简介

随着现代建筑的设计越来越复杂，中央空调系统作为现代建筑控制系统中尤为重要的一部分，不仅给人们带来了便利，而且占建筑能耗的一半。因此，如何降低中央空调的能耗成为人们普遍关注的话题。本文将重点介绍大型商业供水系统中央空调的节能措施。

中央空调系统主要由冷水机组、冷冻水循环系统、冷却水循环系统、盘管风机、冷却塔及其相应的控制系统组成。其中，冷水机可视为整个系统的“心脏”。它主要由蒸发器、节流装置和压缩机组成，是系统中最重要的制冷源。冷冻水循环系统负责常温水与制冷剂的热交换，将冷冻水送入风机盘管，产生低温空气。冷却水系统负责将冷冻水送入冷却塔进行冷却处理，从而获得常温水并提供给系统循环使用。盘管风机的作用是通过风机将一定量的冷空气输送到空调区域，并根据建筑物的需要保证室内恒温恒湿。

1 国内发展现状

在暖通空调领域，2020 年暖通空调市场的销售额估计为 2410 亿美元，到 2026 年，这一数字预计将超过 3000 亿美元。据统计，现有市场中央空调存量已达1000万台。目前，在国内市场，拉动暖通空调市场增长的四大驱动力：新冠疫情、“双碳”目标、人工智能和物联网，其社会影响力已经很明显。

目前，85%的商业公共建筑都有中央空调。空调能耗已成为建筑能耗中特别大的一部分。研究表明，大型建筑空调系统的能耗占到50%以上，是能耗的最大部分。在碳中和、人工智能和物联网引发的产业变革下，暖通空调系统“高能耗、高浪费”的现状已成为暖通空调行业亟待解决的问题。

2中央空调系统结构

水在水系统中用作传热介质。冷冻水循环中的高温回水在蒸发器中与低温制冷剂进行热交换成为低温冷冻水，再通过末端空气处理设备与室内空气进行热交换。同时，制冷机组的高温制冷剂通过冷凝器与冷却水循环中的低温回水进行热交换，热交换后的高温水通过冷却与外界空气进行热交换。塔，从而实现中央空调系统的制冷功能。从工作原理和实验分析可以看出，在传统的中央空调系统中，水泵工频运行的耗电量占整个系统总耗电量的20%~40%，而存在巨大的能源浪费。降低系统总能耗的有效方法之一。

3 大型商业供水系统的中央空调节能措施

01冷冻水变水量控制方案设计

在冷冻水循环系统中，供水温度通常为7℃，回水温度为12℃。可以看出，如果供水温度恒定在7℃，回水温度与供水温度的温差就代表了这时候空调的负荷是根据冷水机的设计水变水量控制方案，保证供水温度恒定，回水温度设置为12℃。设定值的大小决定了房间内的负载是否需要调整。如果实际回水温度大于设定值，说明中央空调系统负荷增加，此时应提高冷冻水泵转速；如果实际回水温度低于设定值，说明中央空调系统负荷降低，此时应降低。冷冻水泵转速。另外需要注意的是，水冷机组通常对冷冻水流量有一定的要求，不能低于额定下限阈值，否则会引起机组控制系统的保护和停机。因此，我们需要设置逆变器的下限频率，以保证电源频率始终在下限频率之上。

02 制冷空调低碳绿色设计理念选用低碳节能辅助材料

目前，国内制冷空调的低碳绿色环保设计和技术研发，选材标准还比较低。其中，含氯氟烃制冷剂、发泡剂等污染性材料没有得到有效控制，材料本身的相容性也不是很好。

03 空调系统改造

商场空调的运行模式几乎是全年无休，尤其是夏季，营业时间基本是不间断的。但空调系统参数的监测不是静态的，需要根据室外温度和客流量的变化进行实时调整。它可以通过互联网技术通过远程控制实现一键控制。结合商场商业区布局，根据空调系统特点，选用安全、高效、智能、节能的管理系统。

HVAC M智能管控系统（以下简称“M”系统）结合人工智能、大数据和云计算的应用，提供一套中央空调运行综合管理服务模型，实现中央空调全面智能化、数字化、集成化管理，使节能率达到15%~40%。系统对能耗的精准控制，可有效降低中央空调能耗，减少工商业建筑使用阶段的碳排放。同时，该系统还为工商业建筑中央空调系统面临的不智能化问题提供了赋能支持。

M系统采用AI HVAC作为中央空调智能运维监控平台，可根据实际需要对中央空调系统运行进行智能自运行管理，超越专业级“HVAC”博士”级别，避免了传统机房管理过程中出现人为失误的可能，可有效提高中央空调系统运行管理的安全性、可靠性、专业性和低碳节能效率。

04 空调系统调查、计算与分析

结合现场勘察和中央空调系统设计图纸，在办公楼空调区域安装集中式中央空调冷热源系统，独立中央空调- 高低区安装空调系统，部分区域安装独立的冷热源系统。中央空调末端 设备为风机盘管机组和柜式空调机组，配备新风机。每年5月底到10月初是降温季节。高低区每天开一台主机，一个月左右开另一台主机，对应两台冷冻水泵，两台冷却水泵，两套冷却塔，终端设备运行时间与主机相同。每年12月中旬至次年3月中旬，每天在高低区开一个锅炉，相应地开热水泵。写字楼空调系统高负荷期，主机负荷率也在80%左右。可见系统存在一定的盈余，存在“大马拉小车”现象。

中央空调系统一般设计有一定的余量，很少有满负荷运行冷水机组 楼宇自控，大多在负荷的70%以下运行，这是中央空调系统的普遍现象。建筑物一天对空调制冷量的需求也不同，这与室内环境温度和室内人员的具体活动有关。

从全年的运行记录可以看出写字楼中央空调系统的两台制冷主机。夏季降温期间，高低区最多使用一台主机。大的。主机大部分时间处于低负荷运行状态，制冷效率低。同时，空调系统没有采用智能化的方式来控制中央空调设备的启动、停止和运行，可控性差，无法实现精准控制。巨大的能源浪费。此外，供水温度波动较大，系统运行不稳定，影响空调区域的舒适度。

空调系统运行过程中，当一台冷水机开启时，另一台冷水机的阀门没有关闭，导致未使用的冷水机中冷冻水和冷却水出现旁通现象，造成能量损失综合考虑中央空调供暖系统，办公楼中央空调供暖系统采用手动控制。能耗计量，各分项能耗分项计量。

加载智能节能管控系统，对中央空调和供暖系统进行智能节能自动控制，自动详细记录冷、热及相关能耗。优化运行状态，提高室内环境舒适度，同时节省运行能耗。联合控制冷水机冷冻侧、制冷侧电动阀和冷水机开关，使一台主机开机时，另一台冷水机冷冻侧和制冷侧电动阀自动关闭，以减少冷冻水和冷却。水的旁路可以达到冷水机组节能的目的，达到减少开泵次数的目的。更换和改造使用寿命长、效率下降严重、运行效率低的空调设备，从而降低其运行能耗。

结论

传统的空调和制冷系统消耗大量能源，尤其是电力。合理控制用电量损失，对提高经济效益有显着效果。夏季，人群集中在大中城市。与普通住宅楼相比，大型商场的电力控制更为重要。

在暖通空调领域，M系统得到了跨行业和实践经验的广泛应用案例的支持。目前，M系统已实现大型工厂园区的智能化运维调控，已助力电子、钢铁、化工、新能源、医药、汽车、酒店、大型写字楼、管理和节能减排等。 M- 解决方案能够在提高能源、成本效益和支持实现低碳目标方面推动未来 HVAC 系统的发展。 M系统可以满足更多商业建筑对中央空调系统智能化管理和低碳运行的需求，满足建筑能耗低碳排放和节能节电经济效益的刚性需求.