中央空调节能改造
空调系统节能改造方案及效果分析
空调系统节能改造方案及效果分析一、引言近年来，随着全球气候变暖和能源资源紧张，节能减排成为全球范围内的热点话题。
而在建筑领域中，空调系统是能耗较大的设备之一，因此对空调系统进行节能改造，成为降低建筑能耗、提高能源利用效率的重要措施之一。
本文将介绍空调系统节能改造的方案和效果分析，以期为相关领域的从业人员提供一些有益的参考和指导。
二、空调系统节能改造方案1. 提高空调系统效率提高空调系统的效率，是空调系统节能改造的首要任务。
包括对空调设备本身的能效提升，以及对空调系统运行过程中的能效监测和调整。
具体措施包括使用高效空调设备、采用新型耗能控制技术等。
2. 模块化改造对于旧式的中央空调系统来说，通常采用的是集中供冷的方式。
而通过将其改造为模块化的多个小型冷凝机组，可以大大提高系统的效率和灵活性，从而减少系统负荷，降低能耗。
3. 控制系统升级现代空调系统应用的调节和控制技术远远超越了传统的风机盘管和水冷却机组技术。
通过升级控制系统，可以更好地实现能效监测和调整，提高系统运行的稳定性和效率。
4. 设备维护与清洁经常对空调系统设备进行维护和清洁，常态性地对设备进行保养和清洁工作，可以大大减少设备能耗，提高设备的运行效率。
5. 科学调节室内温湿度通过合理调节室内温湿度，可以减少空调系统的负荷，降低能耗。
6. 优化空气流通方式通过优化空气流通方式，可以降低空调系统的风阻，提高空气流通效率，进而降低能耗。
7. 采用新型制冷剂利用环保型、高效的新型制冷剂，可以大大提高空调系统的制冷效率，降低对大气层的影响。
三、改造效果分析1. 节能效果通过上述的空调系统节能改造方案，可以有效地提高空调系统的能效，从而达到节能减排的目的。
根据实际案例分析，节能潜力大约可达到30%-50%。
2. 费用节约随着能耗的减少，相关的能源成本也将会得到明显的降低。
由于系统运行的稳定性和寿命也将得到提升，因此从长期来看，节能改造也将带来更为显著的费用节约。
中央空调节能改造
中央空调节能改造
4．充分利用闲置的冷却塔降低冷凝温度。 当冷却水系统为总管制时，取消冷却塔的 进回水电磁阀，通过改进冷却方塔的布水 装置，在部分制冷机开启时，可以实现一 机对两塔，两机对三塔，此时冷却塔采用 电机变频装置或是变级电机降低风扇的功 率。
中央空调节能改造
2．避免制冷机部分负荷运行，可采用水蓄 冷的方式，也可采用板式交换器来减少过 渡季节冷冻机开机时间使制冷机和系统始 终处于100%高效运行区。充分利用峰、平、 谷期不同电价降低电费支出。
中央空调节能改造
➢ 1）结合高温供冷冻水，通过部分制冷主机的间断 开、停，减少水泵运行时间，使制冷机只有100% 满负荷运行或0%停机两种状态，可以有效地减少 水泵运行时间并使制冷机维持在高效区间运行。
➢ 2．部分负荷时，降低水泵流量的措施必须慎重 如果设计精确，制冷机在满负荷时的进出水温差应 该为5℃，当部分负荷时，以5℃温差为控制目标对 冷冻水和冷却水施行变流量控制，必须考虑到降低 流量对传热温差、水侧管内换热的影响而导致蒸发 温度和冷凝温度的变化，否则会得不偿失。
➢ 3. 改造节能原则 1）节能技术的采用必须满足特定的条件，不能生 搬硬套（某大型蓄冰空调、冷热电联供）。 2）节能技术的效益评估不能以不良的管理为依据。 3）节能技术改造要本着少花钱多办事的原则，以 相对收益率来确定改造项目实施顺序。
中央空调节能改造
我们可以采取“实时控制、合理输送、 按需生产、综合集成”的方式对中央空调运 行负荷进行动态控制。 ➢ 首先要采用管理节能方式，即不需要投入 资金就可以达到节能目的。 ➢ 其次要以最小代价获取最佳节能效果为原 则进行改造节能。
中央空调节能改造方案(变频)
中央空调节能改造方案（变频）1.中央空调工作原理中央空调系统主要由制冷机、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风机盘管系统和散热水塔组成，其系统结构如:(图1所示)制冷机通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交换，将冷冻水制冷，冷冻水泵将冷冻水送到各风机风中的冷却盘管中，由风机吹送冷风达到降温的目的。
经蒸发后制冷剂在冷凝器中释放出热量，与冷却循环水进行热交换，由冷却水泵将带来热量的冷却水泵到散热水塔上由水塔风扇对其进行喷淋冷却，与大气之间进行热交换，将热量散发到大气中去。
2.中央空调应用背景中央空调系统是一个庞大的设备群体，大量的统计结果表明，空调系统所消耗的电能，约占楼宇电耗的40～60%。
就任何建筑物来说，选用空调系统都是按当地最热天气时所需的最大制冷量来选取择机型的，且留有10%～15%的余量，各配套系统按最大负载量配置，这种选择不是最合理的。
在组成空调系统的各种设备中，水泵所消耗的电能约占整个空调系统的四分之一左右。
早期空调的水泵普遍采用定流量工作，能源浪费非常严重。
而实际运行时，中央空调的冷负荷总是在不断变化的，冷负荷变化时所需的冷媒水、冷却水的流量也不同，冷负荷大时所需的冷媒水、冷却水的流量也大，反之亦然。
我们根据中央空调机组运行状态的数据分析，中央空调机组90%的运行时间处于非满负荷运行状态。
而冷冻水泵、冷却水泵以及风机在此90%的时间内仍处于100%的满负荷运行状态。
这样就导致了“大流量小温差”的现象，使大量的电能白白浪费。
3. 中央空调节能原理我们知道中央空调的水循环系统主要由冷却水泵和冷冻水泵组成。
从水泵的工作原理可知：水泵流量与水泵（电机）转速的一次方成正比，水泵扬程与水泵（电机）转速的两次方成正比，水泵轴功率与水泵转速的三次方成正比（既水泵的轴功率与供电频率的三次方成正比）。
根据上述原理可知只要改变水泵的转速就可改变水泵的功率。
例如：将供电频率由50Hz降为45Hz，功率只有原来的72.9%。
中央空调节能措施
中央空调节能措施中央空调系统的冷源效率控制也是节能的重要措施之一。
冷源是中央空调系统的核心部件，其能效直接影响整个系统的能耗。
因此，对冷源的效率进行控制和提升，能够有效降低中央空调系统的能耗。
冷源效率控制的方法有很多种，如优化制冷剂循环、采用高效节能的压缩机和蒸发器、优化制冷剂的温度和压力等。
此外，还可以通过定期维护保养冷源设备，清洗冷凝器和蒸发器，保持设备的清洁和正常运行，从而提高冷源的效率。
2、动力耗能节能措施2.1空气系统节能措施空气系统是中央空调系统的另一个重要部分，其耗能主要来自于风机和空气管道的输送。
因此，减少空气系统的阻力和风机的能耗，能够有效降低中央空调系统的能耗。
空气系统的节能措施有很多种，如采用低阻力的空气管道、优化空气管道的布局、减少空气系统的弯头和分支、采用高效节能的风机等。
此外，还可以通过定期清洗空气过滤器，保持空气系统的清洁和正常运行，从而提高空气系统的效率。
2.2水系统节能措施水系统是中央空调系统的另一个重要部分，其耗能主要来自于水泵的能耗。
因此，减少水系统的阻力和水泵的能耗，能够有效降低中央空调系统的能耗。
水系统的节能措施有很多种，如采用低阻力的水管道、优化水管道的布局、减少水系统的弯头和分支、采用高效节能的水泵等。
此外，还可以通过定期清洗水过滤器，保持水系统的清洁和正常运行，从而提高水系统的效率。
总之，中央空调节能是一项综合性的工程，需要从多个方面进行节能措施。
通过合理的温湿度控制、冷源效率控制、空气系统节能措施和水系统节能措施等方法，能够有效降低中央空调系统的能耗，达到节能减排的目的。
为了预防压缩机在满负载状态下长时间运行，电动机容量需要按最大需求来决定并留有设计裕量。
然而，在实际运行中，轻载运行的时间占比非常高。
采用变频控制对压缩机转速进行调节，可以实现对制冷量的控制，让冷冻机组一直处于最佳运行状态，从而提高空调器效率，改善冷冻机组的运行效果，进而实现节能。
中央空调变频节能改造
冷却塔风机变频控制：风机功率一般都较小，节电不如水泵明显。但风机采取变频控制能极大地有助于冷却水恒温，这对于机组制冷恒温极为关键；且能使机组溶液循环稳定，获得最大限度的节省燃料。冷却塔风扇低转速运行还能大幅度减少漂水，节省水源、延缓水质劣化、减少水雾对周围的影响。 4、采用变频器的其他益处：由于变频器的启动、停止过程是渐强、渐弱式，能消除电机启动对电网的冲击。并可
压力可直接通过更改变频器的运行频率来完成，可减少或取消挡板、阀门。·若采用温度闭环控制方式，系统可通过检测环境温度，自动调节风量，随天气、热负荷的变化自动调节，温度变化小，调节迅速。·系统可通过现场总线与中央控制室联网，实现集中远程监控二、供水系统变频节能改造：无论是溴化锂机组或电制冷（氟利昂）机组的中央空调系统，主机自身的能量消耗有机组控制，机外的电力消耗组
积小，可靠性稳定性高。目前，变频控制器以其特有的优势，正被中央空调业内人士所青睐。
省机组及系统总运行费用的 12%~20%，十分惊人。1、冷却水泵变频控制：中央空调的冷却水泵的功率是根据空调冷冻机组的压缩机满负荷设计的，当环境温度及各种外界因素，冷冻机组不需要开启全部压缩机组，此时空调的冷凝系统所需要的冷却量也相应地减小，这时就可以通过变频调速器来调节冷却水泵的转速，降低冷却水的循环速度及流量，使冷却水的冷负荷被冷凝系统充分利用，从而达到节能目的。
避免电机因过载而引起的故障。由于电机经常处于低负荷运行，能大幅度延长电机及水泵、风机的寿命，同时因没有启动、停止的冲击，加上流量的减少，管路承压及所受冲击力减小，故对管道、阀门、末端设备也起到了保护作用。另一方面，设备噪音、震动均减小，保护了环境。 5、中央空调机组外变频器的控制方式：·根据冷却水出/入口的温度改变水泵转速，调整流量；·根据冷却水入口温度改变冷却塔风机转
某大厦中央空调制冷站节能改造措施方案
某大厦中央空调制冷站节能改造措施方案1、某大厦中央空调系统制冷站介绍作为空调系统的冷源部分，中央空调系统制冷站是用于提供空调制冷效果的核心设备，主要由制冷机组、冷却水泵、冷冻水泵和冷却塔等设备组成。
中央空调系统运行过程中，首先通过压缩机将制冷剂的低压气体压缩为高压气体，进入冷凝器中换热，此时制冷剂的高压液态经过节流装置调整为低压低温液态进入蒸发器，该过程是完成制冷的关键步骤。
同时，高温冷冻回水经冷冻水泵被送入蒸发器盘管，使之与低温低压制冷剂进行热交换，变成低温冷冻水，并通过冷冻水泵作用将其送至各风机盘管，由冷却盘管吸收热量，降低空气温度，最后通过风机向功能间送风，完成循环制冷过程。
通过以上循环过程，中央空调系统制冷站可以将热气体转化成冷气体，以达到调节室内温度的目的。
1.1 设备使用现状某大厦的中央空调机房位于负一层，配备了 2 台定频螺杆式冷水机组、3台冷冻水泵（2用1备）、3台冷却水泵（2用1备）和2台横流冷却塔。
其中，空调冷冻水管系统采用一次泵变流量系统，冷却水系统为变流量并联式系统，冷却塔位于大厦的设备层。
目前，该系统存在以下使用问题：第一，冷水机组于2007年12月投入使用，运行时间过长，制冷效果较差，使用的冷媒为已被国家列入淘汰的冷媒 R22，具有产量少、价格高的缺点。
第二，原空调冷冻水管系统采用一次泵变流量系统，其冷却水系统为变流量并联式系统。
原有的冷冻泵和冷却水泵配置的流量比冷水机组要求的小，加上管网的水阻力大，导致实际运行 1 台冷水机组需要运行2台冷冻水泵和2台冷却水泵，增加了系统的运行能耗。
水泵电机为国家要求淘汰的Y2系列型号。
第三，针对位于设备层的 2 台侧出风的横流冷却塔，每台冷却塔由2台水量为150 m3/h的冷却塔组成，总电机功率为5.5×2 kW。
现场勘查发现电机已锈蚀严重，换热填充剂老化，部分补水管也已锈蚀，导致系统能效降低，运行成本增加，不利于建筑的绿色环保运行。
中央空调节能改造原理
中央空调节能改造原理
中央空调节能改造原理是通过对现有中央空调系统进行技术升级和优化，以达到减少能耗、提高能效的目的。
首先，更换节能型压缩机。
传统的中央空调系统使用的是普通压缩机，而节能型压缩机具有更高的效能和更低的能耗。
新型压缩机可根据室内温度和负载情况自动调节制冷剂供应，实现能耗的最优控制。
其次，优化冷却剂的选择。
传统的制冷剂，如R22，对臭氧层有破坏作用，并具有较高的温室效应。
现如今，绿色环保的制冷剂，如R410A，被广泛运用于新型中央空调系统中，以降低对环境的影响。
另外，在中央空调的系统设计方面也可进行改造。
合理规划冷却水路和气流，增加冷却水泵的调速控制和气流调节装置等，都能减少能耗，提高空调系统的能效。
此外，安装智能节能控制系统也是节能改造的重要一环。
智能控制系统能够根据实际室内外环境温度、用电负荷、人员密度等因素，自动调节空调的运行状态，并合理控制空调的启停、温度设定等参数，从而最大程度地减少能耗，提高能效。
通过中央空调节能改造，可降低单位面积的能耗，减少资源消耗，降低对环境的污染，实现节约能源、保护环境的目标。
中央空调系统节能优化策略
中央空调系统节能优化策略中央空调系统是建筑物中耗能较大的部分之一，在提高能源利用效率的同时，节能优化策略的实施对于降低能耗和环境保护至关重要。
以下是中央空调系统节能优化的一些建议：1. 升级设备：考虑更换老化的空调设备为高效节能的新型设备，例如采用能效比高的变频空调机组，以减少能源消耗。
升级设备：考虑更换老化的空调设备为高效节能的新型设备，例如采用能效比高的变频空调机组，以减少能源消耗。
2. 定期维护：定期对中央空调系统进行维护和清洁，确保设备正常运行和高效工作。
此外，定期更换和清洗空调过滤器和冷凝器，可以提高系统的效率，减少能源浪费。
定期维护：定期对中央空调系统进行维护和清洁，确保设备正常运行和高效工作。
此外，定期更换和清洗空调过滤器和冷凝器，可以提高系统的效率，减少能源浪费。
3. 智能控制：采用智能化控制系统，根据室内外环境条件和用电负荷，动态调整空调温度和风量。
通过合理的温度控制和定时开关机，可以达到节能的效果。
智能控制：采用智能化控制系统，根据室内外环境条件和用电负荷，动态调整空调温度和风量。
通过合理的温度控制和定时开关机，可以达到节能的效果。
4. 隔离措施：改善建筑物的隔热性能，使用高效隔热材料，如保温、隔热窗户等，减少热量的传递和损失。
这可以降低空调系统的负荷和能耗。
隔离措施：改善建筑物的隔热性能，使用高效隔热材料，如保温、隔热窗户等，减少热量的传递和损失。
这可以降低空调系统的负荷和能耗。
5. 环境感知：采用环境感知技术，根据室内外温度、湿度、CO2浓度等信息进行智能化控制。
通过检测和分析环境数据，可以更加精准地控制空调系统，减少能源浪费。
环境感知：采用环境感知技术，根据室内外温度、湿度、CO2浓度等信息进行智能化控制。
通过检测和分析环境数据，可以更加精准地控制空调系统，减少能源浪费。
6. 员工教育：加强员工的节能意识和培训，提高对中央空调系统的正确使用和操作。
合理利用室内自然通风和自然采光，减少对中央空调系统的依赖。
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➢ 3. 改造节能原则
1）节能技术的采用必须满足特定的条件，不能生 搬硬套（某大型蓄冰空调、冷热电联供）。
➢ 3）为了响应政府的节能节电的号召，将室内温度 提高2℃-3℃，那末通过提高冷冻水出水温度的措 施降低了末端设备消耗冷量的能力，使室内温度 无法达到更低的温度，这就有效地抑制了过度的 消费和不必要的浪费;利用提高冷冻水出水温度控 制末段冷量的供给、控制室内温度的做法更具有 可操作性。
2．避免制冷机部分负荷运行，可采用水蓄 冷的方式，也可采用板式交换器来减少过 渡季节冷冻机开机时间使制冷机和系统始 终处于100%高效运行区。充分利用峰、平、 谷期不同电价降低电费支出。
➢ 1）结合高温供冷冻水，通过部分制冷主机的间断 开、停，减少水泵运行时间，使制冷机只有100% 满负荷运行或0%停机两种状态，可以有效地减少 水泵运行时间并使制冷机维持在高效区间运行。
➢ 2）在实施峰、平、谷不同电力价格的地区，尽量 在平、谷电力期间多开制冷机将中央空调系统中 的水和室内环境温度降到一定的水平，在峰电期 间少开制冷机、少用电，使系统温度维持在用户 可以接受的范围内。其实质是利用了便宜的平、 谷电力借助中央空调系统中的水和建筑物蓄冷， 同样可以起到降低电费，合理用电的目的。
这样对中央空调节能有着实际的借鉴意义。
动态变流量控制原理
当空调负荷发生变化时，通过采集一组参数 值经模糊运算，及时调节冷水机组、各水泵 和冷却塔风机的运行工作参数，从而改变冷 水机组工作状态、冷冻 (温)水和冷却水流量， 改变冷却塔风机的风量，确保冷水机组始终 工作在效率最佳状态，使供回水温度始终处 于设定值，从而使主机始终处于高转换效率 的最佳运行工况。
2）节能技术的效益评估不能以不良的管理为依据。
3）节能技术改造要本着少花钱多办事的原则，以 相对收益率来确定改造项目实施顺序。
我们可以采取“实时控制、合理输送、 按需生产、综合集成”的方式对中央空调 运行负荷进行动态控制。 ➢ 首先要采用管理节能方式，即不需要投入 资金就可以达到节能目的。 ➢ 其次要以最小代价获取最佳节能效果为原 则进行改造节能。
3．不同时段、不同季节、不同场合对新风 量的需求不同。
➢ 1）充分利用自然冷源减低室内焓值
由于商场人流密度和设备发热量大，室外温 度在15℃-20℃，仍然需要给商场提供冷量， 这种情况每年超过40多天。通过采取关闭 回风通道，加大新风口的措施对商场实施 全新风供给，节能效果显著。
➢ 2）减少设备房空调用电
➢ 一次泵变流量系统
当末端空调负荷变小时，末端空调设备前 的两通阀将会关闭或减小，负荷侧回路管 路的阻力增大，冷冻水供、回水温差将出 现减小，供回水管的压差将出现增高的趋 势。水温传感器及水流压差器检测出这种 趋势后，模糊控制系统将自动降低冷冻水 泵的工作频率，减少冷冻水流量，并使供 回水温差及供回水压差控制在最佳设定值 上，维持冷水机组的高效率运行。
至少在过渡季可以利用室外空气或是室内 冷空气的二次利用降低机房温度，关键是 要组织好机房内空气流动，降低机房空调 用电。
பைடு நூலகம்
4．充分利用闲置的冷却塔降低冷凝温度。 当冷却水系统为总管制时，取消冷却塔的 进回水电磁阀，通过改进冷却方塔的布水 装置，在部分制冷机开启时，可以实现一 机对两塔，两机对三塔，此时冷却塔采用 电机变频装置或是变级电机降低风扇的功 率。
调节”消耗了更多的电力，是一种极其不经济的做 法，“质的调节”好处是降低了单位冷量的能耗。 特别是在过渡季节，因末端设备相对有较大的换热 余量,通过提高冷冻水的出水温度,基本上可以在不牺 牲舒适度的前提下,达到节能的目的。
➢ 2）在实际运行中，中央空调冷冻水以高于7℃的 变水温工况运行,还使的制冷机的制冷量有所增加, 在一些场合提高冷冻水出水温度会减少制冷机及 配套水泵开启的台数,使节能效果增大；
中央空调的改造节能
➢ 1．修正原设备匹配不合理的匹配 水泵运行严重地偏离设计工况是设备匹配不合 理最普遍的问题，我们一直采取更换水泵的方 法，由于更换水泵的费用仅为购买变频装置 30-40%，重要的是：更换新的水泵效率高， 没有变频装置的多余损耗，运行管理更为方便。
➢ 2．部分负荷时，降低水泵流量的措施必须慎重
动态变流量节能控制方法
➢ 变流量冷却水泵系统 当末端空调负荷减少时，反映到冷水机组将 出现冷却水出水温度降低的现向，温度传感器 检测出这种变化趋势后，模糊控制系统将自动 降低冷却水泵的工作频率，降低冷却水进水流 量，提高冷却水出水温度，并使进、出水温差 控制在最佳设定值上，维持冷水机组的高效率 运行。
中央空调节能改造
(1)中央空调系统的动态节能控制与 效益评估
中央空调的管理节能
1. 制冷机冷冻水的出水温度提高2-5℃，即 可以提高制冷效率又可以合理地控制末端 冷量的消耗。
➢ 1）从制冷学的原理中我们知道，冷量的温度水平越 高，制取单位冷量的能耗就越低。通常冷冻水的温 度每升高1℃，制冷机能耗下降3%左右.
动态变流量控制的核心是变流量控制器，在 控制器中建立了知识库、模糊控制模型和模 糊运算规则，形成智能模糊控制。通过采集 影响冷水机组运行的各种参数，经模糊运算， 得出相应的控制参数，这些控制参数被送到 冷水机组、冷冻(温)水控制子系统、冷却水 控制子系统、冷却塔风机控制子系统。这些 子系统根据控制参数的 变化，利用现代变频 控制技术，改变空调系统循环水的流量和温 度，以保证整个系统在满负荷和部分负荷情 况下，均处于最佳工作状态，从而最终达到 综合节能的目的。
目前中央空调的运行方式是冷冻水的出水温度7℃保 持不变，当末段为部分负荷时，电磁阀门自动关闭， 室内供冷量通过冷冻水流量的调节来控制，我们称 之为“量的调节”；而根据中央空调系统的具体情 况、用户的特点、末端设备配置、环境温度等因素， 通过控制中央空调冷冻水的出水温度来调节供冷量 称之为“质的调节”。 中央空调系统传统的“量的