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【摘 要】大型中央空调系统由于其能耗较高一直备受人们关注，引起了政府部门和节能工作者的高度关注。本文以中央空调系统的节能设计为中心，探讨了节能设计的途径和方法，并对节能设计进行了分析，包括冷冻系统节能、送风系统节能、新风冷源的利用、排风冷源的利用、冷冻水侧和冷却水侧等。
【关键词】公共建筑；中央空调；耗电量；节能
前言：
公共建筑的总用电量已经超过全国城镇总用电量的两成，单位面积耗能量是普通住宅耗能量的10-15倍。消耗能量在总耗能量中约占百分之五十。因此，中央空调系统的节能设计势在必行，对我国节能事业的顺利开展具有重大的现实意义。
1中央空调系统节能的途径和方法
1.1使用可再生能源作为中央空调的能源动力。在进行中央空调节能改造的过程中，可以充分的利用好中央空调系统周边的资源环境，并利用好周边的资源环境进行对中央空调系统的能源供应。与此同时，随着科学技术的快速发展，太阳能技术、地热能技术、风能技术快速发展，已经可以初步取代一些不可再生能源的作用。尤其是太阳能技术，已经开始广泛的应用于城市能源供应之中。除此之外，针对一些集中用电很多的建筑群中，可以应用水环热泵空调系统，充分的考虑到建筑物内部的经济效益和技术能力，促进中央空调系统节能效率的提升。
1.2改善建筑物保温效果。目前，很多的建筑物的保温层难以有效的发挥对中央空调系统调节的室内温度的维持效果，在这样的背景下，就很难对已经取得的温度效果进行长时间的保持，最终造成大量的能源浪费。针对这样的情况，在进行中央空调的节能设计的过程中，还需要充分的重视到对建筑物的保温效果的提升，减少建筑物内部的能量损失，为促进中央空调系统的节能效果提升发挥作用。具体的来说，可以对建筑物的门窗所占据的面积比例进行调节，并在建筑物墙面上加盖保温层，有效的改善建筑物保温效果，进而促进中央空调系统节能效率的提升。
1.3加强对中央空调系统的运行管理。在进行中央空调节能改造的过程中，在中央空调系统的管理过程中还需要加强安全质量的管理监督，特别是对复杂的中央空调系统之中的阀门部分进行定期检查，防止出现安全事故。与此同时，通过对阀门部分的安全检查，也能够有效的避免阀门漏气所带来的不必要的能量消耗，进而提升中央空调系统的节能效率。
2中央空调系统的节能设计分析
2.1冷水机组的节能
空调实际制冷效果取决于主机制冷系数，而制冷系数的大小直接取决于被冷却物和冷却物的温度。冷水机实际运行过程中，冷冻水温度越低，冷却水温度越高就会使得制冷系数升高。制冷系数越低导致消耗的能量也就越多，耗电量也随之大大增加。冷冻水供水温度每提高1摄氏度，就会导致冷水机组制冷效率提高3%左右。冷却水的温度越高，同等效率下冷机的耗能量就越低。在不同的冷凝温度和蒸发温度下运行空调系统，实验可确知回转式压缩机的性能。依据实验结果设定冷冻水和冷却水的适宜温度。在不同的空调容量下，确保每台空调的主机能够在最大效率下运行，得出每台空调的耗能量。
2.2送风系统的节能
送风系统是整个空调系统的重要组成部分，其耗电量也非常惊人的，占空调总耗电量的百分比远远超过40%，是中央空调节能设计研究中必须高度重视的问题。风机包括空调风机和其他送风、排风机。风机体积是压差与体积流量的乘积，风机功率与风量体积成正比，而送风体积流量远大于送水体积流量，因此，送风系统的损耗量要小于送水系统，在节能上更具优势。在设计时要选择正确的风压与风量。同一风管中，风机所需的功率与送风量的三次方成正比，因此送风量的降低可大大减少风机的耗能量。适当减小风管的尺寸，降低管路长度都是减少送风量的措施，可以达到节能的目的。
2.3换气节能
新风是确保室内空气质量的必要因素，合理控制和使用新风是空调系统的主要节能措施。在过渡季节中，有些房间仍需要供冷，此时室外温度较低，可以采用室内新风降低室内温度，同时也能改善空气质量。在室外温度三十二摄氏度、湿度百分之七十的条件下，热焓值为20.6kcal/kg，室内外空气的焓差较大。将该焓值充分利用起来可以节约新风负荷，可在很大程度上的降低能耗。因此，在引入新鲜空气与排气时，可以引入全热交换器，使两股气流形成热（或焓）交换。焓值20.6kcal/kg的新风在百分之七十的交换效率下，进入室内焓值可降为15.3kcal/kg，大约可以节约百分之七十的能量消耗。
2.4冷冻水侧的节能
变流量系统（VWV）利用一个共同管接口，将热源与负载侧的送水系统分开控制，空调主机房内的水循环系统为主回路（primaryloop），二次回路（secondaryloop）是负载侧方面。水循环系统的主机数量取决于负载，负载较大时可适当增加主机的运转数量。每个主机都有一个对应的泵负责定量送水工作，循环水的总量为开启主机水量的总和。运转主机的数量决定了送水量的大小，主机侧的送水距离又短，因而主回路耗能较小。而二次回路的送水距离较长，耗能较大。变流量系统根据空调需求负载来改变送水量，达到节能的目的。采用变频技术调节送水量也可以节约流体。
2.5提升冷却水塔的运转效率
冷却水塔的运转过程是中央空调系统的重要过程，提升冷却水塔的运转效率可减少能源消耗。保证冷却水塔高效率运转可从以下几方面着手：冷却水塔周围要保证空气畅通，使空气能够自由进入冷却水塔，而塔内的湿热空气也能够快速排出。在设计冷却水塔时要保证周围留有一定的空间，这样就避免了湿热空气形成回流被抽回进风口而使塔内空气短路。多组冷却水塔一起运转，备用冷却水塔也一起运行可以大大提高塔的运转效率，采用变频器来控制冷却水塔运行风扇的转速。冷却水温度越低，冷冻水主机的耗能量也就越小，每降低1℃可减小耗电量1.5%～2.0%。因此，尽可能降低冷却水的入口温度可以降低冷冻水主机的耗电量。不均匀的水流或气流会降低冷却水塔的效率，会导致耗能增大。因此要经常检查洒水管的洒水是否均匀。 2.6冰蓄冷空调系统的应用
冰蓄冷空调系统就是在用电低峰时段制冰储蓄，在用电高峰时段利用冰块释放冷能，减少空调的部分负担。冰蓄冷系统又可分为全量冰蓄冷和分量冰蓄冷，全量冰蓄冷就是在尖峰时段全部用冰供应，而分量冰蓄冷则是在冰蓄冷量供应的同时采用空调主机供冷。冰蓄冷系统能不仅能减小尖峰时段发电厂的供电压力，平衡供电负荷，提高发电效率，对于用户而言，也可以减少空调机的运行费用和部分电费。电力公司在高峰时段和低峰时段的收费一般会有不同。设计冰蓄冷空调系统时可同时设计低温送水及低温送风系统，减少送水、送风量，节约能源。
2.7变频技术的使用
室外温度和湿度因为节气变化，导致空调系统的冷热负荷全年发生了很大的变化。空调一年的冷热负荷平均值只有最大负荷的50%。由于电机的转速与交流电的频率成正比，水泵的流量因电机转速而发生变化。若采用变频技术调速改变送水量，则可使水泵的能源消耗是定水量系统热水泵能耗的12.5%，节能效果显著。
2.8复合能源的使用
可以根据市场的供应情况选择适当的空调能源，保证空调系统的正常运行。在实际运行中，往往采用多种能源结合使用的方式，达到节能的目标。如电力和燃气制冷，既可以避免电力供应上的昼夜差值也可以避免燃气供应上的季节差值。电力和蒸汽、电力和煤气等复合能源空调系统的能源形式都具有可行性，在设计时可参考运用。
3结束语
综上所述，中央空调系统的节能要从几个方面实施：节能的系统设计、节能的施工质量、采用节能的空调设备、节能的运转管理、节能的保养维护等。不合理的设计和安装是中央空调高能耗的主要原因，需要相关专业人才的进行分析和研究。
参考文献：
[1]俞文胜，李波，陈武.中央空调系统水系统的节能运行[J].集美大学学报（自然科学版）.2011（01）.
[2]沈彦辉，王磊，陈谦.公共建筑暖通空调系统节能设计措施浅谈[J].科技资讯.2010（19）.
[3]周洪煜，陈孜虎，高鹏飞.中央空调系统节能运行改造的控制策略与方案[J].计算机测量与控制，2013（10）.
[4]罗江涛.商用中央空调智能控制系统节能问题研究[J].信息通信，2012（04）.
【关键词】公共建筑；中央空调；耗电量；节能
前言：
公共建筑的总用电量已经超过全国城镇总用电量的两成，单位面积耗能量是普通住宅耗能量的10-15倍。消耗能量在总耗能量中约占百分之五十。因此，中央空调系统的节能设计势在必行，对我国节能事业的顺利开展具有重大的现实意义。
1中央空调系统节能的途径和方法
1.1使用可再生能源作为中央空调的能源动力。在进行中央空调节能改造的过程中，可以充分的利用好中央空调系统周边的资源环境，并利用好周边的资源环境进行对中央空调系统的能源供应。与此同时，随着科学技术的快速发展，太阳能技术、地热能技术、风能技术快速发展，已经可以初步取代一些不可再生能源的作用。尤其是太阳能技术，已经开始广泛的应用于城市能源供应之中。除此之外，针对一些集中用电很多的建筑群中，可以应用水环热泵空调系统，充分的考虑到建筑物内部的经济效益和技术能力，促进中央空调系统节能效率的提升。
1.2改善建筑物保温效果。目前，很多的建筑物的保温层难以有效的发挥对中央空调系统调节的室内温度的维持效果，在这样的背景下，就很难对已经取得的温度效果进行长时间的保持，最终造成大量的能源浪费。针对这样的情况，在进行中央空调的节能设计的过程中，还需要充分的重视到对建筑物的保温效果的提升，减少建筑物内部的能量损失，为促进中央空调系统的节能效果提升发挥作用。具体的来说，可以对建筑物的门窗所占据的面积比例进行调节，并在建筑物墙面上加盖保温层，有效的改善建筑物保温效果，进而促进中央空调系统节能效率的提升。
1.3加强对中央空调系统的运行管理。在进行中央空调节能改造的过程中，在中央空调系统的管理过程中还需要加强安全质量的管理监督，特别是对复杂的中央空调系统之中的阀门部分进行定期检查，防止出现安全事故。与此同时，通过对阀门部分的安全检查，也能够有效的避免阀门漏气所带来的不必要的能量消耗，进而提升中央空调系统的节能效率。
2中央空调系统的节能设计分析
2.1冷水机组的节能
空调实际制冷效果取决于主机制冷系数，而制冷系数的大小直接取决于被冷却物和冷却物的温度。冷水机实际运行过程中，冷冻水温度越低，冷却水温度越高就会使得制冷系数升高。制冷系数越低导致消耗的能量也就越多，耗电量也随之大大增加。冷冻水供水温度每提高1摄氏度，就会导致冷水机组制冷效率提高3%左右。冷却水的温度越高，同等效率下冷机的耗能量就越低。在不同的冷凝温度和蒸发温度下运行空调系统，实验可确知回转式压缩机的性能。依据实验结果设定冷冻水和冷却水的适宜温度。在不同的空调容量下，确保每台空调的主机能够在最大效率下运行，得出每台空调的耗能量。
2.2送风系统的节能
送风系统是整个空调系统的重要组成部分，其耗电量也非常惊人的，占空调总耗电量的百分比远远超过40%，是中央空调节能设计研究中必须高度重视的问题。风机包括空调风机和其他送风、排风机。风机体积是压差与体积流量的乘积，风机功率与风量体积成正比，而送风体积流量远大于送水体积流量，因此，送风系统的损耗量要小于送水系统，在节能上更具优势。在设计时要选择正确的风压与风量。同一风管中，风机所需的功率与送风量的三次方成正比，因此送风量的降低可大大减少风机的耗能量。适当减小风管的尺寸，降低管路长度都是减少送风量的措施，可以达到节能的目的。
2.3换气节能
新风是确保室内空气质量的必要因素，合理控制和使用新风是空调系统的主要节能措施。在过渡季节中，有些房间仍需要供冷，此时室外温度较低，可以采用室内新风降低室内温度，同时也能改善空气质量。在室外温度三十二摄氏度、湿度百分之七十的条件下，热焓值为20.6kcal/kg，室内外空气的焓差较大。将该焓值充分利用起来可以节约新风负荷，可在很大程度上的降低能耗。因此，在引入新鲜空气与排气时，可以引入全热交换器，使两股气流形成热（或焓）交换。焓值20.6kcal/kg的新风在百分之七十的交换效率下，进入室内焓值可降为15.3kcal/kg，大约可以节约百分之七十的能量消耗。
2.4冷冻水侧的节能
变流量系统（VWV）利用一个共同管接口，将热源与负载侧的送水系统分开控制，空调主机房内的水循环系统为主回路（primaryloop），二次回路（secondaryloop）是负载侧方面。水循环系统的主机数量取决于负载，负载较大时可适当增加主机的运转数量。每个主机都有一个对应的泵负责定量送水工作，循环水的总量为开启主机水量的总和。运转主机的数量决定了送水量的大小，主机侧的送水距离又短，因而主回路耗能较小。而二次回路的送水距离较长，耗能较大。变流量系统根据空调需求负载来改变送水量，达到节能的目的。采用变频技术调节送水量也可以节约流体。
2.5提升冷却水塔的运转效率
冷却水塔的运转过程是中央空调系统的重要过程，提升冷却水塔的运转效率可减少能源消耗。保证冷却水塔高效率运转可从以下几方面着手：冷却水塔周围要保证空气畅通，使空气能够自由进入冷却水塔，而塔内的湿热空气也能够快速排出。在设计冷却水塔时要保证周围留有一定的空间，这样就避免了湿热空气形成回流被抽回进风口而使塔内空气短路。多组冷却水塔一起运转，备用冷却水塔也一起运行可以大大提高塔的运转效率，采用变频器来控制冷却水塔运行风扇的转速。冷却水温度越低，冷冻水主机的耗能量也就越小，每降低1℃可减小耗电量1.5%～2.0%。因此，尽可能降低冷却水的入口温度可以降低冷冻水主机的耗电量。不均匀的水流或气流会降低冷却水塔的效率，会导致耗能增大。因此要经常检查洒水管的洒水是否均匀。 2.6冰蓄冷空调系统的应用
冰蓄冷空调系统就是在用电低峰时段制冰储蓄，在用电高峰时段利用冰块释放冷能，减少空调的部分负担。冰蓄冷系统又可分为全量冰蓄冷和分量冰蓄冷，全量冰蓄冷就是在尖峰时段全部用冰供应，而分量冰蓄冷则是在冰蓄冷量供应的同时采用空调主机供冷。冰蓄冷系统能不仅能减小尖峰时段发电厂的供电压力，平衡供电负荷，提高发电效率，对于用户而言，也可以减少空调机的运行费用和部分电费。电力公司在高峰时段和低峰时段的收费一般会有不同。设计冰蓄冷空调系统时可同时设计低温送水及低温送风系统，减少送水、送风量，节约能源。
2.7变频技术的使用
室外温度和湿度因为节气变化，导致空调系统的冷热负荷全年发生了很大的变化。空调一年的冷热负荷平均值只有最大负荷的50%。由于电机的转速与交流电的频率成正比，水泵的流量因电机转速而发生变化。若采用变频技术调速改变送水量，则可使水泵的能源消耗是定水量系统热水泵能耗的12.5%，节能效果显著。
2.8复合能源的使用
可以根据市场的供应情况选择适当的空调能源，保证空调系统的正常运行。在实际运行中，往往采用多种能源结合使用的方式，达到节能的目标。如电力和燃气制冷，既可以避免电力供应上的昼夜差值也可以避免燃气供应上的季节差值。电力和蒸汽、电力和煤气等复合能源空调系统的能源形式都具有可行性，在设计时可参考运用。
3结束语
综上所述，中央空调系统的节能要从几个方面实施：节能的系统设计、节能的施工质量、采用节能的空调设备、节能的运转管理、节能的保养维护等。不合理的设计和安装是中央空调高能耗的主要原因，需要相关专业人才的进行分析和研究。
参考文献：
[1]俞文胜，李波，陈武.中央空调系统水系统的节能运行[J].集美大学学报（自然科学版）.2011（01）.
[2]沈彦辉，王磊，陈谦.公共建筑暖通空调系统节能设计措施浅谈[J].科技资讯.2010（19）.
[3]周洪煜，陈孜虎，高鹏飞.中央空调系统节能运行改造的控制策略与方案[J].计算机测量与控制，2013（10）.
[4]罗江涛.商用中央空调智能控制系统节能问题研究[J].信息通信，2012（04）.