浅谈高校中央空调节能
--以郑州大学为例
摘 要:随着经济的发展，高校中央空调也越来越普及，中央空调的能耗也在逐年增加，故中央空调系统节能迫在眉睫.本文以郑州大学为例，分析了目前高校中央空调系统在运行中存在的问题，并结合实际经验，介绍了几种简单可行的中央空调运行节能方式。
关键词：中央空调 节能 冷凝器 冷冻水 冷却水
1郑州大学概况
郑州大学由原郑州大学、郑州工业大学、河南医科大学合并组建而成,是一所涵盖理学、工学、医学、文学、历史学、哲学、法学、经济学、管理学、教育学、农学、艺术学12大学科门类的综合性大学,是河南省唯一的国家“211工程\"重点建设高校，是河南省人民政府与国家教育部共建高校。
郑州大学新校区占地4845亩,其中中央空调供冷面积约340000㎡，中央空调能耗在高校总能耗中占据了相当大的比重。由于高校环境的特殊性，目前在中央空调的运行节能方面尚处于初步摸索阶段，中央空调节能具有很大的可操作空间.
2中央空调运行、管理现状
2.1中央空调运行管理人员
郑州大学新区共有9个中央空调机房，21台空调机组（大部分是离心机组），5种品牌。运行操作人员没有经过专业的中央空调知识培训，缺乏相关技能和经验，只会进行一些简单的开、停机操作,做一些基本的参数记录，如冷却水进出温度,冷冻水进出温度，冷凝压力，蒸发压力等，而且操作人员流动性大，更不利于经验积累和传承。
2.2中央空调运行方式
目前,郑州大学中央空调采用分时、分区域供冷方式，根据不同位置时段，不同的工作、生活环境，如公共区域图书馆、办公区域行政楼、院系办公室等制定不同的运行方案并根据往年中央空调运行经验,结合实际需求进行一些开、停机时间调整.如行政楼运行时间为7:00—16：30,图书馆7:00-20：30等。
2。3运行、管理中存在的问题
1) 房间没人而空调仍处于运行状态，或空调运行时门窗敞开，能源浪费较严重;
2) 末端风机盘管排水污浊、粘稠或盘管堵塞，换热差、换热效率低;
3) 冷凝器小温差（小温差指冷凝器里的“制冷剂饱和冷凝温度”与“冷却水出水温度”之间的差值,）过大，如图书馆内其中一台机组温差竟然达到18℃，造成冷凝器高压保护,机组无法运行。
3中央空调运行管理节能分析
由于高校中空调机组较多，而相关技术管理人员没有总结一套有效的节能运行管理方法并监督实施，加上运行操作人员节能意识淡薄，专业技术水平有限，不能有效控制中央
空调运行温度，造成了大量水、电等能源的浪费;另外，加之空调机组的维修保养工作做的不到位，造成末端风机盘管、冷凝器铜管脏堵严重，极大影响换热效率.因此,总结一套有效的中央空调节能运行管理方法迫在眉睫。
3.1操作培养
由于中央空调操作人员每年流动性很大，且大部分人员学历较低,专业能力有限,业务素质低,机组运行只能进行一个开机或停机操作，记录不准确，运行描述不清楚等。为了使中央空调能够正常运行，应该加强对中央空调操作人员的培训，提高操作人员的素质，建立健全中央空调操作人员操作制度.各项中央空调的调节和节能措施的实施，都是与中央空调操作人员的技术素质直接相关的。中央空调操作人员的技术素质越高，将会越有利于中央空调的节能效果的改善。
3。2提高机组的运行效率，做精确的机组运行记录.
为提高机组的运行效率,首先要对机组的运行状态参数进行精确的记录,如冷凝器进出水温度、蒸发器进出水温度，冷凝器蒸发器压力等基本参数，并且运行操作人员要实时监测机组的运行参数等，发现异常变化的方法。没有精确的运行数据记录，就不能发现机组在效率方面存在的缺陷，找出相应的最佳解决方案。另外，根据机组的运行情况,及当时或历史事件记录，如故障记录、故障部位记录、操作记录等了解机组的健康状况，并根据情况对机组应定期进行维修护保养，如果维护保养做的不到位或被忽略，会影响到机组的运行效率，运行费用会在不知不觉中增加，甚至可能会对机组的重要部件构成威胁。3.3加强冷却水系统和冷冻水系统的保养
中央空调能量的传递是通过冷凝器中制冷剂和冷却水的换热，把房间内的热量转移到
室外,通过蒸发器制冷剂和冷冻水的热传导把机组产生的冷量传递到室内,达到降温的目的。因此,要保证房间的制冷效果就应保持冷凝器和蒸发器换热的正常进行，保持冷却水和冷冻水的清洁.经理论分析计算，中央空调冷凝器的污垢每增加0。1mm，同时就会降低30％ 的热交换效率，同时，增加5%～8%的耗电量。因此，必须定期处理中央空调系统的水质，保持冷却水和冷冻水的清洁，避免因冷却水和冷冻水脏造成末端风机盘管脏堵或冷凝器结垢而影响制冷效果.
3。4降低冷却水温度，增加冷冻水温度。
评价中央空调机组制冷效率的性能指标是制冷系数即COP。制冷系数指单位功耗所能获得的冷量.制冷系数跟冷凝温度和蒸发温度有关,冷凝温度越高,蒸发温度越低，制冷系数越高.所以空调系统的实际运行不应使冷冻水温度太低、冷却水温度太高,否则制冷系数就会较低，产生单位冷量所需消耗的功量多,耗电量高，增加建筑的能耗。提高冷源效率可采取以下措施：
3.4。1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。冷却水的供水温度每上升1℃，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。
3。4。2提高冷冻水温度
由于冷冻水温度越高，冷机的制冷效率就越高。冷冻水供水温度提高1℃,机组的制冷系数可提高3％，可节能0。91%～1.97%,所以在日常运行中不要盲目降低冷冻水温度。但在实际运行过程中，为了保证供冷的效果，冷冻水温度不宜太高，经研究发现，冷冻水温度由7℃提升到12℃时效果较好，即能保证供冷效果，又能更好的节能.经计算，冷冻水温度提升到12℃时普通离心机组理论节约8。2％~12.25％。
3.5对运行机组进行整合
郑州大学中央空调系统一般有2台或3台制冷机组,在机组运行时，应准确地记录机组运行时各种工作参数，经过一段时间运行后，将各种运行参数进行汇总分析，针对各台机组的运行的性能进行评估，总结出不同的运行工况下，对机组进行最佳运行组合的操作方法。同时，也要对每台机组的运行状况进行分析,针对不同的负荷条件选择运行最合适的机组。随着负荷大小的变化，运行机组的切换是难以避免的，掌握哪台机组在低负荷条件下运行效率比较高，哪台机组在高负荷条件下运行效率比较高，就能决定启动机组的先后顺序。
3。6冷却塔节能
冷却塔的能耗在整个中央空调中所占比例不大,但是由于冷却塔风机是在开机时就一直全速运行的，如能进行控制,累计节约能量也是很可观的。更重要的是冷却塔的散热量是按冷却塔的最恶劣工况设计的，在平时使用过程中,冷却塔处于“大马拉小车”的状态，故改善其工况可达到节约的目的.可采用以下方法：①温度变频控制：利用热敏电阻联接温度调节器，控制冷却塔风机的转速，热负荷变化时,通过热敏电阻的检测，发信号给变频器，控制风机的转速。热负荷低于某种工况时，风机停止运转，热负荷升高，风机自行运转,从而达到节能目的.②风机台数的控制:对部分并联配置的冷却塔而言,风量的调节可以通过控
制风机台数来实现，根据实际需要来确定风机开启的台数。
3。7 做好管道保温工作
冷冻水管道保温的好坏，直接影响着冷冻水的温度及供冷的效果。由于冷冻水管道系统庞大，并随着使用年限的增加，保温层的脱落越来越多,造成巨大的能量损失，因此，在日常维修中,要经常对冷冻水管道保温进行巡查，做好维护保养工作,保证供冷效果及达到节能的目的.
3。8加大宣传力度
加强对师生的宣传力度，增强节约意识。保证在室内没人时，关闭房间内风机开关,这样不仅可以减少冷量的浪费，还可以降低电能的损耗。同时能从管理上倡导一种节约的理念，也是学院响应国家建设节约型社会的一个实际行动,是一件利国利民利校的好事。
4中央空调节电措施
4.1积极推广蓄冷中央空调
蓄冷中央空调用冷水或冰提供冷源，可利用电网低谷电力储存冷量，电网高峰时释放冷量，不开或少开制冷机,可有效转移中央空调用电高峰负荷，有效缓解电力供需矛盾.采用蓄冷中央空调如按0。5的同时率,新增蓄冷空调容量200万千瓦以上计算，可转移用电高峰负荷25万千瓦。
4.2对中央空调采取组控、轮控的方式。
在电网高峰期间对中央空调采取分组组控的方式，以每组每小时轮流停15分钟,同时率按0.5计算，可转移高峰负荷375万千瓦以上。
4。3加强对大型中央空调的设计、安装、运行管理.
大型中央空调涉及到主机水泵管理系统、末端装置、控制系统等多个装置，不仅需要各装置达到节能要求，更需要系统整体优化节能，保持定期调整，保证系统在最优状态运行，提高中央空调的运行效率。
4.4提高大型中央空调水侧与负荷侧的进出水温差。
主要针对中央空调系统的水泵能耗。水泵能耗在中央空调系统总能耗的15％～30%，且往往被人们忽略。中央空调两侧的进出水温差设计时一般为5℃，但在实际使用中，绝大部分情况下仅为1。5~2.5℃之间，使水的流量增加。尽管过度设计的水泵系统可以满足流量的需要，但大大增加了能量的消耗,若将温差控制在设计值，水泵的能耗可降低一半以上,中央空调系统可节能8％~15％。
4。5对中央空调系统进行节能改造。
积极采用节能新技术、新产品对中央空调系统进行节能改造，如变频、变电量系统，流量可调水系统,高效冷却塔等，投资可以很快通过节约电费回收。
5结束语
中央空调的节能方法有很多，但不管哪一种，都离不开好的管理和操作人员。管理人
员必须具有良好的责任感、专业知识和节约意识,在日常运行中观察、记录、搜集、整理、分析机组的运行数据，及时发现机组存在的问题或缺陷，制定相应的操作运行方案，弥补存在的不足;操作者也应具有的责任感、专业知识和节约意识,严格的纪律意识,才能完成好中央空调的节约工作。
参考文献：
[1］ 李文庄。高校建筑节能的思路与对策[J].建筑节能，2009，(1）：56-57
[2］ 黄强. 9种不增投资的中央空调节能方法［J]。工程装备,2011,74-75
［3] 刘清江，韩学庭。中央空调运行管理节能问题的研究［J].上海节能，2006,（3）：59～60.
[4］ 焦磊。建筑空调节能措施的几点建议［J］.中国新技术新产品，2009（4）.
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容