隨著全球能源的逐漸緊張以及環保意識的不斷加深,建筑的節能已經成為推動社會可持續發展的關鍵之舉。據統計,建筑的能耗已占社會的總能耗的三分之一以上,尤以中央空調系統的能耗最為突出,其能耗可達建筑總能耗的40%至60%。采用大力推廣中央空調的節能技術手段,不僅可以為廣大建筑業帶來巨大的經濟效益,也為我們實現了“碳達峰、碳中和”的宏偉戰略目標提供了重要的路徑和途徑。
在大型公共與商業建筑中,中央空調系統能耗占比高,不僅顯著推高運營成本,也對能源供應和環境保護帶來壓力。伴隨對節能的逐步法規化,如《建筑節能法》《建筑節能條例》等的出臺,建筑的能效提升也逐步明確了方向,推動了節能的工作向著法規化的方向前進。
通過對現有的主流節能技術的廣泛研究和比較推斷,總結出目前的主流節能技術主要包括了以下幾大類:
通過對壓縮機、水泵及風機的實時的調頻調速,使其輸出與實際的負荷相精確地匹配,從而避免了定頻系統的過剩的能量的浪費。通過適當的調節水泵或風機的轉速,降低電能的消耗,尤其是將其與高效的換熱器相配、采用環保的制冷劑等都可提升系統的能效比(EER)和性能系數(COP)。
基于對高效的傳熱管的采用以及對葉片的優化的設計,有效增加機組的換熱面積,降低熱的阻力,從而提高機組的制冷效率與能源的利用率。通過對高效的殼管式換熱器的應用,可使系統的傳熱效率提升15%以上。
通過對物聯網的深入挖掘與大數據的精準分析,將控制系統打造成為一臺具備了實時的感知能力與動態的優化能力的"神經"系統,采用對環境的精細監測以及對設備的狀態的深入了解手段,結合先進的自適應算法和對未來負荷的準確的預測,最終實現了對冷熱源的高效的按需供應、設備的高效的協同運行和各個參數的科學的優化,從而最大限度地將冗余的能耗都淘汰出來。
采用對熱能的回收利用手段,將冷凝的廢熱巧妙地用于生活的熱水的預熱或對某些區域的供暖,從而提高系統的總的熱效率。該技術在酒店、醫院等建筑中應用,可實現系統綜合節能率15%~20%。
在過渡季和冬季,利用室外低溫空氣或冷卻塔進行自然冷卻,減少壓縮機運行時間。特別適用于數據中心、大型商場等冷負荷穩定的場所。
數字孿生與人工智能技術的不斷融合,推動了中央空調的節能工作從原來的簡單的“節能”向更高的智能化、系統化的方向不斷地演進。通過對建筑的全生命周期的節能的設計與對設備的優化的不斷推進,不僅能有效地降低建筑的能耗,也為建筑的碳中和提供了最核心的路徑,在能源約束日益嚴峻的背景下,深挖空調節能潛力,已成為行業轉型升級和可持續發展的必然選擇。