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摘要：空调系统的运行费用，主要取决于整个空调系统的运行能耗。降低空调系统的能耗，不仅要着眼于提高冷水机组、冷水循环水泵、冷却塔、冷却水循环水泵等空调设备本身的效率、优化空调系统的设计，也需要特别重视空调系统冷热源侧日常运行中的科学管理。本文分析了空调系统运行管理策略。
关键词：空调系统；运行管理；策略
Abstract: the operation costs of the air conditioning system, mainly depends on the energy consumption of the air conditioning system. To reduce the energy consumption of air conditioning system, not only to focus on improving the water chiller, cooling water circulation pump, cooling tower, cooling water circulation pump and air conditioning equipment efficiency, optimization of air-conditioning system design, also need to pay special attention to the scientific management of the daily operation of air conditioning system side of. This paper analyzes the operation management of air conditioning system.
Keywords: air conditioning system; operation and management; strategy
中图分类号：TU831.3+5 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）04-0000-00
常规空调系统的设计，基本上按照设计工况来配置冷水机组、管网及循环水泵等设备的。但实际运行中，空调系统绝大部分时间在是40%～80%负荷范围内运行的，如何根据使用侧空调负荷的变化来调整空调系统冷源侧的设备运行是空调系统能否节能的关键因素之一。要实现空调系统运行与外部环境条件的完美统一，单靠经验与人工管理是远远不够的；需要根据各个工程项目的实际情况来设置空调系统的机房群控系统才能实现。并根据负荷特性、设备（冷水机组、水泵、冷却塔等）容量、设备的部分负荷效率、自控系统功能以及投资等多方面进行技术经济分析后确定合适的群控运行管理策略，才达到最佳的节能效果。
一、冷水侧的控制管理策略
过去，空调系统冷源侧和使用侧都是按照定流量系统来进行设计的，采用在空调末端设备处采用三通阀变冷水温差的办法来适应空调房间的负荷变化，采用总回水温度的控制策略来调整冷水机组的运行的管理策略，但没有根据使用侧空调的变化来调整空调系统的冷水流量，所以循环水泵的能耗并没有相应减少；造成能源的浪费。并且，三通阀调节阀的价格明显高于两通调节阀的价格，因此目前这种空调系统已经很少采用。目前，常用的空调系统是在空调末端设备处采用二通阀变冷水流量的办法来适应空调房间的负荷变，负荷侧也采用变流量调节系统，可以额外的节省冷水输送能耗。其常用的系统形式由以下三种形式：一次泵定流量系统：冷源侧定流量，负荷侧变流量，采用定速循环水泵。一次泵定流量系统是国内工程设计中应用较多的一种系统形式，尽管习惯上普通认为它不属于变流量系统的范畴，然而，实质上它是一个简化的二次泵变流量系统。
其管理和控制策略为：
根据需要首先启动一台制冷机组低载运行，并根据系统冷水送水温度TSL空调系统送水温度TSS的差值逐步加载，当TSL＞1.15TSS（注：TSS 为设管空调系统供水温度，1.15为考虑温度测量误差死区的裕量）时，并且这种状态持续10～15min，启动第二台制冷机组。
旁通管上压差控制阀的流通能力按照最大单台冷水机组的额定流量来确定，平时常开。以旁通管的流量GPT为依据，当旁通管的冷水从供水总管流向回水总管，并且流量超过旁通管设计流量的10%～20%且持续10～15min时，关闭一台制冷机组。
旁通管上压差控制阀的开度采用供、回水管总管上压差△PGH来控制，当供、回水管总管上压差△PGH大于设定压差时，增大旁通压差控制阀的开度；当供、回水管总管上压差△PGH小于设定压差时，减小旁通压差控制阀的开度。
循环水泵应采用联动控制，循环水泵与制冷机组一一对应。二次泵变流量系统：冷源侧定流量，负荷侧变流量，负荷侧采用变速泵。二次泵变流量系统既定满足冷水机组蒸发器侧流量恒定的要求，也能满足使用不同支路之间空调末端负荷特性。与一次泵定流量系统相比，具有较大节能优势。其常用系统形式有复合型二次泵变流量系统和一次泵定流量复合二次泵子系统。
其管理和控制策略为：
根据需要首先启动冷源侧一台制冷机组低载运行、，并根据使用侧的流量和供、回水温差，计算空调负荷，根据空调负荷逐渐加载，若空调负荷大于制冷机组提供的最大负荷时，并且持续10～15min时，启动第二台制冷机组。
以旁通管的流量为依据GPT，当旁通管的流量从供水总客流向回水总管，并且流量超过旁通管设计流量的10%～20%，并且这种状态持续10～15min，关闭一台制冷机组。
使用侧二次循环水泵启动时采用最低转速启动（如为多台水泵并联时启动第二台循环水泵的控制同制冷机组），转速控制选取最不利环路上空调末端的压差信号，当此压差小于控制压差时，提高二次泵的转速；反之，当此压差大于控制压差时，则降低二次泵的转速。并且应根据空调末端两通阀的开度，不断地重新设定控制压差，尽量降低二次泵的转速，实现最大限度的节能。
冷源侧循环水泵采用定速泵，循环水泵与制冷机组一一对应；使用侧二次泵采用变速泵，变速泵的变速范围宜为额定转速的30%～100%。
一次泵变流量系统：冷源侧变流量，负荷侧变流量，冷源侧与负荷侧采用同一变速泵。
一次泵变流量系统采用蒸发器可变量制冷机组，使蒸发器侧流量随负荷侧流量的变化而变化，从而能最大限度的降低水泵的能耗，与一次泵定流量系统、二次泵变流量系统相比，控制更复杂，节能效果更明显。
其管理和控制策略为：
根据需要首先启动一台制冷机组低载运行，并根据并根据系统冷水送水温度TSL空调系统送水温度TSS的差值逐步加载，当制冷机组运行电流与制冷机组额定运行电流的百分比大于的90%时，并且这种状态持续10～15min时，启动第二台制冷机组。采用电磁流量计测量每台制冷机组蒸发器的流量。
以制冷机组压缩机运行电流为依据，当每台制冷机组的运行电流与额定电流的百分比之和除以运行机组的台数减1，如果得到的商小于80%，则关闭一台制冷机组。
旁通管上电动调节阀的流通能力按照最小单台制冷机组的最小允许流量GX确定，采用电磁流量计测量旁通管上的流体流量。当负荷侧流量GL大于最小单台制冷机组的最小允许流量时GX时电动调节阀常闭，当负荷侧流量GL小于最小单台制冷机组的最小允许流量时GX，开启旁通上电动调节阀。使得GPT＝GX-GL。保证制冷机组的蒸发器的流量不低于其最小流量。
循环水泵采用变速泵，其转速控制仍采用最不利环路的末端压差控制。其控制方法同二次泵变流量使用侧循环水泵控制方法。
二、冷却水侧的管理策略
一次泵定流量、二次泵变流量及一次泵变流量系统冷水機组冷却水侧管理是基本相同的。从节能的观点来看，较低的冷却水进水温度有利于提高冷水机组的能效比。因此，尽可能降低冷却水温对于节能是有利的，但为了保证冷水机组的能够正常运行，提高系统运行的可靠性。通常冷却水进水温度有最低水温的限制要求。为此，必须采取一定的冷却水水温控制措施。通常有三种做法：⑴调节冷却塔风机运行台数；⑵调节冷却塔风机转速；⑶供、回水总管上设置旁通电动阀，通过调节旁通流量保证进入冷水机组的冷却水温度高于最低限值。其中方法⑴节能效果明显，应优先采用。如环境噪声要求较高时，可优先采用方法⑵，它在降低运行噪声的同时，同样具有很好的节能效果，但投资较大。在气候越来越凉，风机全部关闭后，冷却水温度仍然下降时，可采用方法⑶进行旁通控制。在气候逐渐变热时，则反向进行控制。
综上所述，一次泵变流量系统加上合适的机房群控系统不但能实现制冷机组与循环水泵的独立控制、节省投资、充分利用制冷机组的超额冷量，还能根据空调末端的变化调节使用侧和制冷机组蒸发器侧的流量，从而最大限度地降低变频水泵的能耗。是目前空调冷水系统的最佳配置形式。
参考文献：
1. 陆耀庆主编：《实用供热空调设计手册》中国建筑工业出版社出版
关键词：空调系统；运行管理；策略
Abstract: the operation costs of the air conditioning system, mainly depends on the energy consumption of the air conditioning system. To reduce the energy consumption of air conditioning system, not only to focus on improving the water chiller, cooling water circulation pump, cooling tower, cooling water circulation pump and air conditioning equipment efficiency, optimization of air-conditioning system design, also need to pay special attention to the scientific management of the daily operation of air conditioning system side of. This paper analyzes the operation management of air conditioning system.
Keywords: air conditioning system; operation and management; strategy
中图分类号：TU831.3+5 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）04-0000-00
常规空调系统的设计，基本上按照设计工况来配置冷水机组、管网及循环水泵等设备的。但实际运行中，空调系统绝大部分时间在是40%～80%负荷范围内运行的，如何根据使用侧空调负荷的变化来调整空调系统冷源侧的设备运行是空调系统能否节能的关键因素之一。要实现空调系统运行与外部环境条件的完美统一，单靠经验与人工管理是远远不够的；需要根据各个工程项目的实际情况来设置空调系统的机房群控系统才能实现。并根据负荷特性、设备（冷水机组、水泵、冷却塔等）容量、设备的部分负荷效率、自控系统功能以及投资等多方面进行技术经济分析后确定合适的群控运行管理策略，才达到最佳的节能效果。
一、冷水侧的控制管理策略
过去，空调系统冷源侧和使用侧都是按照定流量系统来进行设计的，采用在空调末端设备处采用三通阀变冷水温差的办法来适应空调房间的负荷变化，采用总回水温度的控制策略来调整冷水机组的运行的管理策略，但没有根据使用侧空调的变化来调整空调系统的冷水流量，所以循环水泵的能耗并没有相应减少；造成能源的浪费。并且，三通阀调节阀的价格明显高于两通调节阀的价格，因此目前这种空调系统已经很少采用。目前，常用的空调系统是在空调末端设备处采用二通阀变冷水流量的办法来适应空调房间的负荷变，负荷侧也采用变流量调节系统，可以额外的节省冷水输送能耗。其常用的系统形式由以下三种形式：一次泵定流量系统：冷源侧定流量，负荷侧变流量，采用定速循环水泵。一次泵定流量系统是国内工程设计中应用较多的一种系统形式，尽管习惯上普通认为它不属于变流量系统的范畴，然而，实质上它是一个简化的二次泵变流量系统。
其管理和控制策略为：
根据需要首先启动一台制冷机组低载运行，并根据系统冷水送水温度TSL空调系统送水温度TSS的差值逐步加载，当TSL＞1.15TSS（注：TSS 为设管空调系统供水温度，1.15为考虑温度测量误差死区的裕量）时，并且这种状态持续10～15min，启动第二台制冷机组。
旁通管上压差控制阀的流通能力按照最大单台冷水机组的额定流量来确定，平时常开。以旁通管的流量GPT为依据，当旁通管的冷水从供水总管流向回水总管，并且流量超过旁通管设计流量的10%～20%且持续10～15min时，关闭一台制冷机组。
旁通管上压差控制阀的开度采用供、回水管总管上压差△PGH来控制，当供、回水管总管上压差△PGH大于设定压差时，增大旁通压差控制阀的开度；当供、回水管总管上压差△PGH小于设定压差时，减小旁通压差控制阀的开度。
循环水泵应采用联动控制，循环水泵与制冷机组一一对应。二次泵变流量系统：冷源侧定流量，负荷侧变流量，负荷侧采用变速泵。二次泵变流量系统既定满足冷水机组蒸发器侧流量恒定的要求，也能满足使用不同支路之间空调末端负荷特性。与一次泵定流量系统相比，具有较大节能优势。其常用系统形式有复合型二次泵变流量系统和一次泵定流量复合二次泵子系统。
其管理和控制策略为：
根据需要首先启动冷源侧一台制冷机组低载运行、，并根据使用侧的流量和供、回水温差，计算空调负荷，根据空调负荷逐渐加载，若空调负荷大于制冷机组提供的最大负荷时，并且持续10～15min时，启动第二台制冷机组。
以旁通管的流量为依据GPT，当旁通管的流量从供水总客流向回水总管，并且流量超过旁通管设计流量的10%～20%，并且这种状态持续10～15min，关闭一台制冷机组。
使用侧二次循环水泵启动时采用最低转速启动（如为多台水泵并联时启动第二台循环水泵的控制同制冷机组），转速控制选取最不利环路上空调末端的压差信号，当此压差小于控制压差时，提高二次泵的转速；反之，当此压差大于控制压差时，则降低二次泵的转速。并且应根据空调末端两通阀的开度，不断地重新设定控制压差，尽量降低二次泵的转速，实现最大限度的节能。
冷源侧循环水泵采用定速泵，循环水泵与制冷机组一一对应；使用侧二次泵采用变速泵，变速泵的变速范围宜为额定转速的30%～100%。
一次泵变流量系统：冷源侧变流量，负荷侧变流量，冷源侧与负荷侧采用同一变速泵。
一次泵变流量系统采用蒸发器可变量制冷机组，使蒸发器侧流量随负荷侧流量的变化而变化，从而能最大限度的降低水泵的能耗，与一次泵定流量系统、二次泵变流量系统相比，控制更复杂，节能效果更明显。
其管理和控制策略为：
根据需要首先启动一台制冷机组低载运行，并根据并根据系统冷水送水温度TSL空调系统送水温度TSS的差值逐步加载，当制冷机组运行电流与制冷机组额定运行电流的百分比大于的90%时，并且这种状态持续10～15min时，启动第二台制冷机组。采用电磁流量计测量每台制冷机组蒸发器的流量。
以制冷机组压缩机运行电流为依据，当每台制冷机组的运行电流与额定电流的百分比之和除以运行机组的台数减1，如果得到的商小于80%，则关闭一台制冷机组。
旁通管上电动调节阀的流通能力按照最小单台制冷机组的最小允许流量GX确定，采用电磁流量计测量旁通管上的流体流量。当负荷侧流量GL大于最小单台制冷机组的最小允许流量时GX时电动调节阀常闭，当负荷侧流量GL小于最小单台制冷机组的最小允许流量时GX，开启旁通上电动调节阀。使得GPT＝GX-GL。保证制冷机组的蒸发器的流量不低于其最小流量。
循环水泵采用变速泵，其转速控制仍采用最不利环路的末端压差控制。其控制方法同二次泵变流量使用侧循环水泵控制方法。
二、冷却水侧的管理策略
一次泵定流量、二次泵变流量及一次泵变流量系统冷水機组冷却水侧管理是基本相同的。从节能的观点来看，较低的冷却水进水温度有利于提高冷水机组的能效比。因此，尽可能降低冷却水温对于节能是有利的，但为了保证冷水机组的能够正常运行，提高系统运行的可靠性。通常冷却水进水温度有最低水温的限制要求。为此，必须采取一定的冷却水水温控制措施。通常有三种做法：⑴调节冷却塔风机运行台数；⑵调节冷却塔风机转速；⑶供、回水总管上设置旁通电动阀，通过调节旁通流量保证进入冷水机组的冷却水温度高于最低限值。其中方法⑴节能效果明显，应优先采用。如环境噪声要求较高时，可优先采用方法⑵，它在降低运行噪声的同时，同样具有很好的节能效果，但投资较大。在气候越来越凉，风机全部关闭后，冷却水温度仍然下降时，可采用方法⑶进行旁通控制。在气候逐渐变热时，则反向进行控制。
综上所述，一次泵变流量系统加上合适的机房群控系统不但能实现制冷机组与循环水泵的独立控制、节省投资、充分利用制冷机组的超额冷量，还能根据空调末端的变化调节使用侧和制冷机组蒸发器侧的流量，从而最大限度地降低变频水泵的能耗。是目前空调冷水系统的最佳配置形式。
参考文献：
1. 陆耀庆主编：《实用供热空调设计手册》中国建筑工业出版社出版