但不难发现,大型公共建筑的中央空调系统却成为建筑能耗的“巨无霸”,其能耗的占比通常都达到了建筑的总能耗的40%-50%。随着"双碳"目标的推进和能源成本的不断攀升,实现中央空调系统的节能优化已成为建筑运营管理的重要课题。通过对冷热源、水系统和风系统全方位的集中监视与优化的同时,对大型公共建筑的中央空调系统的能效也就得到相应的提升,对管理者与专业人士都具有很好的实践指导意义。
冷热源系统是中央空调系统的核心能耗单元,其优化可从以下几个方面入手:
系统集成化设计:采用模块化设计理念,将冷热源系统与建筑其他能源系统有机整合。通过热回收技术,将制冷过程中产生的废热用于热水制备等用途,实现能源梯级利用。如某商业综合体通过优化冷机总装机容量、二级泵系统改一级泵系统等措施,使冷水机组综合COP提升至5.5以上,冷站总体能效由3.1提升至4.0。
智能化控制升级:引入先进的控制算法,建立基于实际需求的动态调控机制。通过实时监测室内外环境参数和人员活动情况,自动调整系统运行状态。AI控制算法可每30分钟生成未来2小时的冷热负荷曲线,预测误差率<5%,实现按需供冷。
设备能效提升:优先选用高效节能设备,如离心式冷水机组(单位制冷量能耗最低)。定期清洗冷凝器管路,清除内壁污垢,提高热交换效率。对于运行中的冷却泵、冷冻泵,有20-30%存在扬程偏高问题,可通过勘测计算优化匹配。
水系统节能需关注以下关键点:
变频控制技术:在冷冻水、冷却水系统中加装变频器,根据负荷变化调节水泵转速。当空调冷负荷大于额定负荷时,提高转速增加流量;负荷降低时则减少转速,避免"大流量小温差"运行。某项目采用对水系统的精细的变频控制手段,使得水泵的能耗都得到了较为明显的降低。
参数优化设定:设计供回水温差通常为5℃,但实际运行中较差工况仅2-2.5℃。通过精确计算和核对水系统参数,设定合理的冷冻水出水温度(夏季一般4℃为佳),避免温度设定过低导致的能耗浪费。
系统维护管理:每年春季停用时应检查水泵叶轮状态,及时修复管路保温破损。安装Y型过滤器定期清理,保持翅片洁净度。对于分集水器,需做"水力平衡"调试,使用专业设备检测各末端流量,确保符合设计值。
风系统优化可采取以下措施:
温控风机改造:在回风处增设温度控制器,直接控制轴流风机启停。相比传统电磁阀控制,可使风机日耗电量从144度降至90度,年省电约19710度。风机盘管采用类似改造,单台年可节电40度。
新风管理策略:合理调节新风输入量,减少冷热损失。商场春秋季节需注意装修可能堵塞回风口的问题,应保持回风量平衡,避免增加风机负荷。采用局部排风装置(如通风柜)与整体通风相结合的方式,降低机械通风系统负荷。
设备维护保养:定期清洗机器过滤网和翅片,减少风机阻力。检查风机、电机轴承传动系统,确保设备安全运行。冷凝水系统应防止管路倒坡,加装灭菌灭藻药片和过滤网,防止细菌滋生和管道堵塞。
实现大型公共建筑中央空调系统的全面节能,离不开先进的集中监视与优化技术:
远程集中监控:系统可对各区域空调进行统一启停控制,根据办公区域使用时间自动开关机,避免非工作时间运行。温度管理功能可限制各区域设定范围,防止温度设置不当导致的能耗增加。
运行状态监测:持续监测空调主机、风机、水泵等关键设备的运行参数(电流、电压、温度等)。能耗数据统计功能可自动生成报表,帮助识别高耗能区域,为节能改进提供数据支持。
智能诊断预警:通过对运行数据的分析,系统可识别潜在故障风险(如设备性能下降、部件磨损等),在问题发生前发出预警。某AIoT平台应用建筑冷热负荷预测算法,实现按需供冷,有效避免过度供冷造成的能源浪费。
凭借对冷热源、水系统、风系统的三元综合优化,结合大型公共建筑集中监视与优化技术,才能真正的实现大型公共建筑的中央空调系统节能。万林科技实践表明,通过设备选型优化、智能控制升级、定期维护管理和先进监控技术的应用,中央空调系统可显著降低能耗,为建筑运营节约大量成本。物联网、人工智能等前沿技术的不断深入应用之际,中央空调节能控制也将向更加的智能化、精准化的方向发展,必将为建筑的碳中和目标提供了坚强的有力支撑。