用集中空调系统，采用空调加新风的空调系统方式保障办公楼和生产车间的环境温度和空气质量状况的空调系统，在一期工程完成后的三年的使用中，存在温度不达标，空气质量差，夏季温度较高时，员工经常出现头晕现象，意见很大，同时设备运行能耗较第一年大幅上升，为了解决这一问题，工厂设备科在二期工程施工前组织设计、施工、监理以及运行人员对一期工程存在问题进行新风系统有效性和节能分析，制定相应的改造措施在二期工程空调施工中进行落实和优化，取得了好的效果。 1.新风系统有效性和节能分析 （1）空调系统管理运行制度不健全，运行操作不规范，人员变化频繁，专业素质不高，操作简单不规范，没有节能运行的措施和方法。 （2）空调系统的风口、过滤网等堵塞污染严重，风管、冷却水管以及部分阀门保温破损严重，公司无空调系统专业人员进行定期维护保养。 （3）新风系统为1台大的PAU预冷空调箱集中处理新风,将室外新风处理后送入车间和办公楼，管路长短不一，设备和人员集中区距离
空调冷冻水一次泵变流量系统的节能与控制 【摘要】文章简单介绍了一次泵变流量系统，对一次泵变流量系统的能耗做出了分析，提出了空调冷冻水一次泵变流量系统的节能与控制方法。 【关键词】：空调；冷冻水系统；节能 引言 建筑物中央空调系统的冷冻水一次泵，传统上都采用固定转速水泵。空调水的变一次流量控制系统(VPF：Variable-Primary-Flow，也称为：冷冻水一次泵变频调速控制系统)是近年才开始出现的先进控制方案。配置变频调速冷冻水泵，可以对冷冻水流量进行调节，达到精细化控制的目标。虽然在负荷侧都是变水量控制，但变频调速的一次侧控制和传统固定转速的一次泵系统不同，它比传统方式控制要求高得多。要求楼宇自控系统的工程服务者设计合理的变一次流量控制解决方案，提供满足要求的控制功能。本文结合某大型建筑的变一次流量控制工程方案，对这种解决方案进行讨论。 1一次泵变流量系统的特点 一次泵变流量系统(VPF)的定义概述如下，当末端空调负荷变化时，电动二通阀调节开度，改变冷冻水量，此时采用一定的控制措施，变频水泵和冷冻机组的水流量都随负荷的改变而改变，在旁通管上增设了旁通控制阀，以维持运行冷冻机的最小流量，如下图所示。 图1 和二次泵变流量系统相比，最显著的一个特点是少了一组定速泵。另外在旁通管上多了一个控制阀，当系统水量小于单台冷冻机最小允许流量时，旁通阎打开，旁通一部分水量使冷冻机运行在最小允许流量之上。最小流量由流量计或压差传感器测得。系统末端仍然安装二通调节阀，水泵的转速由系统最远端压差的变化控制或供回水温差控制。冷冻机和水泵的台数不必一一对应，它们的台数变化和启停也分别独立控制。VPF系统可以改变整个系统中的循环水量，既包括流经蒸发器的冷冻水流量，和冷却盘管中的冷冻水流量。VPF不仅仅节省了二次泵变流量系统中低效率的一次定流速泵，而且省去了管线，接头及其工程费用，电力设备等，机房空间的需求也随之降低，这些都可观的节省初投资。它较之二次泵系统不但初投资小，而且能减少水泵的运行能耗。 2一次泵变流量系统的节能分析