業態與使用功能豐富的建筑，若空調系統采取合理的設計與運行的措施能節約空調的能耗,實現既節約資源，又減少碳排放,還可以避免不必要的配電增容的成本；采取適宜的設計與運行措施對用戶來說是利國利民的趨勢。

如何在空調系統的設計與運行中采取有效的措施，能夠達到節能的目標？

（示意圖，不對應文中任何具體產品）

空調系統減低能耗首先是在降低冷量和熱量損失，其次是降低用水、用電消耗量，以及實施低成本運行方面采取合理、適宜的措施。

空調制冷系統的能耗根據行業內相關統計數據，空調系統能耗最大的占比是中央空調系統主機和末端設備。

就目前專業的設計方式，按室內熱濕負荷所用的介質可分為全水系統、冷劑系統、空氣-水系統、全空氣系統 ；按空氣處理設備的集中程度可分為集中式和半集中式；按被處理空氣的來源可分為封閉式、直流式 、混合式(一次回風 二次回風)。

空調系統通常由冷熱源機組、冷卻塔、 風柜、冷卻水循環泵、冷凍水循環泵、補水裝置、風機盤管等設備組成；空調供暖、供冷系統是各種業態的建筑設施中不可缺的功能性系統，空調系統在改善人類工作、生活環境的同時，也會消耗大量的社會能源。當前全社會降低碳排放，節能降耗已是大勢所趨，勢在必行。

1. 設計階段采用全熱回收新風排氣系統新技術

對綜合條件適宜的項目，在設計時使可采用全熱回收新風排氣系統，如大型超市、酒樓、工廠、展館等建筑，可在系統設計取代以往獨立的新風機、排氣機，從排出的風中收回熱量，用于新風預熱預冷、除濕，可以省去原獨立新風機所耗冷量、熱能，是當前一項有效的節能降耗的新技術。

2. 設計階段采用冷凝器自動清洗新技術

冷凝器自動清洗的基本原理，是通過一種裝置定時定量的把海綿球送進冷凝器，洗刷銅管內壁的水垢、污泥、菌藻，使冷凝器減小熱阻，保持最佳熱能狀態。當前，設計空調系統已規定要用冷凝器自動清洗技術，對于建筑節能改造的項目，針對老的空調系統進行節能改造也開始采用冷凝器自動清洗系統，得達到到節能10至30%的效果；是提高運行工效、降低碳排放、節能降耗的新技術。

3. 設計中重視設備選型與系統匹配

在空調系統的首選設計方式中，空調冷水系統大都采用1級泵定流量的思路。水泵選型是按冷水機組最大負荷時選定的，且考慮了全年在固定的水流量下運行。許多空調系統在終端設備關閉時運行， 由于水閥常開，回水管路溫度降低，導致系統供回水管路溫差較小。由于系統運行過程中晝夜能耗存在差異，用戶在建筑室內環境溫度、使用功能等方面的能耗要求也會不同，實際運行中的空調負荷 一年中的大部分時間，空調系統的溫度都遠高于設計值。低負荷現象，有很多實際項目案例表明，空調系統在一年中大約有40%~60%的時間段，其實際運行負荷運行在30%~50%以下的狀態 設計負荷的變化，因此當冷水流量保持不變時，供回水溫差可能會由原設計的5～7℃減小到1.0℃左右的溫差。因此，空調系統大多在大流量、小溫差的情況下運行，導致水泵循環。輸送能源過程中能源消耗的浪費也增加了管道系統的冷熱損失。從空調系統調節建筑物室內環境溫度的過程和數據分析可知，夏季室內溫度越低，相對濕度就越低。系統設備的能耗會更大；冬季室內溫度越高，相對濕度越高，系統設備的能耗最大；這一現象證明，前期建設投資和后期系統運行成本都會相應增加。

考慮不同的用戶對環境舒適感需求有所不同，差異比較大，因此建議民用中央空調系統在設計和運行經濟性的指標范圍，可適當放寬舒適度的空間。

優化冷卻水、冷凍水循環泵的選型：參考相關項目案列，在國內某一些地區，空調系統運行中的冷卻、冷凍水循環泵，大約有20%的泵、閥選型是不適宜的，大多存在選型的揚程偏高。比如：某項目機組為853RT，冷凍泵流量Q=600m3/h，揚程42m，N=110kW；冷卻泵Q=660m3/h，H=31m，N=75kW。經勘測計算流量可不變，冷凍泵揚程改為32m，冷卻泵揚程改為20m。冷凍泵由110kW改為75kW，冷卻泵由75kW改為55kW。

經采取設備改造，設備間噪音減小，設備磨損維護減小，能耗降低了約35%，空調系統更安全高效。改造費用很少，換幾臺泵約10幾萬元，每年節約電耗月70萬度。循環泵的流量、揚程匹配了，設備運行即節能、又安全。

優化空調機組的設計選型：大型空調系統用離心機、螺桿機組能效比更高；滿液式螺桿機COP已>5，而離心機COP>6。

水冷冷水機比風冷機能效比高：風冷機COP=3至3.5，而水冷機COP≥5至6，相對節能。個別進口大品牌機組，節能技術領先，新型號的滿液式螺桿機COP≥5，離心機COP≥6，選對了這樣的品牌型號，就意味著項目已經節能10%，甚至更高。

磁懸浮制冷機已進入空調系統，其摩擦阻力更小，不用冷凍機油潤滑，油垢造成的熱阻也不存在，轉速達數萬轉/分鐘，所以能量調節范圍更大，能效比更高。目前該主機比機油潤滑的機組造價會高一倍。

4.系統設計與運行控制的設計組合優化

系統設計考慮環境溫度舒適區范圍的確定。設計中，對于夏季的供冷，可選取較高的溫、濕度值；而冬季的供暖，則取較低的溫、濕度值，保證設計與運行均可達到節約能耗的目的。建筑室內溫、濕度的變化與節能有一定的關聯度，根據行業相關數據，若在夏季如果將機組的設定值溫度下調1℃，將增加9%的能耗；而在冬季將設定值溫度上調1℃，則會增加12%的能耗。因此將室內溫、濕度控制在合理的舒適區的一定精度范圍，是空調系統的最有效的節能做法，因此為降低能耗，空調房間室內溫濕度基數，在滿足生產需要和生活舒適的條件下，夏季盡可能提高，冬季應盡可能降低，空調系統運行的節能效果最為明顯；為此空調系統前端所測信號準確性直接影響到空調系統的精確控制程度。

所以對溫濕度所測信號數據必要準確，而且要選用高控制精度的BAS對空調機組和系統進行控制，因為可直接控制電動水閥閥門的開度，另外可結合某些系統的計算控制軟件，可提高空調系統的溫、濕度精確控制，對于空調系統能耗的節約管理效果更佳。

5. 設計選用空氣源熱泵、水源熱泵、地源熱泵設備的性能比較

1) 空氣源熱泵用于產熱水能效比COP=3.5，即耗電1kW可產熱3.5kW，效率是較高的。但室外溫度近冰點時效率明顯下降，室外機要有除霜措施；運行期要定期清洗室外機上的油污、灰塵，保持高效換熱；冬季低溫環境下的也可以使用。

2) 水源熱泵機（專業稱水環熱泵機）共一組冷卻塔冷卻，機組可單獨制冷、制熱；用水冷卻比空氣冷卻能效高 COP>4.5，同樣輸入功率，水冷機制冷量比風冷機大30%左右；用戶可按需求隨時進行開關機和溫度設定，便于節能運行的管理。因為是小機組，冷凝器大多是換熱器容易堵塞，污垢去除難度大，時有高壓故障；所以對冷卻水的殺菌藻、過濾排污、軟水除垢要求高。

3) 地源熱泵空調利用了地下水約18至20℃恒溫的特點，取地下熱作冷卻或蒸發熱源，因為地下水溫比冷卻塔回水溫度低10至12℃，降低冷卻水溫10至12℃，機組節能大約節能在35％。但設計與運行首先要解決抽出來的地下水經換熱后要全部回灌，要周期性更換供水回灌井，否則毛細管堵塞，水量減小；其次是地下黃泥水應經過嚴格的過濾或沉淀，再供冷凝器或蒸發器水側換熱，否則造成設備損害；第三是要加裝冷凝器自動清洗，才能保證連續有效的節能運行，采用湖水、河水、海水冷卻，可以節能，但要嚴格過濾，并加海綿球自動清洗。

6. 設計與運行區域特點結合采用蓄水空調方式

蓄冰空調的原理是利用晚上谷電制冷制冰，白天峰電時融冰供冷，此方式綜合省電費大約在30%左右；在某些用電荒地區，對電網移峰填谷，緩解峰谷供求不平衡有利；但機房建設一次性投資增加約30%，而且蓄冰槽、罐占用空間大，存在多次換熱的損失，幾級制冷、釋冷、換熱加壓泵的流量、揚程 ，都應計算精準，才能獲得最佳高效節能效果。

7. 采用新風控制

根據舒適程度要求，一般把總新風量控制在全風量的10%左右，是可以節能的。有的空調系統回風量不到90%，回風量偏小，無度的增大新風熱負荷，不是節能運行。

8. 設計選用變頻控制方式運行水泵、風機設備

空調系統的冷凍水、冷卻水循環泵在流量設計時會考慮有10至20%的余量，系統運行中負荷也會有波動與變化，機組也隨之加載減荷，冷凍、冷卻水流量也可以相應的增減。節能技術規定主機出回水溫差為5℃時是冷凍、冷卻水經濟流量，當溫差<5℃為流量偏大，主機是節能的，水泵則多耗能，當溫差>5℃水泵節能，主機則耗能，甚至運行會不安全。用溫度傳感器、壓差傳感器、PLC和變頻器控制冷凍、冷卻泵的轉速，達到溫差=5℃，冷凍、冷卻泵運行可節能30至50%。

9. 設計與運行采取對冷卻塔風機進行溫控啟停的措施

冷卻塔回水溫度從32℃每下降1℃時，空調機組可省電約在3%，當冷卻塔回水溫度降到26℃時，水溫再下降，主機省電會不明顯，此時關閉風機電機，每小時可省電度數為電機功率數。在某些地區每年約有一半時間空調系統的回水溫度低于26℃，因此在回水管上安裝溫感探頭，把溫控器與風機啟停做電氣聯動，如此采取溫控措施，成本小，空調系統運行期的節能降耗效果最好。

10.設計與運行對機組采取高壓噴霧的節能措施

風冷多聯機組，風冷模塊機組合，能量調節方便，供冷、供熱方便，風冷機能效比≤3.5。設計在空調系統中若采取增加一套高壓噴霧系統，則變為蒸發式冷凝器換熱機組，能效比≥4，節能約30至50%。在高壓噴霧前有嚴格過濾、軟水、除菌藻等措施，噴霧顆粒控制在5至10um(涉及具體工藝)，避免換熱機組的翅片堵塞與腐蝕。

11. 運行期冷凍水提升2至3度，機組可節能6至10℃的措施

用戶在運行期把系統冷凍水溫設在9至14℃，主機可節能6%，同樣能滿足舒適性中央空調對冷凍水溫的需要。有人認為末端空調不夠冷，就把冷凍水溫降到4至9℃，這樣主機多耗能10%。在具體案列現場，個別末端空調不夠冷的真正原因，是水側、風側有污堵，換熱面積或效率下降所至，應定期清洗水側污垢、定期清洗風側翅片污垢就可以解決了；這是空調系統運行期降低能耗管理的最常用、最有效的辦法和措施。

空調系統不僅僅是為我們提供舒適環境的設備，更是我們生活中的能源消耗大戶。因此，采取適當的節能措施，既能節約能源，減少碳排放，也能降低運行成本，實現經濟和環保的雙贏。

讓設計師們一起，從設計和運行出發，讓空調更“綠色”、更節能，為我們的生活帶來更多的舒適，同時也為地球做出貢獻。沖破熱浪，我們有的是辦法！