基于中央空調制冷控制系統的節能開發應用

吳業光

摘? 要：中央空調對于生活在現代化中的人們來講已經成為了一種不可缺少的生活必需品，雖然中央空調的投入使用能夠在很大程度上使得人們日常生活和工作的環境得到良好的改善，但是中央空調的使用又消耗了大量的能源。而隨著建筑物的增加，能耗還在不斷上升。節能降耗成為中央空調系統設計的關鍵環節。如果采取相應的節能措施，使現有空調系統節能20%～40%是完全可能的，因此，若想有效降低我國能源的消耗就要加強對中央空調制冷控制系統的研究，需要將研究出來的節約能源和提高能效的技術手段，充分應用在中央空調的制冷控制系統的設計中。

關鍵詞：中央空調;制冷控制系統;節能開發

中央空調這一行業若想在未來能夠有著良好的發展前景就必須要具備節能性能，所以相關空調行業要加強對制冷控制系統的節能開發設計，以使得我國的能源能夠得到節約。傳統的中央空調系統在工作過程中消耗過多電力能源的主要原因是其系統設計的不夠合理，傳統中央空調中的水系統和風機盤管系統在被設計時所采用的方式是定流量和定風量，而對整個中央空調系統進行設計所采用的方式是以空調最大負載為依據進行設計的，這就使得整個空調中耗能最大的冷水機組，在冷負荷估算過大的情況下不能夠以最佳的節能工況進行工作，從而導致了中央空調在運行的過程中會消耗過多電能，就造成能源損耗嚴重的不良現象。

1 合理設計中央空調冷凍控制系統的節能開發概況

1.1 探究分析設計中央空調制冷控制系統的策略

使用傳統手動的方式去操作處于多臺冷水機組聯合運行狀態的中央空調制冷控制系統會使得大量的能源人力被消耗，雖然手動操作的方式能夠使得中央空調系統中的監控系統被實時的控制啟停狀態，但是該種手動操縱的方法無法將中央空調系統內部的水泵和冷卻塔同步的關閉，這就會使得大量的能源在手動操作中央空調的過程中遭到嚴重的損耗。因此，為了有效降低電力能源損耗過度的浪費現象，就要借助于現代發達的信息技術對中央空調系統設備進行單項控制，同時借助于計算機網絡技術還需要對中央空調總系統中的各個分系統按照節能要求進行群控操作，從而使得中央空調內部的各個系統之間都能夠在科學技術的應用下得到良好的協調和配合。

1.2 探究分析中央空調節能控制原理

現階段對中央空調的節能控制一般就是通過調節冷凍水和冷卻水機末端風機風量等三者的運作關系進行，在這個控制的過程中大多是采用傳統的電流量控制技術這一方式有效的實現節能效果。雖然使用電流量控制技術對中央空調進行控制這一操作方式較為簡單，但是中央空調的主機、冷凍泵、冷卻泵和空調塔風機經過這一控制操作之后就能夠具有穩定的荷載效果。然而，一旦空調出風口的風量和溫度出現改變就會導致整個電流量控制下的中央空調系統各個環節都被影響，由此可見，使用電流量控制中央空調的方式雖然在操作上相對較為簡單，但是整個中央空調運轉的效益很難在該種控制方式下得到良好的保障和有效的提升。

2 概述中央空調節能控制系統在我國研究現狀

當前我國對中央空調節能控制系統的研究方向主要在變流量控制這一環節上，該種控制方式實際上就是利用空調的變頻器對空調機器內部的水泵進行合理的控制以使得空調運轉得到合理的調節，通過變流量控制中央空調還可以結合空調內部所具有的控制結構確?？照{在運轉過程中的安全性和高效性。從理論上來講，通過變流量對中央空調進行節能控制是目前最好的一種提升中央空調節能控制效果的方式，但是由于我國對該項技術應用的研究還處在起步階段就使得中央空調節能控制效果并沒有達到最好。因此，我國相關技術人員一定要加強對應用到中央空調節能控制系統中變流量控制技術的研究，從而使得該項技術的應用能夠在未來更好的提升中央空調控制系統的節能效果。

3 合理設計應用中央空調制冷控制系統

若想有效控制中央空調的制冷系統就要在設計的過程中將室外新風溫濕度條件充分考慮在內，而制冷系統的控制設計實際上就是對冷凍機房中的冷凍水流量及溫度和冷卻水流量等進行合理的控制以降低對空調機組COP的影響，同時相關設計人員還要對中央空調首次開機時的組合方式進行合理的判斷和控制。另外，為了提升中央空調整個系統的節能效果還需要對機組中的泵進行變頻，流量系統進行合理的控制。

3.1 對中央空調制冷系統中的冷水機組進行有效的節能控制策略

為了有效提升中央空調制冷系統中單個壓縮機運行的效率，就要對冷凍機房中的冷水機組進行合理的設計，相關設計人員在設計的過程中可以選取串聯逆流子母雙機頭螺桿機組，在該系統的設計中要合理的對壓縮機功率和制冷量進行配比，以促使壓縮機的工作負荷被控制在75%之上。其次，若想使得中央空調制冷系統能夠處在高效運行的狀態，就需要設計讓不同機組和機頭組合匹配，從而使得中央空調在被開啟使用時能夠獲得最佳的組合式開機模式，以得到更好的節能效果。另外，在對中央空調制冷系統進行設計時，需要切實考慮系統末端冷負荷的大小在運行狀態下是在不斷發生變化的，所以相關設計人員一定要確保不同開機組合方式下的制冷系統在一定的負荷范圍內具有重合區間，只有這樣才能夠確保最終設計出來的中央空調制冷系統具有較強的節能性。

3.2 在中央空調節能控制中對冷水系統進行節能設計

在對中央空調節能控制系統進行節能設計時可以將冷開利30HXC200型冷水機組應用在冷水系統中，該種型號的冷水機組所具有的變冷負荷能力能夠使得中央空調在運行的過程中根據冷卻負荷的變化調節冷卻水流量，從而使得中央空調中的冷水系統轉化為一個可變流量系統以更好的節約能源的消耗。中央空調的變頻器在這個設計方案中會隨著空調系統中的冷負荷變化調節冷水泵的運行速度，而為了使得中央空調蒸發器側的冷水流量在不同的冷負荷條件下都達到最小，就需要相關設計人員在旁通管道上加轉旁路閥以使得最終設計出來的中央空調制冷系統滿足實際工況需求。

3.3 在中央空調中對冷卻水進行節能控制的方案

在中央空調制冷控制系統中對冷卻水系統進行節能控制的原理是在滿足空調負荷的基礎上最大限度的降低冷水流量，從而使得電能的消耗大幅下降以達到節能的目的。冷卻水系統的主要組成部分有冷卻水泵和冷卻塔風機這兩個部分，這兩個部分在整個系統中所發揮的作用有著很大的不同。其中，冷卻水泵在冷卻水系統中所發揮的主要作用就是調節冷卻水的流量，而冷卻塔風機在冷卻水系統中所發揮的作用就是控制冷卻水的回水溫度。在實際設計的過程中，往往會選擇溫差控制法和冷凝溫度控制法對中央空調中的冷卻水變流量進行調節，而在夏天溫度較高的環境下若是想使得冷卻水的回水溫度被控制在合理的范圍內就需要使用冷卻塔噴淋的方法。

4 結束語

綜上所述，中央空調制冷控制系統若想取得良好的節能效果就要在基于各個機房設備的運行原理上進行設計，同時還需要建立機房群控系統以使得中央空調中的各個設備之間能夠得到協調的運行和控制，只有這樣才能夠使得中央空調的制冷控制系統在運行的過程中最大化的節約能源。另外，中央空調制冷控制系統在未來的發展中還可以與大數據分析技術相結合以使得中央空調系統能夠得到精準的控制，從而使得中央空調在得到智能化的數據管理之后更好的實現節能運行。

參考文獻：

[1]李令言.中央空調節能控制系統的研究與開發[D]中國科學技術大學，2017（008）：78-79.

[2]王愛嶺.中央空調節能控制系統的設計與開發[J]自動化控制，2020（008）：115-117.

[3]周榮輝.探討中央空調冷凍計方節能控制系統的設計與應用[J]云南化工，2018（012）：142-143.