摘要：本文在分析中央空調系統能效國內外研究基礎上，對于某校園內中央空調系統全年運行分為夏季和冬季進行測量分析，并對于中央空調系統夏季季節能效制定相關建議。
　　關鍵詞：中央空調系統，能效節能
　　1中央空調系統能效研究概述
　　美國由于其住宅多以單體別墅為主，因此對于戶式中央空調給予很大的關注。對于建筑物空調節能也主要集中在戶式中央空調上。在空調機組能效和系統能效方面，美國還沒有正式頒布系統能效標準，目前主要集中在機組能效和系統能效之間標準的制定。主要依靠提出的季節能效比(SEER)來衡量目前的中央空調系統能效。而制冷季節能效比SEER能夠反應整個制冷季節空調器的能源利用效率，更加全面地體現了空調器的全工況性能。
　　但由于歐盟有自身的情況，歐盟不能照搬美國的標準，因此有了自身的測試標準。Eurovent測試手段嚴格，標準要求高而著稱，其認證的權威性在世界各地得到認可，被各類經銷商稱之為歐洲的A級空調認證，消費者對于符合該認證的產品具有非常高的可信度。歐盟以12kW制冷量為分界線劃分房間空調器和中央空調。對于中央空調系統，提出輸配系統對減少運行費用的作用同冷熱源系統。歐洲人研究認為，基于滿負荷的EER已經過時了，現在必須考慮部分負荷的實際運行效率，才能找出提高系統能效的最佳方法。通過對EER、US-IPLV,EMPE,ESEER的比較，IPLV和EMPE比EER精確，但還沒有給出足夠的精度。
　　2中央空調系統全年運行測試分析
　　本系統該系統位于某大學校園里，開鑿三口地熱井，其中兩口生產井，一口回灌井。采用低溫地熱梯級利用技術,對出水52攝氏度的低溫地熱水進行了分級利用。實際供暖面積為4萬余平米,兩棟建筑物,共用一個空調機房。冬季供暖系統利用多臺或多組供暖設備及熱泵通過換熱器采用串連的方式，使地熱水溫度逐級降低，以達到充分利用地熱能為目的。夏季，冷卻塔提供冷卻源，通過閥門切換，水源熱泵的水源側和負荷側正好與冬季相反。熱泵作為冷機使用，冷凝器側為水源側，蒸發器側為負荷側，四個熱泵和一個冷水機組并聯，共同向大樓提供冷凍水。冷凍水并聯匯總后進入分水器分別供圖書館和綜合樓。該系統冬季為地熱梯級利用供暖系統，夏季為一個典型的風機盤管+新風系統，不使用地熱水。因此，冬夏季分開進行測試分析。
　　2.1冬季測量結果
　　冬季供暖時間正式開始為11月15日，該供暖工程為地熱梯級利用供暖，由于地熱水出水溫度52℃，可以直接用于供暖。地熱水潛水泵為變頻水泵，可根據供回水溫度和室外氣溫進行調節。地熱水出水溫度50℃左右，進入直接利用級溫度為49～50℃，水溫恒定，不受室外氣溫的波動，是地熱水源熱泵的顯著優點，地熱水回灌溫度15～25℃。滿足回灌要求。建筑物供水溫度36～39℃，供回水溫差2～3℃。
　　中央空調系統的主要功能是改善室內環境，首先需要保證也是目前普通中央空調供暖最重要的功能之一就是保證室內適宜的溫度[1,2]。因此，冬季系統供暖效果以室內溫度為準進行分析。根據實測溫度發現，該樓供暖效果很好，正常上班時間段內室內溫度18～24℃。南向房間由于受陽光輻射，室溫較高，一般高于22℃，甚至開窗降溫；北向室溫相對低，正常使用時間內（9:00~17:00）能保證18℃的設計室溫要求。學校建筑有一個很顯著的特點就是假期人員放假，房間空置率高，用戶終端使用負荷顯著降低，整個大樓只需要保證少部分值班人員所處房間暖負荷要求。因此，假期大部分房間室內溫度降低，理想情況下只需要維持建筑物基本負荷就行。由于建筑物維護結構的保溫隔熱性能不同，以及用戶的使用習慣（如偶爾回辦公室的人不會將風機盤管完全關閉，置于低檔開啟），寒假期間溫度變化很大，每年各不相同。
　　2.2夏季測量結果
　　夏季室內溫度的設置點同冬季。南北向房間逐時實測室內溫度。據實測室溫表明夏季制冷室內溫度為24～27度，局部房間超出溫度上限值27度，會議室等公務房間由于辦公需要低于下限值24度。根據實測溫度，可以看出，26～27度主要集中在南向受陽光輻射多的房間該房間為較典型的房間。室內人員多，80平米左右，共約12人辦公學習，每人一臺電腦。室內擁擠，電腦發熱量大。大開窗受陽光輻射多。以上因素致使夏季室溫大部分在25～27度間，滿足了設計要求。該室人員表示室溫適宜，偶爾有些熱，大部分反應該溫度區間適宜工作和學習。行政辦公人員辦公室室溫處于24度～25度間。從節能的角度出發，該類房間可以調高溫度1度～2度，降低使用的冷量。由實測中發現，高級辦公室如領導辦公室和會議室等房間，尤其會議室，室內溫度普遍保持在24度以下。在閑置期間也開啟空調進行制冷，以維持室內溫度在較低水平。值班人員解釋為使用時用戶感覺熱，因此采用預冷方式，以滿足辦公會議的需要。夏季假期不同于冬季，由于建筑密閉性能良好，惰性延遲時間更長，并且建筑物內值班人員比冬季多，開啟風機盤管房間多于冬季，相互影響大。同時不少辦公人員中途仍舊短期辦公，因此即使人離開房間數日，室內風機盤管沒有完全關閉，部分房間甚至徹夜開啟。從實際監測來看，夏季放假后風機盤管完全關閉后，由于建筑物密閉型好、遮陽措施的實現，冷凍水的循環等措施使得室內房間溫度不會大幅度升高，基本不會升高至室外溫度，一般保持在27度～29度。
　　空調系統除了保證建筑物內空調房間適宜的溫度外，還必須保證相對濕度在一個要求的范圍內。尤其在夏季，除濕占空調系統運行能耗很大一部分。因此，在進行夏季運行效果評價時，除溫度外還必須考慮濕度的影響。基于此，安裝了兩臺溫濕度自計議對建筑物內濕度進行逐時監測，測點安置同溫度測試點。一臺安裝在3層南向房間的辦公室，假期值班有人。一臺安裝在一層北向辦公室，假期無人。由實測室內濕度數據顯示，濕度大的夏季，除濕效果差，除濕效果不明顯。考慮該記錄儀器本身的誤差±5％，悶熱潮濕的季節室內濕度也在70％～85％。因此，除濕負荷降低，一方面該系統夏季運行負荷低于設計負荷，另一方面，為了獲得舒適性，僅降低溫度是不夠的，減小了能耗比（EER）。
　　3中央空調系統夏季季節能效制定建議
　　系統不同于設備能效。系統運行時間長，中央空調系統供一幢大樓，即使在人員很少的時候為了保證該部分人員的室內舒適性必須開啟設備，加大了最小負荷部分的運行比例，也帶來了浪費，因此解決辦法是不用大型中央空調，而是分散開來。耗電設備水泵風機均在低效段運行，致使設備運行能效高，總體系統能效低和季節能效低的情況出現。因此，對于系統能效的制定應考慮該部分影響。
　　因此，在系統的運行中，參照單機的IPLV概念，制定系統部分負荷綜合運行能效時，0%~25％時的比重較大，由于舒適性要求的增加，空調季節越來越長，致使小部分負荷運行時間比重加大。而25％～50％部分負荷時間頻數比重、負荷比重、耗電比重很接近，為50％～18％之間，這部分時間為穩定的制冷季，氣候不是很炎熱；50％～75％是系統運行的重點，是夏季炎熱的季節，負荷大耗電高持續時間長；而75％～100％只是氣候極端炎熱的幾天，占很少部分時間，為小概率事件，所有比重因子低于5％。
　　
　　參考文獻：
　　[1]王文慶,宋立國.中央空調系統中冷水機組的控制及管理[J].科技信息,2009,07
　　[2]雷支容.21世紀中央空調節能方案探討[J].科技資訊,2009,13.