0 引言

随着我国人民生活水平的不断提高，近年来修建了不少服务型公共建筑，并且向多元化方向发展，建筑规模越来越大。公共建筑作为一个流动人口众多的场所，人们对室内空气的温湿度、洁净度和空气品质问题越来越重视。由于能源的紧缺，节能问题也越来越引起人们的重视。因此迫切需要为新建的公共建筑物安装节能、健康、舒适的中央空调系统来满足人们对高生活水平的追求。

能源问题是当今世界各国普遍重视的问题，被公认为人类面临的四大生存问题之一。自上世纪70年代发生全球性能源危机后,各国政府和各能源组织对全球能源的利用情况和能耗结构进行了全面的实事求是的分析，指出建筑能耗是能源消耗重要的组成部分。各国政府在建筑设计和施工、新型建筑节能减排技术的开发、建筑节能法规的制定和实施等各方面都做了大量的工作,不仅改善了环境,也节省了大量的能源,取得了可观的经济效益。^[1]我们可以从建筑围护结构节能、空调系统设计和运行中的节能措施、冷热源的节能和其他节能技术几方面作一定探讨。

1 目前存在的问题

空调能耗指的是建筑物内空调系统中所采用的一切设备日常运转所消耗的能量"对于一般的空调系统而言，空调能耗主要分为两类：一类是为了消除建筑物内热、湿负荷而提供给空气处理设备冷量和热量的冷、热源能耗，如电制冷设备运行所消耗的电能和锅炉所消耗的煤、油、燃气或电等；另一类是流体输送设备运行时所消耗的电能，如风机和水泵为克服流体阻力而消耗的电能等，称动力能耗。它直接受流体的流量和压力损失大小的影响，其影响因素包括系统形式、温差、流速和设备效率，风、水管道长度等。^[2]

为了降低空调系统的节能，研究、设计人员不遗余力的研究和开发新的节能系统形式，如变风量系统、变水量系统、地源热泵等系统形式；同时，不断提高设备的效率，如制冷机、水泵、换热器、热回收热交换器等。经过多年的研究，在这些领域取得了一些进展，并有了一些成熟工程的应用，但应该说，每种系统形式在其节能的同时，也有自己的缺点，并不能非常完美的解决空调系统的节能问题。如变风量系统，虽然原理上非常节能，但由于控制理念及新风等问题，在实际运行过程中，与一般系统相比并不节能，控制不好还耗能；变水量系统类似，控制系统的复杂性常使水系统振荡；水源热泵系统确实能较好的实现节能，但会对地下水资源造成破坏，因此，从长远角度看，该系统难以大规模的普遍应用。同时，以上系统都存在着投资高的特点，如果计算一下回收期的话，其合理性还需要理性分析和考证。设备性能提升空间有限，而采用一些非常规系统，则会有投资大、设计技术含量高、对自控要求高运行维护复杂、破坏环境等缺点。这虽然会带来一定程度的节能，但无疑投入产出比是巨大的。 ^[3]

2 关于空调系统节能优化的措施研究

2.1 目前中央空调系统节能控制的主要方法

2.1.1 对空调末端装置进行控制采用楼宇自控技术

在大型公共建筑中央空调系统中通常采用楼宇自控系统,对中央空调系统末端设备的新风机、排风机、变风量风机、风机盘管等装置进行使用的”精细化”控制和状态监视,以达到节能的目的。楼宇自控系统通过DDC (直接数字控制器)控制器,将检测到的相关量值(温度、湿度、流量)进行PID(比例、积分、微分)运算,实现对上述设备的PID控制,达到特定的节能效果,这种对空调末端设备的控制可至少节能10%-15%。这种设备有个缺陷就是不能实现对空调冷冻冷却水系统的智能控制,但是与楼宇自动化系统相结合,节能效果还是比较显著。这种节能控制技术的典型代表产品和生产厂商有:美国Johnson公司的楼宇自动化系统;美国霍尼韦尔公司EXCELSOOO楼宇设备自控系统;德国西门子公司5600顶峰系统等^[4]。