最新中央空調節能方案大全

中央空調是現代大廈物業、賓館、商場不可缺少的設施，它能帶給人們四季如春，温馨舒適的每一天，由於中央空調功率大，耗能大，加上設計上存在“大馬拉小車”的現象，支付中央空調所用電費是用户一項巨大的開支。那麼，下面是小編為大家分享中央空調節能方案，歡迎大家閲讀參考。

一、中央空調的運行現狀

1、中央空調能耗驚人

近10年來，我國中央空調行業增長率達20%，約為國際水平的10倍，已成為僅次於美、日的第三大空調設備生產國，年產量接近10萬台。

中央空調用電量的30-40%是無效消耗，是被浪費的，高能耗已經成為制約中央空調健康發展的一大瓶頸，解決中央空調的高能耗問題已迫在眉捷!

2、結垢是中央空調能源浪費的最大根源

中央空調的換熱面都採用銅材質，銅的導熱係數為397W/(m?K),但水垢的導熱係數僅為0.464~0.697W/(m?K),只有銅的0.12~0.17%。

據國外權威空調技術部門多年技術研究以及大量的事實證明中央空調清洗可節約能耗和運行的費用超過12%。

3、中央空調化學清洗現狀堪憂

(1)中央空調用户的清洗和節能意識淡薄

對大多數中央空調用户來説，化學清洗只是為滿足空調製冷需要的無奈之舉，很少有用户是從節能降耗的角度來看待化學清洗。

(2)中央空調化學清洗技術落後、清洗隊伍的數量和素質普遍都較低

傳統化學清洗是一項專業性特強的技術。往往一個小的疏忽可能會造成嚴重的安全事故或巨大的經濟損失。上千萬元的製冷設備在化學清洗時報廢的報道屢見不鮮，這是使得中央空調用户望而卻步的原因之一。

(3)政府管理和引導不夠

現在政府往往只提倡提高中央空調使用時的室內温度，卻不知通過對中央空調化學清洗的有效管理對於節能降耗的意義更加重大。

大多中央空調用户對化學清洗缺乏認識，往往把化學兩字跟腐蝕、有毒、危險等同起來。因此，也需要政府加強對其進行正確的引導和宣傳工作。

二、節能降耗整體方案

從中央空調運行現狀的論述，我公司認為從技術上需要解決好兩個問題：

1、積極推廣中央空調中性清洗新技術，使中央空調用户能放心大膽的接受中央空調的化學清洗。

2、從新建中央空調開始，普及中央空調無垢運行的新概念。也就是説通過對新建中央空調在其設計和安裝過程作適當處理，使中央空調始終在不結垢或幾乎不結垢的情況下高效運行，而不是等中央空調結垢並影響運行效率之後再清洗。

當新建中央空調取得積極效果之後對已經投入使用的中央空調可以進行類似的強制改造。

具體方案如下：

1、積極推動冷凍系統的開車前清洗

使用我公司研發的中性除油除垢清洗劑對中央空調冷凍系統進行開車前清洗，清洗之後加入我公司自主研發的防結垢、防腐蝕、防生鏽的高效三防冷卻液，可實現冷凍系統3~5年不清洗而高效、安全的運行。

2、安裝自動清洗設備

中央空調冷卻系統大多采取敞開式散熱，循環水大量蒸發，非常容易結垢，但該系統只有冷凝器存在熱交換，因此，可以在冷凝器上安裝一套我公司自主研製的自動清洗設備。當空調製冷期間，每隔一、二個月中央空調用户關閉冷凝器的進出口閥門，開啟自動清洗按鈕就可實現水垢的徹底清洗。清洗之後更換盛裝清洗劑的塑料桶，以補充我公司研發的中性清洗劑，準備下次清洗使用。

3、建議中央空調用户加強其他方面的節能措施

a、加強冷卻水循環水的日常保養

b、定期清洗風機盤管

c、加強風道的清洗

4、開車前清洗、防護的其它意義：

a、降低中央空調損耗及維護費用

b、延長中央空調使用壽命

c、開車前清洗是對中央空調安裝質量檢驗的完美補充

四、中央空調節能改造任重道遠

據統計，一台中央空調從安裝到淘汰，其初安裝費在全部費用平均僅佔總成本的10%，也就是説運行費用和維修費佔用了近90%。中央空調節能改造費用僅佔安裝費的10%，佔全部費用的1%左右，而這1%卻對90%產生了不可估量的作用。

但是，對於節能意識薄弱的中央空調用户來説，“亡羊補牢”式的化學清洗比較容易接受;“未雨綢繆”式的節能改造卻不易接受。因此在該項技術的推廣和運用，需要包括政府部門在內的`社會各界大力宣傳、引導、扶持才可能儘快實現。

大部分中央空調的主機有自動加載和卸載的功能，且主機有螺桿式、活塞式、離心式等多種機型，不全是平方轉矩負載，對其進行節電改造投資大，投資回收期長，一般不改動空調的主機。

因此，中央空調節能改造主要把目光集中在了循環系統上。如果對循環系統進行節電改造，使主機也能間接節電，將是一個很好的中央空調節能方案。事實證明，通過對冷凍泵與冷卻泵的合理化控制，不但循環系統本身可節能30～60%，而且可以促進主機間接節能5～10%。中央空調系統中的循環系統、冷卻泵與冷凍泵除個別小型機型外，大部分為多泵，隨着天氣變化而啟動不同數量的泵，即：氣温高時多開泵，氣温低時少開泵，表面上看已經採取了節能手段，但是有些情況是沒有辦法解決的，例如開一台泵不夠開兩台泵浪費的問題，開0.7台泵就能滿足的情況，但只能開一台泵而造成浪費。中央空調節能系統就是以冷凍水與冷卻水的進出水温度為控制依據，對冷凍泵、冷卻泵及送風系統的風機進行變頻控制，使中央空調系統始終運行在最佳的狀態，從而達到節電的目的。

中央空調節能改造措施-降低冷卻水温度

由於冷卻水温度越低，冷機的製冷係數就越高。冷卻水的供水温度甸上升1攝氏度，冷機的COP下降近4%。降低冷卻水温度就需要加強冷卻塔的運行管理。首先，對於停止運行的冷卻塔，其進出水管的閥門應該關閉;否則，因為來自停開的冷卻塔的水温度較高，混合後的冷卻水水温就會提高，冷機的製冷係數就減低了。其次，冷卻塔使用一段時間後，應及時檢修，否則冷卻塔的效率會下降，不能充分地為冷卻水降温。

中央空調節能改造措施-提高冷凍水温度

冷凍水温度越高，冷機的製冷效率就越高。冷凍水供水温度提高1攝氏度，冷機的製冷係數可提高3%，所以在日常運行中不要盲目降低冷凍水温度。首先，不要設置過低的冷機冷凍水設定温度。其次一定要關閉停止運行的冷機的水閥，防止部分冷凍水走旁通管路，否則，經過運行中的冷機的水量就會減少，導致冷凍水的温度被冷機降到過低的水平。

中央空調節能改造措施-新風系統的節能設計

新風系統的合理使用，也可以有效地控制能耗使用量。在滿足衞生條件的情況下，減少新風量或根據實際需要採用變風量系統進行調節。有排風系統的，利用室內能量對新風進行預熱與預冷處理(即熱回收技術)等都能夠有效減少空調系統的能耗。

中央空調節能方案投資回報分析：

冷凍泵及冷卻泵功率均為4.5kw，由於開機運行1台不等，即冷卻泵運行總功率為4.5KW×3=13.5KW，以節電率40%計算：

改造前每小時耗電：13.5kw×1h×0.9=12.15(度)(功率負荷係數:0.9)

改造後每小時耗電：13.5kw×1h×(1-35%)=8.78(度)

每小時省電：149度-97度=3.38(度)

每月節省費用(電價:0.9元/度): 3.38度×12小時×30天×0.9元/度=1095(元)

全年節省費用按開機12個月計：1095元×12=13141(元)

可以看出，中央空調在進行節能改造以後，全年節省電費在1.3萬元左右，經濟效益不言而喻。中央空調節能方案從空調本身着手外，我們還可以合理設計圍護結構的構造，提高房屋門窗的密閉性;室外温度較低時(尤其在夜間)，注意房間的通風;白天注意採用遮陽措施;空調運行時儘量關閉門窗等措施，這樣在空調系統的任何負荷條件下，都能既確保中央空調系統的舒適性，又能實現空調系統的最大節能。舒適100網

中央空調是現代大廈物業、賓館、商場不可缺少的設施，它能帶給人們四季如春，温馨舒適的每一天，由於中央空調功率大，耗能大，加上設計上存在“大馬拉小車”的現象，支付中央空調所用電費是用户一項巨大的開支。貴酒店的製冷系統保持整棟大廈內恆温。因為季節的變化，晝夜的變化，還有賓館酒樓客人入住率的變化以及娛樂場所開放時間的變化，這樣該系統製冷量具有很明顯的需求變化，加之工藝設計上電機功率設計有相當的富裕量。所以加變頻節能改造是十分必要和有明顯節電效果的。隨着變頻技術的成熟和發展，“一天的電費用兩天的電”不再是天方夜譚。對中央空調進行節能改造是降本增效的一條捷徑。

節能改造的對象

中央空調系統的工作過程是一個不斷地進行熱交換的能量轉換過程。冷卻水和冷卻水循環系統是能量的主要傳遞者。因此，對冷凍水和冷卻水循環系統的控制便是中央空調控制系統的重要組成部分，也是節能改造的對象。

1、冷凍水循環系統

由冷凍泵及冷凍水管道組成。從冷凍主機流出的冷凍水由冷凍泵加壓送入冷凍水管道，通過各房間的盤管，帶走房間內的熱量，使房間內的温度下降，同時，房間內的熱量被冷凍水吸收，使冷凍水的温度升高。温度升高了的循環水經冷凍主機後又成為冷凍水，如此循環不已。

從冷凍主機流出，進入房間的冷凍水簡稱為“出水”，流經所有房間後回到冷凍主機的冷凍水簡稱為“回水”。無疑回水的温度將高於出水的温度形成温差。

2、冷卻水循環系統 暖通空調在線

冷卻泵、冷卻水管道及冷卻塔組成。冷凍主機在進行熱交換、使水温冷卻的同時，必將釋放大量的熱量。該熱量被冷卻水吸收，使冷卻水温度升高。冷卻泵將升了温的冷卻水壓入冷卻塔，使之在冷卻塔中與大氣進行熱交換。然後再將降温了的冷卻水，送回到冷凍機組。如此不斷循環，帶走了冷凍主機釋放的熱量。

流進冷凍主機的冷卻水簡稱為“進水”，從冷凍主機流回冷卻塔的冷卻水簡稱為“回水”。同樣，回水的温度將高於進水的温度形成温差。

節能原理

1、變頻調速節能

冷凍水泵和冷卻水泵都是傳送流體的裝置，這類負載消耗的能量與流量的立方成正比，推算可得到能量消耗與轉速的關係，具體的關係表達式：

即 Q=K1n; H=K2n2; P=Q×H=K1K2n2=K3n3

式中，K為常數，n為電機的轉速。

又，三相交流異步感應電機的轉速通常設在n=120×f×(1-s)/p;式中f為供電頻率，s為滑差率，p為電機極數。

電機一旦選定後，S、P基本確定，則n可近似為n=k0f,即與供電頻率成線性正比關係。 暖通空調在線

則，當頻率為50Hz時，n=k0×50轉/分，功率P1=K(k0×50)3;當頻率為45Hz時，n=k0×45轉/分，功率P2=K(k0×45)3。

P2/P1=K(k0×45)3/K(k0×50)3×100%=72.9%，由此可見，當電源頻率從50Hz降為45Hz時，就可節約電能達27.1%。

當用閥的開度來控制水量的大小時，管阻檔板阻曲線與功率P變化(如圖1)。由曲線1到曲線2，水量減少了，而功率卻沒有減少多少。而通過改變轉速n來調節流量情況就不同了(如圖2)。 版權為

調節轉速時H-Q曲線由曲線1到曲線2，閥的開度100%時，管阻曲線不變，功率節省了很多。節省量，其中n1為調節前的轉速，其中n2為調節後的轉速。

上述推算，可得到一個定性的概念。也就是説，對於一個傳統的空調系統，由於空調設備均按設計工程選配，絕大多數時間設備均在低負荷情況下運轉，這樣無用功耗掉很大一部分能量。如果改由節能器進行變速驅動，可能此時電機只需以5Hz的速度運轉就能滿足對整個系統温度控制要求。根據上面的理論推算可知，實際節能就可高達27.1%。 暖通-空調-在線

2、軟啟動節能

由於電機全壓啟動時，空載啟動電流等於(3～7)倍於額定電流，因此通常在帶載電機啟動時，會對電機和供電電網造成嚴重的衝擊，導致對電網容量要求過高，而且啟動時對設備產生的大電流和震動對設備極為不利;而啟、停時，大錘效應極易造成管道破裂，採用節能的軟啟動功能將會使啟動電流遠遠低於額定電流實現電機真正意義上的軟啟動。不但減少了對電網和管網的衝擊，且能延長設備使用壽命，減少設備維修費用。

冷卻水循環系統節能方案

1、節能控制的主要依據

冷卻水的進水温度也就是冷卻水塔內水的温度，它取決於環境温度和冷卻風的工作情況;回水温度主要取決於冷凍主機的發熱情況，但還和進水温度有關。

(1)温度控制

在進行控制時，有兩個基本情況：如果回水温度太高，將影響冷凍主機的冷卻效果，為了保護冷凍主機，當回水的温度超過一定值後，必須進行保護性跳閘。一般情況下，回水温度不得超過33℃。因此，根據回水温度來決定冷卻水的流量是可取的。即使進水和回水的温度很低，也不允許冷卻水斷流。因此，在設置節能器參數時，需預置一個下限頻率。

綜合起來，即是：當回水温度較低時，冷卻泵以下限轉速運行;當回水温度較高時，冷卻泵的轉速也逐漸升高，而當回水温度升高到某一設定值(如32℃)時，應該採取進一步措施;或增加冷卻泵的運行台數，或增加水塔冷卻風機的運行台數。

(2)温差控制

温差量能反映冷凍主機的發熱情況、體現冷卻效果的是回水温度T0與進水Ti之間的“温差”△t,因為温差的大小反映了冷卻水從冷凍主機帶走的熱量，所以，把温差△t作為控制的主要依據，通過變頻調速實現温差控制是可取的。即：温差大，説明主機產生的熱量多，應提高冷卻泵的轉速、加快冷卻水的循環，反之，温差小，説明主機產生的熱量少，可以適當降低冷卻泵的轉速、減緩冷卻水的循環。

實際運行表明，把温差值控制在3～5℃的範圍內是比較適宜的。

温差與進水温度的綜合控制

由於進水温度是隨環境温度而改變的，因此，把温差恆定為某值並非上策。因為，當我們採用節能器時，所考慮的不僅僅是冷卻效果，還必須考慮節能效果。具體地説，則：温差值定低了，水泵的平均轉速上升，影響節能效果;温差值定高了，在進水温度偏高時，又會影響冷卻效果。實踐表明，根據進水温度來隨時調整温差的大小是可取的。即：進水温度低時，應主要着眼於節能效果，控制温差可是當地高一點;而在進水温度高時，則必須保證冷卻效果，控制温差應低一些。

(3)控制方案

根據以上介紹的情況，考慮到節能和製冷的綜合效果，節能器將利用温差控制為主，回水温度控制為輔來控制冷卻水系統。根據具體情況，用一台節能器控制一台電機或一台節能器切換控制二台互為備用電機，具體方式是:用傳感器採集冷卻水進水和出水温度，PID將温差量變為模擬量反饋給中央處理器，然後由中央處理器控制節能器輸出為設定的低頻值，電機轉速減慢，水流量減少;當温度較高時，冷凍機組有更多的熱量需要帶走，這時中央處理器使節能器輸出為設定的較高頻率值，電機轉速加快，水流量增加，帶走更多的熱量。如果冷卻水的回水温度超過32℃時(可以根據實際情況設定)，節能器優先以較高頻運行。這樣能夠根據系統實時需要，提供合適的流量，不會造成電能浪費。

冷凍水循環系統節能方案

1、節能控制的主要依據

在冷凍水系統的節能方案中，提出的控制依據主要有兩種：

(1)壓差控制

即以出水壓力和回水壓力之間的壓差作為控制依據，基本考慮是使最高樓層的冷凍水能夠保持足夠的壓力。但這種方案沒有把環境温度變化的因素考慮進去，就是説，冷凍水所帶走的熱量與房間温度無關，這明顯地不大合理。

(2)温度或温差控制

嚴格地説，冷凍主機的回水温度和出水温度之差表明了冷凍水從房間帶走的熱量，應該作為控制依據。但由於冷凍主機得出水温度一般較為穩定，故實際上，只需根據回水温度進行控制就可以了。

為了確保最高樓層具有足夠的壓力，在回水管上接一個壓力錶，如果回水壓力低於規定值，電動機的轉速將不再下降。

2、控制方案

綜合上述分析，可以改進的控制方案有兩種：

(1)壓差為主温度為輔的控制

以壓差信號為反饋信號，進行恆壓差控制。而以回水温度信號作為目標信號，使壓差的目標值可以在一定範圍內根據回水温度進行適當調整。就是説，當房間温度較低時，使壓差的目標值適當下降一些，減小冷凍泵的平均轉速，提高節能效果。這樣一來，既考慮到了環境温度的因素，又改善了節能效果。

(2)温度(差)為主壓差為輔的控制

以温度(或温差)信號為反饋信號，進行恆温度(差)控制，而以壓差信號作為目標信號。就是説，當壓差偏高時，説明負荷較重，應適當提高目標信號，增加冷凍泵的平均轉速，確保最高樓層具有足夠的壓力。 暖通在線

根據大廈的空調系統、樓層高度，對於冷凍水系統我們採用全閉環温度控制。根據具體情況，用一台節能器控制一台冷凍電機或一台節能器切換控制二台互為備用冷凍電機。具體方法是：在保證冷凍機組冷凍水流量所需前提下，確定一個冷凍泵節能器工作的最小工作頻率，可將其設定為下限頻率。水泵電機頻率調節是通過安裝在系統管道上温度傳感器測回水温度。温控器將其與設定值進行比較。當冷凍回水温度大於設定值時，節能器輸出上限頻率，水泵電機高速運轉;當冷凍回水温度小於設定温度時電機以設定的頻率曲線工作。

温度信號的轉換

一般來説，由於温度較低，變化範圍也不大，故温度傳感器以鉑電阻(Pt100)為宜，信號轉換我們直接採用AL808温差PID，不但將温度信號轉換0～10V的標準模擬量信號，而且可以顯示回水温度、進水温度、温差值使用起來很方便。

節能改造後對循環水的水温及主機制冷功率的影響

因為冷凍水回水温度及冷卻水温差都是預先設定好的，在室內和外界熱負荷發生變化的情況下，温度PID控制器會自動調節電機轉速，以維持設定的温度/温差不變。

通常，節電運行時的水流量沒有市電運行時的大，循環速度降低，所以水温會有所上升，但這不意味着主機的製冷功率一定會上升。

因為在熱負荷降低的情況下，熱交換量減少，市電運行時的循環水流量始終維持不變，才使得的水温較低，這樣必然會使室內温度比需要的低，實際上是白白浪費很多製冷功率。而節電運行時，因為PID調節器可以根據設定值自動調節電機轉速，不論熱負荷怎樣變化，室內的設定温度始終維持恆定，這樣就會節約因外界熱負荷變化而無端消耗的製冷功率。而且通過適當的節能器參數設定，電機轉速只會在一定頻率上變化，這樣就不會使循環水温升温過高。同時，由於製冷量的減少，從而使得主機的能耗也隨之而減少。 暖通在線

節能改造後中央空調的性能

1、採用閉環控制，可按需要進行軟件組態並設定温度進行PID調節，使電機輸出功率隨熱負載的變化而變化，在滿足使用要求的前提下達到最大限度的節能。

2、由於降速運行和軟啟動，減少了振動、噪音和磨損，延長了設備維修週期和使用壽命，提高了設備的MTBF(平均故障維修時間)值，並減少了對電網衝擊，提高了系統的可靠性。

3、節能器控制系統具有各種保護措施，使系統的運轉率和安全可靠性大大提高。

4、節能器控制系統與原控制系統互為互鎖，不影響原系統的運行，且在節能器控制系統檢修或故障時，原控制系統照樣可以正常運行。

5、節能器全自動控制，運行頻率由PID自動給定，無需人工調節，提高了自動化水平，運行安全可靠。

產品選型

根據現場情況和負載容量，來確定產品的型號規格和容量，可選用CHV110系列通用型矢量節能器(7.5～75KW)或高性能通用型V/F變頻節能器系列(90～350KW) 。