改變設計思路 實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能

    對于商業(yè)建筑而言，中央空調(diào)系統(tǒng)能耗約占建筑總能耗一半。實現(xiàn)中央空調(diào)的節(jié)能對于實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標具有非?，F(xiàn)實的意義。

    中小型商業(yè)建筑的空調(diào)系統(tǒng)主要包括風冷熱泵主機、水泵、室內(nèi)風盤及新風機等幾大類型設備。對于常規(guī)中央空調(diào)系統(tǒng)來說，這些設備采用獨立控制的方法，由主機提供固定出水溫度的供水（一般夏季為7℃，冬季為45℃），然后由水泵采用定速輸送。一旦供水量超過需求，壓差式旁通閥會逐步開啟降低室內(nèi)供水量。風盤通過溫控器調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，以滿足室內(nèi)控溫的要求。方法雖簡單卻不節(jié)能，每個設備的運行工況變化都直接影響其他設備的能耗變化，三者相互關聯(lián)。因此，將整個空調(diào)系統(tǒng)集中管控，方能實現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能和室內(nèi)舒適性控制的需求。

    空調(diào)系統(tǒng)一般按照滿負荷工況設計，但其長年工作于部分負荷狀態(tài)，僅有少部分時間達到滿負荷，在評價系統(tǒng)能耗時必須充分考慮系統(tǒng)部分負荷運行的能耗狀況。因此，提高系統(tǒng)部分負荷的能效指標對于整個空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能更具現(xiàn)實意義。室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)負荷主要由兩方面構成：室內(nèi)基本負荷和新風負荷。基本上，新風負荷占到整個空調(diào)負荷三成左右?？照{(diào)系統(tǒng)的能耗主要由三部分構成，包括空調(diào)主機能耗、水泵能耗和風盤（新風機）能耗。

    目前，評價空調(diào)系統(tǒng)的運行效率通常采用某段時間內(nèi)提供總冷量除以系統(tǒng)總耗能的計算方法。

    筆者以不久前接觸到的上海某辦公樓項目為例。根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)的歷史運行數(shù)據(jù)觀測與分析，筆者發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)存在以下問題：系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一管理，主機和水泵無法根據(jù)風盤的需求響應，運行效率低下；室外主機并聯(lián)運行，存在混水問題，主機相互競爭無法運行；水泵始終運行于工頻，部分負荷時水泵效率低下；主機提供固定溫度供水，過渡季節(jié)造成道浠蜆熱，既浪費能源又影響舒適性；采用定風量新風，經(jīng)常提供超量新風，系統(tǒng)排風冷量無法回收，造成較大的浪費；分散的管理造成浪費；主機綜合能效較低。

    為配合節(jié)能改造，項目對空調(diào)低持匭輪貧了改造計劃，改造后的系統(tǒng)包括5臺熱泵主機、1臺變流量水力模塊、36臺風盤和2臺新風機。所有的控制通過通訊線連接與系統(tǒng)控制器構成整體系統(tǒng)。

    在系統(tǒng)節(jié)能控制方面，改造方案通過系統(tǒng)控制器統(tǒng)計室內(nèi)風盤群的需求，使主機和水泵準確響應室內(nèi)負荷需求。在過渡季，系統(tǒng)采用兩種方法調(diào)整負載：一是通過調(diào)整水溫設定達到室外主機變出水溫度的目標；二是根據(jù)室內(nèi)負荷需求百分比，采用變流量技術，改變進入室內(nèi)風盤水量，進而改變風盤的供冷量以適應變動負荷ㄇ蟆

    在水系統(tǒng)改造方面，系統(tǒng)采用變頻水泵配合變壓差控制的旁通閥，每臺主機并聯(lián)水路加裝開關型的電磁閥。當該支路主機停機時，系統(tǒng)關閉該支路以減少系統(tǒng)流量，解決混水問題。

    在新風系統(tǒng)改造方面，改造方案更換成帶熱回收型的新風機，還可監(jiān)控室內(nèi)二氧化碳濃度以及室內(nèi)風盤的開停率，控制新風機的換氣量。

    在系統(tǒng)運營管理方面，改造方案通過集中管理，可通過單一界面對整個系統(tǒng)進行管控，設定全系統(tǒng)運行日程表，達到減少浪費的目的。

    通過基于系統(tǒng)方案的綜合節(jié)能改4，系統(tǒng)運行得到了極大的優(yōu)化。其節(jié)能主要體現(xiàn)在三方面：一是系統(tǒng)管控節(jié)能。系統(tǒng)化的控制手段通過系統(tǒng)控制器集中管理，減少了系統(tǒng)能量的浪費，降低建筑的能量消耗。二是系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合節(jié)能。通過系統(tǒng)控制器統(tǒng)一協(xié)調(diào)各個子系統(tǒng)的運行以適應變負荷工況，系統(tǒng)通過變流量、變水溫等4段來提高部分負荷時能源的使用效率，進而達到節(jié)能目的。三是新技術節(jié)能，通過引入高效機組和熱回收等技術得以實現(xiàn)。

    系統(tǒng)控制器通過主動修改主機出水溫度，在滿足各工況室內(nèi)環(huán)境舒適度4前提下，實現(xiàn)大幅節(jié)能。當前，國標在考核主機效率時通常采用定出水溫度的方式，并不適合系統(tǒng)控制的變流量冷熱水系統(tǒng)。因此針對該類型系統(tǒng)，筆者建議重新探討新的標準。