作者: 王军 | 2016-07-19 09:33

中央空调如何实现节能运行管理

相关数据显示我国当前建筑行业能源消耗占到社会总能源消耗的30%，在建筑物能耗中，集中式空调系统(以下简称中央空调)的能源消耗又占40%左右，是能耗最大的系统，这使业主、物管公司都把降低建筑物能源消耗的着手点放在中央空调的节能方面。

豪之英中国一直致力于精细化管理，在做好设备设施资产保值的基础上，积极探索节能降耗新工艺、新技术，提高项目运营管理的经济性。本文将以豪之英中国服务十年的大连软件园(以下简称DLSP)为例，阐述在制冷主机方面采用的节能措施。

大连软件园

DLSP内的客户多从事IT和服务外包产业，员工数量多，人均电脑拥有率高，造成环境热负荷相对增多;客户员工超时加班和休息日加班频繁，部分呼叫中心、数据中心更是24h工作制，通过对目标客户群的需求分析，豪之英物业DLSP项目部针对不同冷房工况、不同时间推行不同的运行和管理方案，既满足了客户在工作时间外的冷房空调需求，也降低了项目冷房能耗及运营成本。

非工作时间空调加时供应的运行策略

中央空调实际运行负载在绝大部分时间内都低于设计计算负载，中央空调设备采购容量也不会低于设计参数，“大马拉小车”现象说明了设备选型就存在着能耗浪费;冷房运行中即便制冷主机可以在末端负荷偏低时自动阶梯状降低功率输出，但冷冻水系统及冷却水系统处于恒流量，造成了运行成本浪费。如果设备选型是难以避免的“先天不足”，降低运行成本就是“后天努力”实现节能的重要课题。在服务DLSP的数年间，建议园区按照大、小容量进行制冷主机的配备，工作时间在全负荷工况条件下运行大容量制冷主机，在非工作时间部分负荷工况条件下则运行小容量的机组来降低运营能耗，表1是DLSP某大厦按照大、小制冷容量配置的中央空调设备数据。

若忽略冷却塔能耗(水/电)、空调机组(PAU/OHU/AHU)及风机盘管(FCU)等末端空调设备能耗、补水系统能耗、设备维保支出、设备折旧及设备管理人工成本等，假设非工作时间空调加时的单位冷负荷需求300kw，避免喘振发生的保护负载率按35%计，综合能效比不变的情况下：

冷房空调加时年运行时间：20.83d/m × 2h/d × 4m/y = 167h

450RT离心机供应的年加时能耗：

(304kw × 35% + 45kw + 45kw) × 167h = 32,798.8kw.h

165RT螺杆机供应的年加时能耗：

(118kw × 51% + 22kw + 18.5kw ) × 167h = 16,813.56kw.h

冷房空调加时全年能耗差值：32798.8kw.h - 16813.56kw.h = 15,985.24kw.h

节能效率：15985.24 ÷ 32798.8 × 100% = 48.9%

通过以上计算，我们可以看到本项目在合理运行小容量中央空调主机系统、冷冻水泵、冷却水泵等进行冷房加时空调供应，全年综合节能高达48.9%，也就是说相当于用一半的能耗满足了客户所需，经济效果十分显著。

空调系统运行的人工干预策略

根据DLSP楼宇的空调系统运行特点，通常某单台制冷主机可以达到高负荷(100%-85%)状态，但整体来看，空调系统三分之二左右的负荷运行时间都在制冷主机低于70%的中、低负荷状态，虽然制冷主机的负荷曲线是非线性的，但冷冻水泵及冷却水泵为满足主机的最大负荷，其负荷曲线却是线性恒定的，这样在主机非最大负荷时整个中央空调系统存在着较大的电能浪费。鉴于此，设备管理人员采用依据室外气温，手动调整冷房运行，比如在5月下旬、6月、9月下旬、10月上旬等月份，大连本地的外气温度基本在15℃-28℃之间，空调系统的热负荷几乎全是室内的热源，设备管理人员会依外气温度，充分利用BA系统反馈数据信息以及人工实地测温等手段，随时监测办公环境温度来间歇运行制冷主机，设备管理人员通常会在客户上班前、中午、下午的不同时间点手动运行制冷主机0.5h-2h，其他时间正常运转冷冻水泵来保证房间的温度舒适，降低了运行能耗。经过我们的计算，这样针对性调整会节能12%左右，每年节省运行成本超过6万元，有效地提高了冷房运行的经济性。

制冷主机优化设定策略

大多数制冷主机在初始设定蒸发温度和冷凝温度指标后，设备管理人员不主张对冷机设定参数进行适度调整，维保人员也不会主动提出与之相关的节能建议。而事实上，通过优化主机运行模式、设定运行参数这类技术性调整，能有效提高制冷主机的工作效率。

提高蒸发温度

中央空调制冷主机一般是在标准工况所规定的冷冻水回水温度12℃，供水温度7℃，蒸发温度多设定为5.5℃，我们可以针对系统部分负荷运行状态，适当调高制冷主机蒸发器的设定温度，冷冻水供回水温，主机制冷效率也会随之提高，有数据统计蒸发器温度每提高1℃，其制冷效率约提高2%，9℃冷冻水系统运行相比于5℃冷冻水系统可提高制冷效率4%-8%;另外单机运行时适时关闭停止运行的冷机的水阀、分水器相关阀门、旁通管路等，减少冷冻水损耗以达到节能的目的。

降低冷凝温度

中央空调制冷主机一般是在标准工况所规定的冷却水回水温度32℃，供水温度27℃，冷却塔供回水温差5℃，谨慎设定后相对降低冷凝温度，可以提高制冷主机的制冷系数，使冷凝器保持最佳热转换效率降低系统能耗;在实际运行管理中，豪之英也经常采用关闭停止的冷却塔进出水管的阀门，关闭当日不需运行制冷主机冷凝器进出阀门，减少窜水带来的混水温升损耗，达到节能目的。豪之英设备操作人员在采用提高主机本体制冷效率措施的时候，都会要求维保人员的专业指导并在其指导下进行操作，“小步慢跑”逐级微调，以避免盲目操作造成的主机损伤;这其中需要外协供应商的大力配合和指导，他们的配合程度非常关键。

预防性维保措施

制冷主机的使用寿命通常在20年上下，通过物业管理体系 “设备月度点检、每日巡检”制度以及有效的维护保养，确保设备设施完好率以达到资产保值，延长制冷主机的使用寿命，也为社会节约了能源消耗。

对于楼宇的能源运行与节能管理，建立了三级管理机制。

年度节能计划和总结：落实节能计划，统计节能实施效果

豪之英要求各项目每年至少完成两项节能措施并付诸落实，作为项目绩效考评指标，贯彻企业节能的整体意识，各项目实施后的结果或成效通过节能实施报告，反馈具体情况。

月度能源分析：汇总当月能耗数据，同比分析及时调整

依据每日数据汇总做成的能源月报，与上月、去年同月进行对比，分析能耗变化率及其变化原因并依此作出针对性的改善;及时向业主、总公司上报反馈本月能源消耗管理情况，做好记录和存档。

日间数据收集：建立物业项目能效管理中心，提升节能管理水平

项目能效管理中心由能效管理、设施管理组成能效监测管理系统，物业项目部通过每天的能源记录获知每日能源消耗数据(电耗、水耗、蒸汽、燃气等)，并及时对比和分析，对异常情况进行调整，从管理角度使建筑获得能效提升。

总公司、分公司、项目部逐级响应和执行节能政策，委托服务项目的运营能耗及运行成本都大幅度降低，3年间项目公区能耗同比减少约三成，冷房运行能耗同比减少一成。

节能不是不用能源，而是避免不必要的浪费，全社会和企业都应该最大限度的提高能源使用效率。智能办公楼宇等商业建筑在节能的同时，必须要保证客户办公环境舒适度，通过科学分析和精细化管理，使每一度电、每一滴水都物尽其用，达到效益最大化。

(原载于《现代物业·设施管理》2014年第1期)