建筑節能低碳——高效制冷機房

　　在公共建筑產生的能耗中，中央空調的能耗約占40%，因此降低空調的能耗對建筑節能至關重要。在中央空調節能方面，引入高效制冷機房是一種非常有效的方式。

　　根據《高效空調制冷機房評價標準》T/CECS1100-2022標準要求，

　　高效空調制冷室分為三個等級：一星級、二星級和三星級，其中三星級為**等級。一星級制冷室的能效高于區域現有機房的平均水平，二星級應為國內制冷行業的高水平，三星級應為國內外制冷行業的先進水平。

　　表:1：冷源系統季節能效比評價指標要求

　　指標

　　能效等級

　　冷源系統季節能效比

　　氣候分區

　　三級

　　二級

　　一級

　　嚴寒地區

　　≥4.2

　　≥4.6

　　≥5.3

　　寒冷地區

　　≥4.2

　　≥4.6

　　≥5.3

　　夏熱冬冷地區

　　≥4.6

　　≥5.1

　　≥5.5

　　夏熱冬暖地區

　　≥4.7

　　25.2

　　≥5.5

　　溫和地區

　　≥4.2

　　≥4.7

　　≥5.3

　　表2：冷水機組季節能耗比評價指標要求

　　指標

　　星級評價指標要求

　　一星級

　　二星級

　　三星級

　　冷水機組季節能耗比例

　　≥70%

　　≥75%

　　≥78%

　　近年來，在國內中央空調市場，受各種因素影響，高效制冷機房的發展面臨諸多困難。

　　沒有完善的系統規劃設計，沒有根據實際需要選擇設備，導致設備在運行過程中能耗高

　　施工周期長，機房設備獨立進場，單獨安裝，周期長，精度低

　　空調入口設計多為7℃~12℃，冷卻水32℃，無負荷變化，無冷卻塔是否與主機匹配，系統缺乏設備運行狀態、系統能耗等測量數據

　　為了解決上述問題。企業可以采取一些措施，真正展示高效制冷機房的優勢，可能涵蓋產品設計與研發、系統集成、施工及后期運維等階段。

　　因此，制造、設計、安裝企業應根據工程整個生命周期對制冷室進行設計、施工、調試和運行管理，使制冷室的動態性能**，削弱對操作人員的依賴，創建智能操作控制系統。此外，制造企業還可以開發空調主機、水泵、換熱器、閥門等高效設備，推動制冷行業從“制造”升級為“智能制造”。具體措施如下

　　1、水利優化

　　·流程優化，設計平衡

　　選擇主要設備容量和配置比，確定系統流程，確保設備輸出平衡。例如，不同型號的等壓降設計和不同支路的等壓降設計。

　　·計算水力，控制壓降

　　對系統進行詳細的水力計算，準確控制設備、閥組和管道的壓降，保證系統管道的水力平衡，控制最不利的系統壓降。例如，選擇低壓降主機、低壓降止回閥、過濾器，適當使用45度彎頭和水三通，適當放大管徑等。

　　2、主機選型

　　·能效：設計工況，全年運行工況10-100%負荷能效選型;

　　·壓降：蒸發器、冷凝器在設計條件下的壓降;

　　·驅動方式：變頻驅動、DC驅動、磁懸浮驅動;

　　·壓縮方法：離心、螺桿;

　　·其他條件：重啟時間、變流機組、電氣條件、安裝條件、變頻驅動應控制諧波干擾。

　　3、冷卻塔選型

　　·項目所在地室外設計濕球溫度，典型氣象年濕球溫度分布;冷卻水處理的接近度;

　　·計算機選擇設計工況和實際運行中的冷卻塔;熱性能經CTI認證;

　　·驅動：變頻驅動、DC驅動;風機：高效風機;高風電比;諧波系數≤5%;

　　·布水器保證冷卻水量在30%-100%變化時均勻布水;

　　·抗風等級、節水、防火性能;現場布置位置，與主導風向有關;

　　4、水泵選型

　　·系統水力計算-揚程;

　　·供回水溫差-流量;

　　·水泵汽蝕余量-系統汽蝕余量;

　　·高效水泵-設計工作點在高效范圍內;

　　·泵頭效率、電機效率;

　　·水泵形式：雙吸泵、單吸泵;

　　·變頻電機驅動、諧波處理;

　　·水泵設計工況、變速性能曲線;

　　·多臺泵并聯，分析不同臺數泵運行時的工況;

　　5、高效機房群控設計

　　·以冷卻器能效特性為核心，解決制冷系統能效耦合問題，實現冷卻泵、冷卻塔風機、冷卻器能耗之和**;

　　·根據需要調整冷卻器數量和出水溫度，降低機組能耗;

　　·按需調整冷凍水泵頻率，降低水泵能耗;

　　·按需調整冷卻塔風機頻率，均勻布水變頻運行。

　　高效制冷機房初期投資成本高，后期經濟回報周期長短不同。此外，需要長期的管理和維護，投資者可能會綜合考慮各種因素來決定投資或不投資。因此，項目能否實施，很大程度上取決于投資者的最終決策。此外，高效制冷機房對建筑規模也有一定的要求，要求建筑面積超過6萬平方米甚至更大。只有這樣，才能體現高效機房的節能效果。

　　綜上所述，高效制冷機房可以有效降低中央空調的能耗，但在推廣應用過程中面臨著許多挑戰，包括：沒有完善的標準，不能合理測量能效，需要安裝公司合作確保項目實施，需要進行經濟計算，整個生命周期的概念。

　　注：術語

　　高效空調制冷機房

　　在滿足終端冷負荷需求的前提下，可以綜合考慮負荷匹配、系統能源利用合理性等因素，采用適當的控制模式和人員管理系統，合理控制系統中的設備和參數，實現系統的高能效運行。

　　冷源系統季節能效比

　　在完整制冷季節，冷源系統總供冷量與冷水機組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔能耗之和的比值。

　　冷水機組季節能耗比例

　　在完整的制冷季節，冷水機組能耗占冷源系統總能耗的比例。

　　冷凍水的輸送系數

　　在完整制冷季節，空調系統制備的總冷量與冷凍水泵(包括冷凍水系統的一次泵、二次泵、加壓泵、二次泵等)的能耗之比。

　　冷卻水輸送系數

　　在完整的制冷季節，冷卻水輸送的熱量與冷卻水泵的能耗相比。