尚择优选中央空调节能方案.docx

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尚择优选中央空调节能方案

中央空调节能方案

篇一：

中央空调节能方案

一、中央空调的运行现状

1、中央空调能耗惊人

近10年来，我国中央空调行业增长率达20%，约为国际水平的10倍，已成为仅次于美、日的第三大空调设备生产国，年产量接近10万台。

中央空调用电量的30-40%是无效消耗，是被浪费的，高能耗已经成为制约中央空调健康发展的一大瓶颈，解决中央空调的高能耗问题已迫在眉捷！

2、结垢是中央空调能源浪费的最大根源

中央空调的换热面都采用铜材质，铜的导热系数为397w/（m?

k）,但水垢的导热系数仅为~/（m?

k）,只有铜的~%。

据国外权威空调技术部门多年技术研究以及大量的事实证明中央空调清洗可节约能耗和运行的费用超过12%。

3、中央空调化学清洗现状堪忧

（1）中央空调用户的清洗和节能意识淡薄

对大多数中央空调用户来说，化学清洗只是为满足空调制冷需要的无奈之举，很少有用户是从节能降耗的角度来看待化学清洗。

（2）中央空调化学清洗技术落后、清洗队伍的数量和素质普遍都较低

传统化学清洗是一项专业性特强的技术。

往往一个小的疏忽可能会造成严重的安全事故或巨大的经济损失。

上千万元的制冷设备在化学清洗时报废的报道屡见不鲜，这是使得中央空调用户望而却步的原因之一。

（3）政府管理和引导不够

现在政府往往只提倡提高中央空调使用时的室内温度，却不知通过对中央空调化学清洗的有效管理对于节能降耗的意义更加重大。

大多中央空调用户对化学清洗缺乏认识，往往把化学两字跟腐蚀、有毒、危险等同起来。

因此，也需要政府加强对其进行正确的引导和宣传工作。

二、节能降耗整体方案

从中央空调运行现状的论述，我公司认为从技术上需要解决好两个问题：

1、积极推广中央空调中性清洗新技术，使中央空调用户能放心大胆的接受中央空调的化学清洗。

2、从新建中央空调开始，普及中央空调无垢运行的新概念。

也就是说通过对新建中央空调在其设计和安装过程作适当处理，使中央空调始终在不结垢或几乎不结垢的情况下高效运行，而不是等中央空调结垢并影响运行效率之后再清洗。

当新建中央空调取得积极效果之后对已经投入使用的中央空调可以进行类似的强制改造。

具体方案如下：

1、积极推动冷冻系统的开车前清洗

使用我公司研发的中性除油除垢清洗剂对中央空调冷冻系统进行开车前清洗，清洗之后加入我公司自主研发的防结垢、防腐蚀、防生锈的高效三防冷却液，可实现冷冻系统3~5年不清洗而高效、安全的运行。

2、安装自动清洗设备

中央空调冷却系统大多采取敞开式散热，循环水大量蒸发，非常容易结垢，但该系统只有冷凝器存在热交换，因此，可以在冷凝器上安装一套我公司自主研制的自动清洗设备。

当空调制冷期间，每隔一、二个月中央空调用户关闭冷凝器的进出口阀门，开启自动清洗按钮就可实现水垢的彻底清洗。

清洗之后更换盛装清洗剂的塑料桶，以补充我公司研发的中性清洗剂，准备下次清洗使用。

3、建议中央空调用户加强其他方面的节能措施

ａ、加强冷却水循环水的日常保养

ｂ、定期清洗风机盘管

ｃ、加强风道的清洗

4、开车前清洗、防护的其它意义：

a、降低中央空调损耗及维护费用

b、延长中央空调使用寿命

c、开车前清洗是对中央空调安装质量检验的完美补充

四、中央空调节能改造任重道远

据统计，一台中央空调从安装到淘汰，其初安装费在全部费用平均仅占总成本的10%，也就是说运行费用和维修费占用了近90%。

中央空调节能改造费用仅占安装费的10%，占全部费用的1%左右，而这1%却对90%产生了不可估量的作用。

但是，对于节能意识薄弱的中央空调用户来说，“亡羊补牢”式的化学清洗比较容易接受；“未雨绸缪”式的节能改造却不易接受。

因此在该项技术的推广和运用，需要包括政府部门在内的社会各界大力宣传、引导、扶持才可能尽快实现。

篇二：

中央空调节能方案

大部分中央空调的主机有自动加载和卸载的功能，且主机有螺杆式、活塞式、离心式等多种机型，不全是平方转矩负载，对其进行节电改造投资大，投资回收期长，一般不改动空调的主机。

因此，中央空调节能改造主要把目光集中在了循环系统上。

如果对循环系统进行节电改造，使主机也能间接节电，将是一个很好的中央空调节能方案。

事实证明，通过对冷冻泵与冷却泵的合理化控制，不但循环系统本身可节能30～60%，而且可以促进主机间接节能5～10%。

中央空调系统中的循环系统、冷却泵与冷冻泵除个别小型机型外，大部分为多泵，随着天气变化而启动不同数量的泵，即：

气温高时多开泵，气温低时少开泵，表面上看已经采取了节能手段，但是有些情况是没有办法解决的，例如开一台泵不够开两台泵浪费的问题，开台泵就能满足的情况，但只能开一台泵而造成浪费。

中央空调节能系统就是以冷冻水与冷却水的进出水温度为控制依据，对冷冻泵、冷却泵及送风系统的风机进行变频控制，使中央空调系统始终运行在最佳的状态，从而达到节电的目的。

中央空调节能改造措施-降低冷却水温度

由于冷却水温度越低，冷机的制冷系数就越高。

冷却水的供水温度甸上升1摄氏度，冷机的cop下降近4%。

降低冷却水温度就需要加强冷却塔的运行管理。

首先，对于停止运行的冷却塔，其进出水管的阀门应该关闭；否则，因为来自停开的冷却塔的水温度较高，混合后的冷却水水温就会提高，冷机的制冷系数就减低了。

其次，冷却塔使用一段时间后，应及时检修，否则冷却塔的效率会下降，不能充分地为冷却水降温。

中央空调节能改造措施-提高冷冻水温度

冷冻水温度越高，冷机的制冷效率就越高。

冷冻水供水温度提高1摄氏度，冷机的制冷系数可提高3%，所以在日常运行中不要盲目降低冷冻水温度。

首先，不要设置过低的冷机冷冻水设定温度。

其次一定要关闭停止运行的冷机的水阀，防止部分冷冻水走旁通管路，否则，经过运行中的冷机的水量就会减少，导致冷冻水的温度被冷机降到过低的水平。

中央空调节能改造措施-新风系统的节能设计

新风系统的合理使用，也可以有效地控制能耗使用量。

在满足卫生条件的情况下，减少新风量或根据实际需要采用变风量系统进行调节。

有排风系统的，利用室内能量对新风进行预热与预冷处理（即热回收技术）等都能够有效减少空调系统的能耗。

中央空调节能方案投资回报分析：

冷冻泵及冷却泵功率均为，由于开机运行1台不等，即冷却泵运行总功率为×3=，以节电率40%计算：

改造前每小时耗电：

×1h×=（度）（功率负荷系数:

）

改造后每小时耗电：

×1h×（1-35%）=（度）

每小时省电：

149度-97度=（度）

每月节省费用（电价:

元/度）:

度×12小时×30天×元/度=1095（元）

全年节省费用按开机12个月计：

1095元×12=13141（元）

可以看出，中央空调在进行节能改造以后，全年节省电费在万元左右，经济效益不言而喻。

中央空调节能方案从空调本身着手外，我们还可以合理设计围护结构的构造，提高房屋门窗的密闭性；室外温度较低时（尤其在夜间），注意房间的通风；白天注意采用遮阳措施；空调运行时尽量关闭门窗等措施，这样在空调系统的任何负荷条件下，都能既确保中央空调系统的舒适性，又能实现空调系统的最大节能。

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篇三：

中央空调节能方案

中央空调是现代大厦物业、宾馆、商场不可缺少的设施，它能带给人们四季如春，温馨舒适的每一天，由于中央空调功率大，耗能大，加上设计上存在“大马拉小车”的现象，支付中央空调所用电费是用户一项巨大的开支。

贵酒店的制冷系统保持整栋大厦内恒温。

因为季节的变化，昼夜的变化，还有宾馆酒楼客人入住率的变化以及娱乐场所开放时间的变化，这样该系统制冷量具有很明显的需求变化，加之工艺设计上电机功率设计有相当的富裕量。

所以加变频节能改造是十分必要和有明显节电效果的。

随着变频技术的成熟和发展，“一天的电费用两天的电”不再是天方夜谭。

对中央空调进行节能改造是降本增效的一条捷径。

节能改造的对象

中央空调系统的工作过程是一个不断地进行热交换的能量转换过程。

冷却水和冷却水循环系统是能量的主要传递者。

因此，对冷冻水和冷却水循环系统的控制便是中央空调控制系统的重要组成部分，也是节能改造的对象。

1、冷冻水循环系统

由冷冻泵及冷冻水管道组成。

从冷冻主机流出的冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道，通过各房间的盘管，带走房间内的热量，使房间内的温度下降，同时，房间内的热量被冷冻水吸收，使冷冻水的温度升高。

温度升高了的循环水经冷冻主机后又成为冷冻水，如此循环不已。

从冷冻主机流出，进入房间的冷冻水简称为“出水”，流经所有房间后回到冷冻主机的冷冻水简称为“回水”。

无疑回水的温度将高于出水的温度形成温差。

2、冷却水循环系统暖通空调在线

冷却泵、冷却水管道及冷却塔组成。

冷冻主机在进行热交换、使水温冷却的同时，必将释放大量的热量。

该热量被冷却水吸收，使冷却水温度升高。

冷却泵将升了温的冷却水压入冷却塔，使之在冷却塔中与大气进行热交换。

然后再将降温了的冷却水，送回到冷冻机组。

如此不断循环，带走了冷冻主机释放的热量。

流进冷冻主机的冷却水简称为“进水”，从冷冻主机流回冷却塔的冷却水简称为“回水”。

同样，回水的温度将高于进水的温度形成温差。

节能原理

1、变频调速节能

冷冻水泵和冷却水泵都是传送流体的装置，这类负载消耗的能量与流量的立方成正比，推算可得到能量消耗与转速的关系，具体的关系表达式：

即q=k1n；h=k2n2；p=q×h=k1k2n2=k3n3

式中，k为常数，n为电机的转速。

又，三相交流异步感应电机的转速通常设在n=120×f×（1-s）/p；式中f为供电频率，s为滑差率，p为电机极数。

电机一旦选定后，s、p基本确定，则n可近似为n=k0f,即与供电频率成线性正比关系。

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则，当频率为50hz时，n=k0×50转/分，功率p1=k（k0×50）3;当频率为45hz时，n=k0×45转/分，功率p2=k（k0×45）3。

p2/p1=k（k0×45）3/k（k0×50）3×100%=%，由此可见，当电源频率从50hz降为45hz时，就可节约电能达%。

当用阀的开度来控制水量的大小时，管阻档板阻曲线与功率p变化（如图1）。

由曲线1到曲线2，水量减少了，而功率却没有减少多少。

而通过改变转速n来调节流量情况就不同了（如图2）。

版权为

调节转速时h-q曲线由曲线1到曲线2，阀的开度100%时，管阻曲线不变，功率节省了很多。

节省量，其中n1为调节前的转速，其中n2为调节后的转速。

上述推算，可得到一个定性的概念。

也就是说，对于一个传统的空调系统，由于空调设备均按设计工程选配，绝大多数时间设备均在低负荷情况下运转，这样无用功耗掉很大一部分能量。

如果改由节能器进行变速驱动，可能此时电机只需以5hz的速度运转就能满足对整个系统温度控制要求。

根据上面的理论推算可知，实际节能就可高达%。

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2、软启动节能

由于电机全压启动时，空载启动电流等于（3～7）倍于额定电流，因此通常在带载电机启动时，会对电机和供电电网造成严重的冲击，导致对电网容量要求过高，而且启动时对设备产生的大电流和震动对设备极为不利；而启、停时，大锤效应极易造成管道破裂，采用节能的软启动功能将会使启动电流远远低于额定电流实现电机真正意义上的软启动。

不但减少了对电网和管网的冲击，且能延长设备使用寿命，减少设备维修费用。

冷却水循环系统节能方案

1、节能控制的主要依据

冷却水的进水温度也就是冷却水塔内水的温度，它取决于环境温度和冷却风的工作情况；回水温度主要取决于冷冻主机的发热情况，但还和进水温度有关。

（1）温度控制

在进行控制时，有两个基本情况：

如果回水温度太高，将影响冷冻主机的冷却效果，为了保护冷冻主机，当回水的温度超过一定值后，必须进行保护性跳闸。

一般情况下，回水温度不得超过33℃。

因此，根据回水温度来决定冷却水的流量是可取的。

即使进水和回水的温度很低，也不允许冷却水断流。

因此，在设置节能器参数时，需预置一个下限频率。

综合起来，即是：

当回水温度较低时，冷却泵以下限转速运行；当回水温度较高时，冷却泵的转速也逐渐升高，而当回水温度升高到某一设定值（如32℃）时，应该采取进一步措施；或增加冷却泵的运行台数，或增加水塔冷却风机的运行台数。

（2）温差控制

温差量能反映冷冻主机的发热情况、体现冷却效果的是回水温度t0与进水ti之间的“温差”△t,因为温差的大小反映了冷却水从冷冻主机带走的热量，所以，把温差△t作为控制的主要依据，通过变频调速实现温差控制是可取的。

即：

温差大，说明主机产生的热量多，应提高冷却泵的转速、加快冷却水的循环，反之，温差小，说明主机产生的热量少，可以适当降低冷却泵的转速、减缓冷却水的循环。

实际运行表明，把温差值控制在3～5℃的范围内是比较适宜的。

温差与进水温度的综合控制

由于进水温度是随环境温度而改变的，因此，把温差恒定为某值并非上策。

因为，当我们采用节能器时，所考虑的不仅仅是冷却效果，还必须考虑节能效果。

具体地说，则：

温差值定低了，水泵的平均转速上升，影响节能效果；温差值定高了，在进水温度偏高时，又会影响冷却效果。

实践表明，根据进水温度来随时调整温差的大小是可取的。

即：

进水温度低时，应主要着眼于节能效果，控制温差可是当地高一点；而在进水温度高时，则必须保证冷却效果，控制温差应低一些。

（3）控制方案

根据以上介绍的情况，考虑到节能和制冷的综合效果，节能器将利用温差控制为主，回水温度控制为辅来控制冷却水系统。

根据具体情况，用一台节能器控制一台电机或一台节能器切换控制二台互为备用电机，具体方式是:

用传感器采集冷却水进水和出水温度，pid将温差量变为模拟量反馈给中央处理器，然后由中央处理器控制节能器输出为设定的低频值，电机转速减慢，水流量减少；当温度较高时，冷冻机组有更多的热量需要带走，这时中央处理器使节能器输出为设定的较高频率值，电机转速加快，水流量增加，带走更多的热量。

如果冷却水的回水温度超过32℃时（可以根据实际情况设定），节能器优先以较高频运行。

这样能够根据系统实时需要，提供合适的流量，不会造成电能浪费。

冷冻水循环系统节能方案

1、节能控制的主要依据

在冷冻水系统的节能方案中，提出的控制依据主要有两种：

（1）压差控制

即以出水压力和回水压力之间的压差作为控制依据，基本考虑是使最高楼层的冷冻水能够保持足够的压力。

但这种方案没有把环境温度变化的因素考虑进去，就是说，冷冻水所带走的热量与房间温度无关，这明显地不大合理。

（2）温度或温差控制

严格地说，冷冻主机的回水温度和出水温度之差表明了冷冻水从房间带走的热量，应该作为控制依据。

但由于冷冻主机得出水温度一般较为稳定，故实际上，只需根据回水温度进行控制就可以了。

为了确保最高楼层具有足够的压力，在回水管上接一个压力表，如果回水压力低于规定值，电动机的转速将不再下降。

2、控制方案

综合上述分析，可以改进的控制方案有两种：

（1）压差为主温度为辅的控制

以压差信号为反馈信号，进行恒压差控制。

而以回水温度信号作为目标信号，使压差的目标值可以在一定范围内根据回水温度进行适当调整。

就是说，当房间温度较低时，使压差的目标值适当下降一些，减小冷冻泵的平均转速，提高节能效果。

这样一来，既考虑到了环境温度的因素，又改善了节能效果。

（2）温度（差）为主压差为辅的控制

以温度（或温差）信号为反馈信号，进行恒温度（差）控制，而以压差信号作为目标信号。

就是说，当压差偏高时，说明负荷较重，应适当提高目标信号，增加冷冻泵的平均转速，确保最高楼层具有足够的压力。

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根据大厦的空调系统、楼层高度，对于冷冻水系统我们采用全闭环温度控制。

根据具体情况，用一台节能器控制一台冷冻电机或一台节能器切换控制二台互为备用冷冻电机。

具体方法是：

在保证冷冻机组冷冻水流量所需前提下，确定一个冷冻泵节能器工作的最小工作频率，可将其设定为下限频率。

水泵电机频率调节是通过安装在系统管道上温度传感器测回水温度。

温控器将其与设定值进行比较。

当冷冻回水温度大于设定值时，节能器输出上限频率，水泵电机高速运转；当冷冻回水温度小于设定温度时电机以设定的频率曲线工作。

温度信号的转换

一般来说，由于温度较低，变化范围也不大，故温度传感器以铂电阻（pt100）为宜，信号转换我们直接采用al808温差pid，不但将温度信号转换0～10v的标准模拟量信号，而且可以显示回水温度、进水温度、温差值使用起来很方便。

节能改造后对循环水的水温及主机制冷功率的影响

因为冷冻水回水温度及冷却水温差都是预先设定好的，在室内和外界热负荷发生变化的情况下，温度pid控制器会自动调节电机转速，以维持设定的温度/温差不变。

通常，节电运行时的水流量没有市电运行时的大，循环速度降低，所以水温会有所上升，但这不意味着主机的制冷功率一定会上升。

因为在热负荷降低的情况下，热交换量减少，市电运行时的循环水流量始终维持不变，才使得的水温较低，这样必然会使室内温度比需要的低，实际上是白白浪费很多制冷功率。

而节电运行时，因为pid调节器可以根据设定值自动调节电机转速，不论热负荷怎样变化，室内的设定温度始终维持恒定，这样就会节约因外界热负荷变化而无端消耗的制冷功率。

而且通过适当的节能器参数设定，电机转速只会在一定频率上变化，这样就不会使循环水温升温过高。

同时，由于制冷量的减少，从而使得主机的能耗也随之而减少。

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节能改造后中央空调的性能

1、采用闭环控制，可按需要进行软件组态并设定温度进行pid调节，使电机输出功率随热负载的变化而变化，在满足使用要求的前提下达到最大限度的节能。

2、由于降速运行和软启动，减少了振动、噪音和磨损，延长了设备维修周期和使用寿命，提高了设备的mtbf（平均故障维修时间）值，并减少了对电网冲击，提高了系统的可靠性。

3、节能器控制系统具有各种保护措施，使系统的运转率和安全可靠性大大提高。

4、节能器控制系统与原控制系统互为互锁，不影响原系统的运行，且在节能器控制系统检修或故障时，原控制系统照样可以正常运行。

5、节能器全自动控制，运行频率由pid自动给定，无需人工调节，提高了自动化水平，运行安全可靠。

产品选型

根据现场情况和负载容量，来确定产品的型号规格和容量，可选用chv110系列通用型矢量节能器（～75kw）或高性能通用型v/f变频节能器系列（90～350kw）。