空调水系统管路优化设计与节能运行分析
例谈空调水系统节能设计方案
例谈空调水系统节能设计方案1、项目概况本项目地处武昌滨江核心区，地上8层，主要功能包括商业、餐饮、娱乐等，商业主通道围绕中庭呈椭圆布置，娱乐广场位于4层，6层至8层均设有花园；地下5层，主要为机动车库和设备用房，其中冷冻机房设置在B2层。
2 空调水系统2.1空调水系统比较空调水系统形式按照不同的分类有不同的结果，按照水流量是否保持恒定，可分为定流量水系统与变流量水系统；按照供回水管的数量，可分为两管制、三管制和四管制。
不同形式的特征、优缺点如表1至表2所示，综合性能如表3所示。
2.2 空调水系统优化分析本项目当前空调冷热源方案见表4，冷热水系统采用四管制形式，可以满足不同区域的同时供冷、供热需求，并便于实现水量控制。
管道设置采用异程设置方式，系统水力平衡采用动态平衡方式，结合各末端设备各接管进行设置。
2.2.1空调水系统形式建议本项目8层的OHU-8F-1机组距离商业冷冻机房距离最远，8层地面标高为33m，B2层标高为-13m，距离约162m，则最远输送距离约208m，来回管道长度为416m，单位长度摩擦阻力按250Pa/m計算，则沿程阻力为104kPa（约10.4mH2O）。
局部阻力取为0.5倍的沿程阻力计算，则总的管路阻力为15.6 mH2O；空气处理机组阻力为4.5 mH2O，冷水机组阻力为8 mH2O，二通调节阀阻力为4 mH2O，则总阻力为32mH2O。
同时，一层的空气处理机组水系统总阻力约为31mH2O，负荷侧系统阻力差异不大，且水温要求一致，建议：（1）采用冷源侧定流量，负荷侧变流量的一次泵系统。
（2）采用冷水机组定流量方式，应在系统的供回水管之间设置电动旁通调节阀，旁通调节阀的设计流量宜取容量最大的单台冷水机组的额定流量。
当前扩初图中，所选的水泵CWP-R-1和CWP-R-2的扬程可满足要求，且两用一备，满足标准要求。
2.2.2冷水机组入口管路分析通过对商业冷源系统图的分析，建议：（1）冷水机组应遵循“台数优先”的控制策略。
浅析暖通空调系统的优化节能设计
浅析暖通空调系统的优化节能设计
暖通空调系统是指利用空气、水或其他介质进行制冷、制热、通风和空气净化等工艺操作的系统。
在传统的建筑中，暖通空调系统的运行消耗大量的能量，造成能源的浪费和环境的污染。
为了减少能源消耗并保护环境，可以对暖通空调系统进行优化节能设计。
在暖通空调系统的设计中，应充分考虑建筑的朝向、采光情况和周边环境等因素。
合理设置建筑的朝向和采光设计，可以最大程度地利用自然光线和自然通风，减少对空调系统的依赖，降低能源消耗。
在选择空调设备和控制系统时，也要考虑设备的效能和能耗指标，选择能效比较高的设备，以提高系统的整体效能。
在暖通空调系统的运行过程中，应注意合理控制温度和湿度。
根据不同的建筑需求和季节变化，调整和控制空调系统的运行参数，避免过度制冷或制热，减少能源的浪费。
通过合理设置风机和风道的尺寸和布置方式，可以减小风道的压力损失和空气流通阻力，提高送风效果和系统的运行效能。
在暖通空调系统的管路设计中，应采用节能管道和节能阀门等设备。
选择低阻力和不易积尘的管道材料，减少水流阻力和输送能量的损失。
对于大型的暖通空调系统，可以采用变频控制技术和智能控制系统，根据实际需求灵活调整设备的运行状态和能耗，实现系统的高效运行。
暖通空调系统的优化节能设计是通过合理设置建筑朝向和采光设计、选择能效高的设备、合理控制温湿度和优化管路设计等措施，降低能源的消耗，减少对环境的影响。
在建筑的整个生命周期中，通过不断优化和改进，实现节能减排的目标，为可持续发展的建筑和环境做出贡献。
浅析暖通空调系统的优化节能设计
浅析暖通空调系统的优化节能设计随着社会经济的不断发展和人民生活水平不断提高，人们对于舒适度和健康度的需求也越来越高。
因此，暖通空调系统逐渐成为人们生活中不可或缺的重要组成部分。
然而，由于能源价格的不断上涨和环保要求的不断提高，暖通空调系统的能源消耗和环境影响也逐渐成为一个问题。
因此，进行优化节能设计是十分必要的。
首先，在暖通空调系统的设计中，要考虑到其运行效率。
因为暖通空调系统的运行效率直接影响能源消耗和运行成本。
因此，在设计中，应当采用高效率设备和制冷剂，并合理选型，如采用高效低噪声的变频器、合理调控室内温度、配备高效热回收装置等，以提高系统的运行效率和能源利用率。
同时，运用新型的设计理念和技术手段，如计算机模拟、CFD等方法，优化暖通空调系统的工艺和结构，进一步提高其运行效率。
其次，要加强暖通空调系统的智能化控制。
通过智能化控制技术，可以实现对系统的全面监控、智能化调节和优化控制。
例如，可以采用先进的PLC控制系统，结合传感器、执行器等，实现对空调系统的全面控制和监控，依据实时数据对系统进行优化调节。
此外，还可以利用大数据和人工智能等技术，对系统进行智能化建模和预测控制，实现对系统运行状态的预测和精细化控制。
再次，优化管道布局和系统结构。
通过对系统管道的合理布局和系统结构的优化，可以降低系统的能源消耗和运行成本。
例如，可以采用分离式空调系统，将冷热源与室内机组分离，避免能源浪费和热量的损失。
同时，在管道布局上，应当注意减少管道的长度和弯曲，避免管道阻力过大，造成能源浪费。
此外，在管道设计上，还应当充分考虑节能材料的应用，如采用断热性能好的材料减少能量的散失。
最后，加强运维管理和维护。
对于暖通空调系统的运维管理和维护，应当从多个方面进行领先的优化，如建立建筑自主控制管理平台总控制中心，实现对于全部暖通空调系统的管控，建立完善的运维管理和能效评估体系，定期开展巡检维护，及时修复故障和优化调整。
综上所述，对于暖通空调系统的优化节能设计，需要从多个方面入手，采取系统、科学的方法，运用领先的技术手段，加强人员管理和技术培养，不断提升系统的运行效率和节能环保性能，得到良好的节能效果。
中央空调水系统节能改造分析与实践
中央空调水系统节能改造分析与实践摘要：随着经济的发展，能源的消耗速度越来越快，我国所面临的能源问题也愈发严峻。
建筑能耗在城市能耗中占比最大，而接近50%的建筑能耗是由维持室内温度平衡产生的，因此，针对中央空调水循环系统的节能设计，有利于建筑物实现节能减排的目标，减少对资源的消耗，为社会经济的可持续发展贡献力量。
关键词：中央空调；水系统；节能改造1 空调水系统概述1.1 空调水系统特点中央空调系统是集水系统和风系统构成的完整体系，本文重点围绕其中的水系统展开探讨。
空调水系统的运行特征主要体现在两方面：其一，空调相关设备普遍低于额定负荷的状态持续工作；其二，其供回水温差明显低于供冷系统的温差。
空调负荷在各运行时间段具有差异性，有超过50%时间均以总负荷的50%~75%运行，而满负荷运行状态的时间普遍在全年总时间的10%以内。
鉴于此，若能够有效优化水系统，使其保持在趋近于满负荷的状态运行，则能够显著发挥能源的应用优势，避免中央空调系统能源浪费的问题。
1.2 组成部分空调水系统可细分为冷冻水、冷却水两类子系统，硬件组成包含制冷机组、冷却水泵、冷却塔等。
在载冷剂的作用下达到降低冷冻水温度的效果。
通过制冷机组有效压缩制冷剂，产出具有高温高压特性的气体，此类型制冷剂持续流入冷凝器内，源自冷却塔的冷却水将会改变其性质，使其转变为具有低温高压特性的液体，该部分流经膨胀阀后性质进一步转变，即具有低温低压特性，继而进入蒸发器内发生汽化反应，由此完成一次循环。
按上述工作机制持续运转，可不断向空气处理单元输送冷量，期间制冷机组所产生的热量能够被及时带走，经由冷却塔处理后向外界环境释放。
2 中央空调系统节能改造技术2.1 冷源改造技术对中央空调系统，进行节能改造，采取冷源改造技术，有着不错的效果。
从实际改造效果来说，较为成熟的冷源改造技术较多，包括制冷机组变频控制和水蓄冷等，发挥着积极的作用。
2.2 循环泵改造技术基于中央空调系统运行特点，利用自控技术、通信技术、控制软件等，比如使用智控变频技术，对空调系统水泵进行控制。
浅析暖通空调系统的优化节能设计
浅析暖通空调系统的优化节能设计暖通空调系统是现代建筑中不可或缺的系统之一，其设计质量直接关系到建筑能源消耗、室内空气品质等方面的问题。
针对现代建筑中存在的诸多能耗问题，本文将从优化节能角度对暖通空调系统进行分析探讨。
一、优化空气流通设计在暖通空调系统的设计中，空气流通是一个非常关键的问题。
对空气流通进行优化，可以提高空气流通效率，降低能源消耗，并且能够提高室内空气品质。
针对现代建筑中经常存在的废气、异味等问题，可以考虑采用一些人工通风、自然通风等手段。
同时，应根据建筑压力、空气温度等因素进行科学调整，达到最优化的节能效果。
二、优化管道设计管道是暖通空调系统中非常重要的组成部分。
在管道设计中，应根据不同的场景进行科学安排，合理分布空气，以达到最优化的受热面积及流速。
同时，应根据管道材质进行合理的选择，并进行管道壁厚的计算，以保证管道的承受能力和使用寿命。
三、优化冷却装置设计冷却装置是暖通空调系统中耗能最大的部分之一。
优化冷却装置设计，能够大大降低能源消耗。
具体的优化方式包括：1、合理安排设备布局，避免冷却装置集中位于同一区域，导致能源浪费。
2、采用节能型冷却装置，例如多级压缩机、变频技术等。
3、应根据季节变化，合理调整冷却系统的温度差、发热等参数，以达到最佳的节能效果。
四、优化控制系统设计控制系统是暖通空调系统中一个至关重要的环节，能够实现精确的控温、控湿等功能。
在控制系统设计中，应根据不同的场景进行科学配置，并对设备进行智能化的监测、控制。
同时采用人工智能等技术，能够实现对暖通空调系统的一键监控、调整等功能，大大提高节能效果。
总之，针对现代建筑中存在的能源消耗等问题，优化暖通空调系统的设计是一项非常重要的任务。
优化空气流通、管道设计、冷却装置设计以及控制系统设计等方面，能够大大提高系统的效率，优化能源消耗，降低对环境的影响，实现可持续发展的目标。
空调水系统节能技术分析
空调水系统节能技术分析摘要：能源紧缺的加剧, 国家对节能工作的要求越来越高, 空调系统的节能引起了越来越多设计人员和业主的关注。
空调水系统作为空调系统的一个重要组成部分, 具有巨大节能潜力。
本文探讨了空调水系统节能技术。
关键词：空调；水系统；节能；技术近年来，随着中央空调系统的普及，高额的空调运行费用成为人们日益关注的问题。
因此，对空调水系统的节能技术研究尤为重要。
一、空调水系统概述空调冷水系统可以归纳为以下三种形式：一次泵定流量系统：冷源侧定流量，负荷侧定流量，无变频泵；二次泵变流量系统: 冷源侧定流量，负荷侧变流量，负荷侧采用变频泵；一次泵变流量系统:冷源侧变流量，负荷侧变流量，冷源侧与负荷侧采用同一个变频泵。
1、一次泵定流量系统一次泵定流量系统是国内空调工程设计中应用较多的一种形式。
其特点是:通过蒸发器的冷水流量不变, 因此蒸发器不存在发生结冰的危险。
当系统负荷侧冷负荷减少时,通过减小冷水的供、回水温差来适应负荷的变化, 所以在绝大部分运行时间内,空调水系统处于大流量、小温差的状态,不利于节约水泵的能耗。
2、二次泵变流量系统二次泵变流量系统是在冷水机组蒸发器侧流量恒定的前提下, 把传统的一次泵分为两级, 包括冷源侧和负荷侧两个水环路。
其最大特点在于冷源侧一次泵的流量不变, 二次泵则能通过末端负荷的需求调节流量。
对于适应负荷变化较弱的一些冷水机组产品来说, 保证流过蒸发器的流量不变是很重要的, 只有这样才能防止蒸发器发生结冰事故,确保冷水机组水温稳定。
由于二次泵能根据末端负荷调节流量,与一次泵定流量系统相比, 能节约相当一部分水泵耗能。
3、一次泵变流量系统一次泵变流量系统选择可变流量的冷水机组, 使蒸发器侧流量随空调负荷的变化而改变,从而最大限度地降低水泵耗能。
与一次泵定流量系统相比,把定频水泵改为变频水泵，故水系统设计和运行调节方法不同，控制更复杂，但节能效果更明显。
二、空调水系统节能技术1 、变流量水系统在水系统设计中, 冷冻水泵的容量是按照建筑物最大设计负荷选定的, 但是实际空调负荷在全年的绝大部分时间内远比设计负荷低, 绝大多数时间是在部分负荷下运行, 而且负荷率在50%以下的运行时间要占一半以上。
空调系统的设计与节能优化
空调系统的设计与节能优化第一章：空调系统的基本原理空调系统是利用热力学原理改变室内空气的温湿度，使其达到人们舒适的状态的一种设备系统。
其基本组成部分包括压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置和控制系统等。
1.1 压缩机压缩机是空调系统中的核心部件，其作用是将低温、低压的制冷剂吸入，经过压缩后变为高温、高压气体，再输送到冷凝器中，从而将热量传递给外界。
1.2 冷凝器冷凝器是将高温高压制冷剂释放热量的部件，其常用的散热方式是通过金属管道散热到空气或者通过水循环散热到水体中。
1.3 蒸发器蒸发器是将低温低压制冷剂吸收热量的部件，其作用是将热量从室内空气中吸收，并将室内空气的温度降低，达到降温的目的。
1.4 节流装置节流装置是调节制冷剂流量并降低制冷剂温度和压力的部件，其常用的节流装置是毛细管和膨胀阀。
1.5 控制系统控制系统是负责监控和调节空调系统运行状态的部件，其包括温度传感器、压力传感器、温控器和电子控制器等。
通过控制系统的运行，可以实现对室内空气温度、湿度、风速等参数的调节。
第二章：空调系统的能耗特点空调系统是建筑物中能耗比较大的设备之一，其能耗特点主要有以下几个方面：2.1 能耗主要集中在压缩机空调系统的能耗主要集中在压缩机上，其能耗占整个空调系统的一半以上。
2.2 负载变化对能耗影响较大建筑物的使用情况会经常发生变化，例如夏季白天人们在室内活动较多，而晚上则会相对较少。
这些负载变化会对空调系统的能耗产生较大的影响。
2.3 热损失较大空调系统在运行过程中会产生一定的热损失，例如在排气管道中排出的热气体等，这些热损失会对系统的能效产生较大的影响。
第三章：空调系统的节能优化策略在空调系统的设计和运行过程中，通过采用一定的节能优化策略可以有效降低系统的能耗。
以下列举一些常见的节能优化策略：3.1 采用高效节能型制冷剂在现有的制冷剂中，氢氟碳化物（HCFC）和氟利昂（CFC）等在使用过程中会产生大量的温室气体和臭氧层破坏物质。
空调水系统节能与水力平衡优化设计的简述
2016年11月空调水系统节能与水力平衡优化设计的简述*闫志雄，1982年4月生，北京工业大学建筑环境与设备工程专业，大学本科，工程师地址：北京市西城区骡马市大街8号泰和国际大厦5层摘要水力失调是许多实际空调工程运行存在的通病。
空调水系统节能潜力很大，但实际工程中往往是空调水系统的水力失调降低了节能技术应用的效果，因此我们必须重视调水系统节能与水力平衡优化设计。
关键词空调水系统水力平衡节能阀权度Energy saving air conditioning watersystem and optimizing the design of hydraulic balance brieflyBy Yan Zhixiong*Abstract Hydraulic imbalance is the common fault ofmanypracticalairconditioningengineeringoperation.Air conditioning water system and energy saving potential is very big,but in practical engineering are often the air conditioning water system of hydraulic misadjustment reduces the effect of energy saving technology application,so we must pay attention to the diversion system energy saving and hydraulic balance optimization design.Key words Air conditioning water system ，Hydraulic balance ，Energysaving ，Valvepowerdegree*BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURA L DESIGN0引言随着人类生活水平的提高和技术能力的不断发展，出现了多样化的供热系统和制冷系统，并且得到人们广泛的应用。
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空调水系统管路的优化设计与节能运行分析
【摘要】本文结合现阶段中央空调的能源消耗的特点，分析了空
调水系统优化设计和节能减排设计的必要性，并分析了空调节能的
空间。总结了中央空调水系统节能的优化设计方法，供工程设计人
员借鉴。
【关键词】中央空调；水系统；节能设计；优化设计
引言
随着我国改革开放的逐步深入，国民经济建设取得了长足的进
步，我国城镇化建设速度加快，城市公共建筑大都装备了中央空调
系统。中央空调系统对于建筑物室内的温度、相对湿度具有较好的
调节能力，随着该设备的大量使用，城市建筑能耗快速提高，激增
了建筑物的电力负荷。据有关的调查研究，我国的用电负荷中有大
约两成来源于空调设备的用电，而且其比例还在不断的提高。而由
于空调设备的使用特性，通常都随着天气的变化而造成集中使用的
情况，对于高峰期的电网造成极大的压力，影响着城市电力部门的
正常运行。我国的建筑能耗量较高，建筑节能技术应用还处于初级
阶段，96%以上的建筑物能源消耗都存在较大的浪费现象，因此我
国的建筑物单位建筑面积的能源耗费远高于发达国家，因此建筑节
能减排措施的应用具有较大的必要性。在建筑能耗的来源类型中，
中央空调的能源消耗基本是建筑能耗的一半，因此优化设计空调系
统的管路对于建筑节能减排具有现实意义。本文主要就中央空调水
系统的优化设计方法进行分析，并总结如何减少空调系统的能源消
耗量的措施。
1、空调水系统的节能原理
由于目前工程设计项目盲目追求设计进度，尽量缩短设计周期，
而在进行中央空调系统的设计工作过程中，通常不进行详细的计
算，而是采用估算的方式来提高空调系统的冷负荷参数，从而导致
空调系统的总负荷值较建筑物的需求偏大，使得空调系统的主机的
制冷性能偏高、管路系统的输送能力偏强且末端的控制设备偏大
等，最终导致整个空调系统的能源消耗增加。有时由于空调系统调
试不合理，使得工程设计人员需要再提高空调系统主机的制冷能
力，使得空调系统具备充足的制冷性能去避免由于系统综合制冷性
能不足导致的建筑环境舒适感不足的问题。而这个关键的改变引起
空调系统设计的连锁式反应，由于空调系统主机制冷能力偏高，所
以使得空调系统的管路输送能力提高，从而使得空调系统的水泵的
输送功率、输送能力以及管线尺寸都需要增加。实际上，空调系统
的末端冷、热负荷是与季节、温度变化、设备负荷变化以及人员流
动性是紧密联系的，即通常空调系统的负荷都远远低于系统的额定
负荷值。据有关的统计表明，中央空调系统一半以上的时间的负荷
值是在其额定负荷值50%的范围内运行的，而系统中的冷却水的使
用温差通常在4～6℃，而空调水系统的流量不发生较大改变时，几
乎全年都在1～3℃的温差下运行。由此，现阶段的中央空调水系统
通常都存在冷却水温差下、流量大、管路能耗大且能源浪费高的现
象，存在较大的节能减排余地。
2、中央空调水系统优化设计方法
2.1 优化冷水机组降低系统能耗
冷水机组能耗占据整个中央空调系统总能耗的60%左右，是优化
水系统控制的最重要部分。目前所采用的中央空调系统，对冷水机
组工作性能有影响的参数有冷冻水温、冷却水温、冷冻水量、冷却
水量、冷负荷，优化冷水机组就必须考虑这几个参数对冷水机组制
冷量和耗电量的影响。在研究中我们发现，当其它条件不变，冷冻
水温度提高时整个冷水机蒸发温度会得到提高，从而提高冷水机组
制冷系数，降低单位制冷所消耗的电量；冷却水温度变化对冷水机
组能耗的影响则正好相反，冷却水温度越高制冷系数越低，单位制
冷所消耗的电量越高；冷冻水和冷却水流量增大时，蒸发器和冷凝
器的换热性能会得到提高，从而提高冷水机组制冷系数降低单位制
冷所消耗的能量，但流量的增大却会增加水泵的能耗。在实际使用
中，冷水机组都是处于部分负荷状态下工作的，因此更多的需要关
注冷水机组部分负荷下的制冷机性能。
2.2 构建水泵变流量系统降低能耗
研究表明，中央空调系统整个能耗中水泵能耗就占了35%左右，
是整个系统中的能耗大户。传统中央空调系统由于技术条件、能源
价格、设计观念等因素的影响，其水泵通常采用定流量设计，这种
固定流量设计使得系统在部分荷载时水泵工作状态不会发生改变，
流量不会因负荷的增大或减小而变动，造成能源浪费现象。近年来，
技术的提高作，有效的减少了水泵能耗，减小了整个水系统能耗。
目前水泵变量系统的应用主要采用温差控制法和压差控制法两种
方法。压差控制法则是利用温度传感器获取室内温度变化参数调节
调节阀开度，使供回水管压差发生变化，再由压差传感器采集压差
参数由控制器计算，发出指令控制水泵频率，压差控制法能保证最
不利末端水流量条件，但节能效果不如温差控制法，但能保证整个
系统的正常工作效果。
2.3 优化冷却塔性能
水系统中的冷却塔是空调冷却机组中冷却水进行热质交换的场
所，其任务就是将冷却过程中产生的废热排出并将冷却水的温度降
低，将水作为重要的传热介质。冷却塔中的热量交换主要是通过水
的蒸发来完成的，所以在进行冷却塔性能优化时，主要考虑的就是
通过对空气湿度和温度进行调节，以及对进入冷却塔的水流量、空
气流量以及水温来有效地提高冷却塔的冷却效果。通过有关研究表
明，冷却塔排除的水温度与空气温度的温差与冷却水流量及空气量
存在密切的关系，水量对其影响几乎成正比例相关；送风量较小时
风量发生变化对于冷却效果影响较大，而送风量较大时风量发生变
化则对于冷却效果影响不大。所以需要合理考虑冷却塔送风机的型
号，以提高冷却效果。
2.4 优化水系统隐形能耗
除了冷水机组、水泵、水塔性能系统能耗影响巨大外，水系统隐
形能耗也不容忽视。如管路保温效果和冷冻水流失等对能量的消
耗，尤其是排污阀、旁通阀泄露造成冷冻水流失，会造成大量能耗。
在设计时需要充分考虑到管路保温和冷冻水流失问题。同时，还需
要注意由于中央空调系统由于工作环境和工作条件的关系，水系统
内的水在物理、化学以及微生物等各方面作用下，其水质极容易变
化，影响整个系统的运行效果和使用寿命。因此，在设计时，要充
分考虑系统排污机制和清洗机制，并设定定期检查水质时间，根据
水质情况定期投入药物对冷却水进行处理或者采用磁化法、高频水
改法、静电水处理法、电子水处理法等进行处理。
3、结语
现代建筑尤其是城市中重要的公共建筑基本都存在中央空调，中
央空调系统是建筑物中能耗最大的电气设备，对中央空调水系统管
理进行优化设计和节能减排设计，对于节约能源、提高能源利用率、
降低建筑使用成本具有显著的经济效益和社会效益。在进行建筑物
的中央空调水系统的节能减排设计时，需要遵循节能低碳、安全环
保的原则，综合考虑中央空调水系统的制冷主机、水泵以及冷却塔
的能源消耗组合模式，综合设计相关的参数，并减少空调水系统的
隐形能源浪费与消耗现象，最终实现空调系统的节能目标，为我国
节能减排，实现可持续发展提供强有力的支持。
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