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摘要：随着我国建筑规模的快速扩大，民用、公用及商用中央空调的迅速普及，中央空调所带来的能耗问题日益突出。本文从空调冷热负荷、空调冷热源、空调机组的末端设备、水及空气输送系统等方面提出了一些可行的节能措施。
关键词：节能；能耗；中央空调
前言
随着国民经济的飞速发展，工业现代化步伐的加快，能源消耗也跟着逐年上升，当今中国的能源消耗已经赶超美国，成为了耗能第一大国。根据社会调查显示我国能源的使用情况，建筑行业的能源消耗占到了总能耗的30%，而中央空调系统作为一个复杂的设备群体，其能源消耗比例占到了建筑行业中的70%，随着时间的推移，这些数据还在继续的增长。《公共建筑设计节能标准》的开始实施，足以见得我国对建筑工程节能的高度重视。在这样的发展环境和新形势下，优化中央空调的能源系统，降低能源使用，创造更好的经济效益和社会效益，逐渐成为了暖通设计师设计考虑的重点。
1、空调冷热负荷的节能措施
1.1中央空调最基础的计算数据是冷热负荷，制冷机组、冷热水循环泵、冷却水泵以及末端的空调箱等设备的规格型号选择都是以冷热负荷为依据的，减少建筑的冷热负荷，不仅可以减小空调系统中设备的型号、降低空调系统的初投资，还可以使其配电功率降低，所以减少冷热负荷是民用建筑节能最根本的措施。现行《采暖通风与空气调节设计规范》规定：“除方案设计及初步设计阶段可使用冷负荷指标进行必要的估算之外，应对空调区进行逐项逐时的冷负荷计算”，根据这一强制性条文的要求，设计师必须给出详细的冷热负荷计算书，但还有不少中央空调设计工程是用冷负荷指标进行估算的，估算过程中大多会加大冷热负荷，使冷热源主机长期在低负荷、低效率下运行，造成大马拉小车的现象；与之相反，估算如果偏小，又会造成小马拉大车的现象，致使设计初始就给能耗问题埋下了祸根。
1.2围护结构设计是否合理，对冷热负荷数值的计算影响也相当大，应该需要注意以下几点：建筑物总耗热的35%～45%是外窗的耗热量，所以在确保房间内足够采光的前提下，窗墙比的合理计算十分重要，一般规定各朝向的窗墙比不得大于下列数字：南向35%、北25%、东、面向30%；另有数据表明房间换气次数如果由 0.8 /h降到0.5/h，那么建筑物的耗冷可降低8%左右，因此设计中应采用密闭性良好的門窗；还有使用先进的外墙保温材料，即增加了建筑外墙的美观性，还提高了居住的舒适度。
2、空调冷热源的节能措施
冷热源机组的能耗约占中央空调系统总能耗的50%以上，节能潜力巨大。目前大多数中央空调普遍采用电制冷，机组能耗较大，我们要在设计中尽可能利用自然冷源作为空调冷源。容易利用的自然冷源主要有两种，一种是地下水，另一种是过度季中的室外冷空气。
2.1地下水应用主要在两个方面：水蓄冷和水源热泵。水蓄冷具有初投入小，运行可靠、制冷效果好、经济效益显著等特点。水源热泵具有高效节能的优点，它是目前空调系统中能效比最高的制冷方式，其Cop值理论计算可达到7，实际运行为4～6。另外水源热泵可利用的水体温度冬季为12～22℃，水体温度比环境空气温度高，所以热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高。而夏季水体温度为18～35℃，水体温度比环境空气温度低，所以制冷的冷凝温度降低，使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式，从而提高机组运行效率。
2.2空调系统设计时一定要兼顾全年运行模式。在过渡季，空调系统采用全新风或增大新风比的方式运行，即可以有效地改善空调区内空气的品质，又能够大量节省空气处理所需消耗的能量。在采用全新风运行时，还需考虑新风取风口和新风管所需的截面积，既要保证室内必须的正压值，还要安排好排风出路。
3、空调机组的末端设备的节能措施
3.1空调箱（AHU）处于中央空调系统大循环的最上游，运行时间又最长，耗电量非常大，所以降低其耗电量则成为节能的方式之一。变风量系统的末端设备与定风量系统的末端设备相比，在保证室内空气品质不变的前提下，可节约30%的空调负荷，节省55%的空调箱电耗。传统定风量空调系统的送风量通常是按房间最大热湿负荷确定的，送风量全年固定不变，在系统实际运行中，房间热湿负荷是经常变化的并且不可能总是处于最大值，当室内负荷减少时，定风量系统是靠调节再热（或变机器露点）的方式提高送风温度来维持室温。所以变风量系统不仅节约了用以提高送风温度所需的的热量，而且由于处理一次风量的减少，还降低了风机功率电耗。
3.2国内风机盘管在耗电量、盘管风量和噪声等方面与国外先进水平还是差距很大的，因此风机风量、风压匹配合理、漏风量少、空气输送系数大、单位风机功率供冷（热）量大的风机盘管是我们的首选产品。条件允许的话，还应选择变频式风机盘管。
4、水及空气输送系统的节能措施
4.1水输送系统的节能
首先，空调系统中的水泵起着非常重要的能量输配作用，其耗电量占空调系统耗电量的15%-30%，占建筑总耗电量的8%-16%，可降低水泵耗能实现节能。在很多中央空调工程中，水泵扬程选择偏大，以为这样保险系数大，其实不然，这样不但增加了无用的能耗，还有可能烧毁电机，出现重大事故。上诉情况与我们一些设计人员没有进行必要的水力计算有着很大的关系，这就需要我们必须做好水利计算。其次，还要注意管道流速对系统能耗的影响，实验证明水泵的耗能与流速成正比关系，主管低流速不但可以降低水泵的能耗，还可以增加系统的稳定性。另外阀门和过滤器是空调水系统的重要阻力部件，其阻力的增大直接影响水泵的扬程及能耗，在系统运行管理中，要定时清洗注意保养，还应尽量不要使用阀门调节阻力的方式。
4.2风输送系统的节能
（1）应优先选择全空气空调系统，因为其具有易于改变新、回风比例，且易于集中处理噪声、过滤净化和控制空调区的温、湿度，便于维修和管理等优点；（2）许多空调工程设计中，土建风道仍然被使用，其主要问题是漏风严重，而且大部分是隐蔽工程无法检查，导致系统调试不能正常进行，处理过的空气无法完全送到设计要求的地点，能量浪费严重；（3）空气调节风系统的作用半径不宜过大，防止出现大马拉小车的情况，降低了初期成本造价，还减少了系统能耗；（4）用双向换气装置，让新风与排风在装置中进行显热或全热交换。
5、结束语
节能问题需要正确的看待，不能因为一味地节能而降低空调的使用水平并且舍弃一些合理的功能需要，应该从提高能量利用效率来采取对策解决问题，这才是科学的空调节能途径。以上是中央空调系统节能的部分措施，合理的设计方案、精心的施工安装和科学的运行管理对空调节能都是至关重要的。随着科学技术的发展，越来越多节能技术将会应用到中央空调领域，作为一名设计师需要继续去探索和挖掘更多更好的节能可行性方案，为我国的建筑节能事业尽一份微薄之力。
参考文献：
[1]《实用空调设计手册》第二版 中国建筑工业出版社 2008.5.1
[2]《公共建筑节能设计标准》国建筑工业出版社出版2005.7.1
[3]孙宁.变风量空调系统设计.空调设计1997，第二辑
[4]李先瑞.空调、供热水系统泵的节能.《全国暖通空调制冷2002年学术文集》
关键词：节能；能耗；中央空调
前言
随着国民经济的飞速发展，工业现代化步伐的加快，能源消耗也跟着逐年上升，当今中国的能源消耗已经赶超美国，成为了耗能第一大国。根据社会调查显示我国能源的使用情况，建筑行业的能源消耗占到了总能耗的30%，而中央空调系统作为一个复杂的设备群体，其能源消耗比例占到了建筑行业中的70%，随着时间的推移，这些数据还在继续的增长。《公共建筑设计节能标准》的开始实施，足以见得我国对建筑工程节能的高度重视。在这样的发展环境和新形势下，优化中央空调的能源系统，降低能源使用，创造更好的经济效益和社会效益，逐渐成为了暖通设计师设计考虑的重点。
1、空调冷热负荷的节能措施
1.1中央空调最基础的计算数据是冷热负荷，制冷机组、冷热水循环泵、冷却水泵以及末端的空调箱等设备的规格型号选择都是以冷热负荷为依据的，减少建筑的冷热负荷，不仅可以减小空调系统中设备的型号、降低空调系统的初投资，还可以使其配电功率降低，所以减少冷热负荷是民用建筑节能最根本的措施。现行《采暖通风与空气调节设计规范》规定：“除方案设计及初步设计阶段可使用冷负荷指标进行必要的估算之外，应对空调区进行逐项逐时的冷负荷计算”，根据这一强制性条文的要求，设计师必须给出详细的冷热负荷计算书，但还有不少中央空调设计工程是用冷负荷指标进行估算的，估算过程中大多会加大冷热负荷，使冷热源主机长期在低负荷、低效率下运行，造成大马拉小车的现象；与之相反，估算如果偏小，又会造成小马拉大车的现象，致使设计初始就给能耗问题埋下了祸根。
1.2围护结构设计是否合理，对冷热负荷数值的计算影响也相当大，应该需要注意以下几点：建筑物总耗热的35%～45%是外窗的耗热量，所以在确保房间内足够采光的前提下，窗墙比的合理计算十分重要，一般规定各朝向的窗墙比不得大于下列数字：南向35%、北25%、东、面向30%；另有数据表明房间换气次数如果由 0.8 /h降到0.5/h，那么建筑物的耗冷可降低8%左右，因此设计中应采用密闭性良好的門窗；还有使用先进的外墙保温材料，即增加了建筑外墙的美观性，还提高了居住的舒适度。
2、空调冷热源的节能措施
冷热源机组的能耗约占中央空调系统总能耗的50%以上，节能潜力巨大。目前大多数中央空调普遍采用电制冷，机组能耗较大，我们要在设计中尽可能利用自然冷源作为空调冷源。容易利用的自然冷源主要有两种，一种是地下水，另一种是过度季中的室外冷空气。
2.1地下水应用主要在两个方面：水蓄冷和水源热泵。水蓄冷具有初投入小，运行可靠、制冷效果好、经济效益显著等特点。水源热泵具有高效节能的优点，它是目前空调系统中能效比最高的制冷方式，其Cop值理论计算可达到7，实际运行为4～6。另外水源热泵可利用的水体温度冬季为12～22℃，水体温度比环境空气温度高，所以热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高。而夏季水体温度为18～35℃，水体温度比环境空气温度低，所以制冷的冷凝温度降低，使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式，从而提高机组运行效率。
2.2空调系统设计时一定要兼顾全年运行模式。在过渡季，空调系统采用全新风或增大新风比的方式运行，即可以有效地改善空调区内空气的品质，又能够大量节省空气处理所需消耗的能量。在采用全新风运行时，还需考虑新风取风口和新风管所需的截面积，既要保证室内必须的正压值，还要安排好排风出路。
3、空调机组的末端设备的节能措施
3.1空调箱（AHU）处于中央空调系统大循环的最上游，运行时间又最长，耗电量非常大，所以降低其耗电量则成为节能的方式之一。变风量系统的末端设备与定风量系统的末端设备相比，在保证室内空气品质不变的前提下，可节约30%的空调负荷，节省55%的空调箱电耗。传统定风量空调系统的送风量通常是按房间最大热湿负荷确定的，送风量全年固定不变，在系统实际运行中，房间热湿负荷是经常变化的并且不可能总是处于最大值，当室内负荷减少时，定风量系统是靠调节再热（或变机器露点）的方式提高送风温度来维持室温。所以变风量系统不仅节约了用以提高送风温度所需的的热量，而且由于处理一次风量的减少，还降低了风机功率电耗。
3.2国内风机盘管在耗电量、盘管风量和噪声等方面与国外先进水平还是差距很大的，因此风机风量、风压匹配合理、漏风量少、空气输送系数大、单位风机功率供冷（热）量大的风机盘管是我们的首选产品。条件允许的话，还应选择变频式风机盘管。
4、水及空气输送系统的节能措施
4.1水输送系统的节能
首先，空调系统中的水泵起着非常重要的能量输配作用，其耗电量占空调系统耗电量的15%-30%，占建筑总耗电量的8%-16%，可降低水泵耗能实现节能。在很多中央空调工程中，水泵扬程选择偏大，以为这样保险系数大，其实不然，这样不但增加了无用的能耗，还有可能烧毁电机，出现重大事故。上诉情况与我们一些设计人员没有进行必要的水力计算有着很大的关系，这就需要我们必须做好水利计算。其次，还要注意管道流速对系统能耗的影响，实验证明水泵的耗能与流速成正比关系，主管低流速不但可以降低水泵的能耗，还可以增加系统的稳定性。另外阀门和过滤器是空调水系统的重要阻力部件，其阻力的增大直接影响水泵的扬程及能耗，在系统运行管理中，要定时清洗注意保养，还应尽量不要使用阀门调节阻力的方式。
4.2风输送系统的节能
（1）应优先选择全空气空调系统，因为其具有易于改变新、回风比例，且易于集中处理噪声、过滤净化和控制空调区的温、湿度，便于维修和管理等优点；（2）许多空调工程设计中，土建风道仍然被使用，其主要问题是漏风严重，而且大部分是隐蔽工程无法检查，导致系统调试不能正常进行，处理过的空气无法完全送到设计要求的地点，能量浪费严重；（3）空气调节风系统的作用半径不宜过大，防止出现大马拉小车的情况，降低了初期成本造价，还减少了系统能耗；（4）用双向换气装置，让新风与排风在装置中进行显热或全热交换。
5、结束语
节能问题需要正确的看待，不能因为一味地节能而降低空调的使用水平并且舍弃一些合理的功能需要，应该从提高能量利用效率来采取对策解决问题，这才是科学的空调节能途径。以上是中央空调系统节能的部分措施，合理的设计方案、精心的施工安装和科学的运行管理对空调节能都是至关重要的。随着科学技术的发展，越来越多节能技术将会应用到中央空调领域，作为一名设计师需要继续去探索和挖掘更多更好的节能可行性方案，为我国的建筑节能事业尽一份微薄之力。
参考文献：
[1]《实用空调设计手册》第二版 中国建筑工业出版社 2008.5.1
[2]《公共建筑节能设计标准》国建筑工业出版社出版2005.7.1
[3]孙宁.变风量空调系统设计.空调设计1997，第二辑
[4]李先瑞.空调、供热水系统泵的节能.《全国暖通空调制冷2002年学术文集》