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酒店中央空調水系統的節能設計

最近幾年，隨著經濟的進一步發展，大量的公共建筑拔地而起，例如，酒店，商場，寫字樓，室內體育場等等，這一類公共建筑大多都設有中央空調水系統。伴隨著城市建設現代化的腳步，建筑用電量已經一躍成為城市電網電力供應壓力的巨頭之一，而空調耗能則是建筑耗能的主要組成部分，大約占了整個建筑耗能的一半，因此空調水系統節能是十分必要的，它對整個城市的節能減耗發展都具有重大意義。

       目前，環境污染和能源危機已經成為當今社會的兩大難題，怎樣才能在只需要付出最微小的代價的情況下就能享受到舒適的室內空氣環境已經逐漸成為人類最為關注的研究問題之一，在為建筑物創造舒適環境的同時盡可能的減少能源消耗已經成為人類的共識，也是指導空調發展發向的引路標。

    1.關于酒店類項目的特點

    1.1空調的用冷量和熱水供應量很大

       在通常情況之下，空調和熱水供應是由兩個獨立的冷熱源來進行供應的，例如，冷水機組和燃油，汽鍋爐等。這將會使得冷凝熱，二氧化碳，粉塵等的排放量增加，從而導致能源的利用效率大大降低，并且還會造成局部地區的環境破壞。因此，在酒店、賓館、別墅等需要用到生活熱水系統的項目中，關于如何將制冷和熱水供應綜合考慮，降低能源消耗和減少對環境的破壞污染，實現空調和熱水供應的可持續發展，是中央空調水系統設計中需要重點研究和解決的問題。

    1.2酒店淡季和旺季需求不同

       酒店具有淡季顧客稀少，旺季房間供不應求的特點，這就要求酒店的制冷供暖系統要具有良好的部份負荷調節性和高效性。

    1.3酒店的服務項目相對復雜

酒店的服務項目相對較多，功能復雜，除客房外，通常還要囊括餐飲、娛樂、會議、桑拿健身甚至還有室內恒溫游泳池和溫泉泡湯等等一系列高能耗的休閑場所，所以酒店的空調水系統也比較復雜。

    1.4酒店所處的地域性氣候差異

       酒店有內外區之分，部分區域需要全年供冷，而外區則還要兼顧采暖的需求。

    2.中央空調系統高能耗的原因及節能措施

    2.1導致酒店中央空調水系統耗能高的原因

       原因之一：酒店不合理的建筑設計和建筑通風路徑導致了空調的冷負荷過高。

       原因之二：中央空調不合理的系統和設備選型以及運作方式導致空調系統的效率過低，也就是說，絕大部分的大型公共建筑中的中央空調系統在系統設計和設備選型的過程當中通常都是按照極端工況（最熱氣候和最大人流量）的參數來進行設計的，并且還保留了將近10%左右的余量，但是實際運行時極端工況所占時間僅僅只有5—10%的比例，因此就在長期情況下造成了“大馬拉小車”的現象。

       原因之三：不合理的運行制度倒置了空調系統內的各耗能設備的運行時間過長，不完善的設備保養措施也導致了系統運行效率的降低。

    2.2、如何實現中央空調的節能減耗

       關于實現中央空調的節能減耗一般可以從以下幾個方面進行：

    （1）利用仿真軟件進行設備的優化選型，采用技術先進，匹配高效的設備更換運行效率低的設備，例如，主機、水泵等。

    （2）利用先進的在線檢測、控制和信息化技術，強化能耗管理考核，優化設備運行管理，避免人為管理的弊端。

    （3）利用自動控制和變頻調速技術，通過改變空調主機運行所設定的參數和風機水泵的轉速等等，保證高能源消耗的設備始終工作在高能效的區間內。

    3、水系統的設置及其節能設計

    3.1、水系統主機大小的配置

       由于空調負荷的不斷變化，空調設備通常是處于一種部分負荷的狀態下進行工作，其部分負荷狀態下產生的能源消耗指標也就是整個空調系統實際的能源消耗指標的反映。有關空調負荷往往都是以最不利的情況作為參考的，如果不考慮好相應的能量的調節就會很容易造成耗能指標落后的情況。所以，從運行節能的觀點出發，水系統主機大小的配置要結合工程自身的特點，選擇最優化，最合適的配置方案。

    3.2水泵的選擇和水系統的設計

       變流量空調水系統的調節一般說來可以通過以下幾種方法來進行實現：

    （1）節流調節。在水系統的供水總管上裝設控制閥門，用以控制調節系統的能量。

    （2）旁通調節。在供回水管上裝設旁通，然后通過供回水壓差進行調節。

    （3）采用二次水泵系統，其中一次是泵定流量以保證蒸發器水流量的穩定；二次泵變流量，通過變速調節或者臺數調節來實現。

    3.3水系統中熱回收機組的位置的設置

       由于熱回收機組的主要目的是制冷，而將冷凝器的散熱量回收，用于生活水、空調水預熱則是次要目的。因此要獲得更多的熱回收量就必須要有充足的冷負荷，通常情況下機組要在70%～95%的負荷范圍內運行。熱回收機組一般都是與多臺單冷機組組合使用，用以確保會有足夠的冷負荷提供給熱回收機組。

    3.4水系統的設計和分級壓差的控制

       水系統的平衡設計長期以來一直是制冷空調設計中相對比較薄弱的環節，在同程，異程和如何使用平衡閥以及使用平衡閥是否會導致系統阻力增加等問題上存在許多爭論。個人認為有關水系統平衡的最核心的問題在于系統的合理劃分和管路布置上，合理的系統劃分可以在一開始就避免平衡問題的出現。

    4.結語

       綜上所述，中央空調節能控制系統全面采集影響建筑內中央空調系統運行的各種參數，計算出建筑物的實時空調負荷，然后系統的計算得出與實時空調負荷相匹配的各種控制參數，通過改變中央空調水系統中冷凍水泵和冷卻水泵的轉速以及相關的閥門的開度等等，調整水系統的流量，壓力和溫度用以保證各個高能耗設備在各種負荷條件下始終都能以最優最匹配的工作狀態做到“按需供應”，這樣不僅能確保主機始終工作在最佳能效區間，水泵通過變頻措施也可以有效的降低能源消耗，最終實現中央空調水系統的綜合節能和安全以及持續節能。