随着全球能源的逐渐紧张以及环保意识的不断加深,建筑的节能已经成为推动社会可持续发展的关键之举。据统计,建筑的能耗已占社会的总能耗的三分之一以上,尤以中央空调系统的能耗最为突出,其能耗可达建筑总能耗的40%至60%。采用大力推广中央空调的节能技术手段,不仅可以为广大建筑业带来巨大的经济效益,也为我们实现了“碳达峰、碳中和”的宏伟战略目标提供了重要的路径和途径。
在大型公共与商业建筑中,中央空调系统能耗占比高,不仅显著推高运营成本,也对能源供应和环境保护带来压力。伴随对节能的逐步法规化,如《建筑节能法》《建筑节能条例》等的出台,建筑的能效提升也逐步明确了方向,推动了节能的工作向着法规化的方向前进。
通过对现有的主流节能技术的广泛研究和比较推断,总结出目前的主流节能技术主要包括了以下几大类:
通过对压缩机、水泵及风机的实时的调频调速,使其输出与实际的负荷相精确地匹配,从而避免了定频系统的过剩的能量的浪费。通过适当的调节水泵或风机的转速,降低电能的消耗,尤其是将其与高效的换热器相配、采用环保的制冷剂等都可提升系统的能效比(EER)和性能系数(COP)。
基于对高效的传热管的采用以及对叶片的优化的设计,有效增加机组的换热面积,降低热的阻力,从而提高机组的制冷效率与能源的利用率。通过对高效的壳管式换热器的应用,可使系统的传热效率提升15%以上。
通过对物联网的深入挖掘与大数据的精准分析,将控制系统打造成为一台具备了实时的感知能力与动态的优化能力的"神经"系统,采用对环境的精细监测以及对设备的状态的深入了解手段,结合先进的自适应算法和对未来负荷的准确的预测,最终实现了对冷热源的高效的按需供应、设备的高效的协同运行和各个参数的科学的优化,从而最大限度地将冗余的能耗都淘汰出来。
采用对热能的回收利用手段,将冷凝的废热巧妙地用于生活的热水的预热或对某些区域的供暖,从而提高系统的总的热效率。该技术在酒店、医院等建筑中应用,可实现系统综合节能率15%~20%。
在过渡季和冬季,利用室外低温空气或冷却塔进行自然冷却,减少压缩机运行时间。特别适用于数据中心、大型商场等冷负荷稳定的场所。
数字孪生与人工智能技术的不断融合,推动了中央空调的节能工作从原来的简单的“节能”向更高的智能化、系统化的方向不断地演进。通过对建筑的全生命周期的节能的设计与对设备的优化的不断推进,不仅能有效地降低建筑的能耗,也为建筑的碳中和提供了最核心的路径,在能源约束日益严峻的背景下,深挖空调节能潜力,已成为行业转型升级和可持续发展的必然选择。