节能技术在中央空调上的应用

随着社会的不断进步与科学技术的不断发展，现在人们越来越关心我们赖以生存的地球，世界上大多数国家也充分认识到了环境对我们人类发展的重要性。这其中最为重要也是最为紧迫的问题就是能源问题，要从根本上解决能源问题，除了寻找新的能源，节能是关键的也是目前最直接有效的重要措施，在最近几年,通过努力，人们在节能技术的研究和产品开发上都取得了巨大的成果。节能是指加强用能管理，采用技术上可行，经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费，更加有效、合理地利用能源。其中，技术上可行是指在现有技术基础上可以实现；经济上合理就是要有一个合适的投入产出比；环境可以接受是指节能还要减少对环境的污染，其指标要达到环保要求；社会可以接受是指不影响正常的生产与生活水平的提高；有效就是要降低能源的损失与浪费

在我国经济快速发展的大背景下，由于房地产的快速发展需求，中央空调的市场需求呈现强劲的增长趋势。在市场容量不断增大的吸引下，越来越多的厂家加入到商用中央空调的领域。节能技术应用于中央空调系统，对提升中央空调自动化水平、降低能耗、节约能源都具有重要意义。下面是中央空调上比较先进的节能技术。

1、热泵空调技术

热泵空调以空间大气、自然水源、大地土壤为空调机组的制冷制热的载体。冬季借助热泵系统，通过消耗部分电能，采集空气、水源、地源中的低品位热能，供给室内取暖；夏季把室内的热量取出，释放到空气、水源、地源中，以达到夏季制冷的目的。该技术具有高效节能、一机多用的特点。其中，以地源热泵应用最为广泛。地源热泵是一种利用地下浅层地热资源既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源（电能），即可实现能量从低温热源向高温热源的转移。在冬季，把土壤中的热量“取”出来，提高温度后供给室内用于采暖；在夏季，把室内的热量“取”出来释放到土壤中去，并且常年能保证地下温度的均衡。地源热泵的应用环保，使用电力，没有燃烧过程，对周围环境无污染排放；不需使用冷却塔，没有外挂机，不直接向周围大气环境排热，没有热岛效应，没有噪音；不抽取地下水，不破坏地下水资源。一机三用:冬季供暖、夏季制冷以及全年提供生活热水。

2、冷热电联产技术

该项技术的工作原理是燃气涡轮机透过燃烧天然气发电，产生高品位的电能，满足楼宇的用电需求。同时，发电机组排放出的较高温度的热能，一方面，可以直接为楼宇提供冬季采暖供热和提供生活与卫生热水；另一方面，可作为溴化锂或氨吸收式制冷机驱动热源，产生夏季空调用的冷水。而吸收式制冷机排出的更低品位的热能可以作为液体除湿机的驱动热源，即提供使液体除湿剂再生所需的热能，从而形成冷热电三联供系统。该系统将发电和空调系统合为一个系统，集成和优化了多种设备，解决了建筑物电、冷、热等全部需要，系统可实现终端能源的梯级利用和高效转换，以避免远距离输电和分配损失，使得能源利用总效率由发电25%～35%，提高到70%～90%以上，大幅度降低建筑能耗。有效解决了燃气公司夏季气源过剩、冬季供气不足，而电力公司夏季电力供应不足、冬季过剩的矛盾。中央空天余热回收适合为单个建筑或小范围的多个建筑提供电、冷、热。

3、中央空调余热回收技术

中央空调余热回收系统由传统的活塞式或螺杆式水冷中央空调制冷机组为载体，通过高新技术改造，增加高效节能超导余热回收系统，将中央空调在制冷过程中所排放的废热通过余热回收系统转换成45℃—60℃的卫生热水，使其由原单一的制冷功能转变为制冷、供热水同步进行的双重功能系统，让用户在使用空调制冷的同时，零费用享用洁净的卫生热水。在非制冷期（即不开空调制冷的季节，一年约3-4个月），关闭空调制冷系统，则启动热泵功能专制热水（热泵生产一吨45-60℃的热水耗电7.5-8度，是一种新型的高效节能型产品）。中央空天余热回收技术节能技术高，并且应用广泛。在宾馆、酒店、度假村、桑拿、医院等既需要制冷又需要热水的单位都可应用。

4、中央空调闭环变频节能技术

对于中央空调来说,按照国家标准,系统的最大负载能力是按照气温最高,负荷最大的工作环境来设计的,就系统本身来说,存在着很大的储备空间,而实际上系统又很少在这些极限条件下工作。中央空调设备97%的时间在70%负荷以下波动运行,所以实际负荷总不能达到满负荷,特别是在冷气需求量较少的情况下,主机负荷量更低。为了保证有较好的运行状态和较高的运行效率,在当前电力供求矛盾非常突出的情况下,如何提高中央空调冷却水、冷冻水系统、末端设备如风机等设备的运行效率,降低其能耗是当务之急。近年来随着IC产业的迅猛发展,变频器的价格大幅下降,同时,可靠性增强,容量增大,采用变频器对风机、水泵类机械进行调速来调节风量、流量,已变得越来越现实,其对节约能源、提高经济效益具有重要意义。本文首先对诺玛特广场(四川南充市)中央空调系统进行了节能计算,然后讨论了中央空调节能原理:环境温度通过温控器反馈给变频器,从而通过变频器频率变化来调节风机、水泵电动机转速,随电动机转速变化使风机、水泵的风量、流量随之变化,从而来达到节能的目的。空气处理机风机及冷冻水泵、冷却水泵安装变频器,可以最大限度地节省水泵风机运行能耗;同时变频器具有调频调压功能,水泵电机启动为软启动,对电网影响小,变频器为无级调速,电机平滑启动,无冲击杂音,能改善其使用寿命。通过该项技术改造,有效地降低了商场的营业成本,尤其在当前电力供给相对紧张的情况下,能成功地降低中央空调的能耗,既有良好的经济效益,也有明显的社会效益。

5、中央空调末端设备—变风量机组变频控制节能

变风量机组也是中央空调系统重要的组成部分，其性能指标（风量、冷量、噪音、用电量）的优劣，除了变风量机组本身的性能外，更重要的还取决于控制的模式、控制器的性能、品质。随着中央空调的不断普及，变风量机组调节控制器已经经历了三个发展阶段：第一阶段：风阀调节。能起到调节风量的作用，但电能量消耗大、噪音大。第二阶段：可控硅调压调速。能起到调节风量、冷量、节能的作用，对变风量机组的噪音有一定的改良作用，其缺点是体积大、可靠性稳定性低、故障率高。第三阶段：变频调节。能最大限度的满足变风量机组对风量、冷量、噪音的调节要求，节能效果更明显，体积小，可靠性稳定性高。目前，变频控制器以其特有的优势，正被中央空调业内人士所青睐。中央空调调节冷冻/冷却泵转速的节电原理：采用交流变频技术控制冷冻/冷却泵的运行，是目前中央空调系统节能改造的有效途经之一。泵的负载功率与转速成3次方比例关系，即P∝N3，其中P为功率，N为转速；可见用变频调速的方法来减少水泵流量的经济效益是十分显著的，当所需流量减少，水泵转速降低时，其电动机的所需功率按转速的三次方。当冷水机负荷下降时，所需的水流量减少，通过电动机的调速装置降低泵的转速来减少水的流量，泵的轴功率相应减少，电动机的输入功率也随之减少。当用冷量增加，冷机负荷量增大，冷凝器进出水温差增大，变频器运行频率增加，水泵转速加快，水流量增加，从而维持温差恒定。反之亦然。从而达到理想的节能效果。

中央空调是现代大厦物业、宾馆、商场不可缺少的设施，它能带给人们四季如春，温馨舒适的每一天，由于中央空调功率大，耗能大，加上设计上存在“大马拉小车”的现象，支付中央空调所用电费是用户一项巨大的开支。因为季节的变化、昼夜的变化、宾馆酒楼客人入住率的变化、娱乐场所开放时间的变化等等，从而导致中央空调对能源的严重浪费。所以，中央空调的节能，是我们在当代能源紧张的环境下必需解决的问题。把中央空调节能技术搞好了比且能过应用到位，将对世界的能源问题上做出巨大贡献。