随着我国经济的持续高速发展，建筑事业也呈现出一片蓬勃繁荣的景象，中央空调系统在宾馆、办公大楼、商业中心、医院及其他建筑得到广泛的应用。中央空调系统不但涉及到高额的资金初投入，同时也是建筑的耗能大户。建设绿色建筑、实现节能减排时下成为本届政府面临重要的命题，空调系统节能设计理应引起广大暖通空调设计工程师重点的关注，面临迫切的任务。大多数工程设计中，最关心的是空调冷热源方案初投资的经济性以及设计工况下运行耗能的比较，但选择理想的冷热源方案只是良好的开端，中央空调系统运行节能与否很大程度上取决于空调冷水系统有效运行，湖南星泽在系统设计对策合理、调试完善、管理技术措施到位，才是其最有力的保障。
2 机房侧的设计配置
2．1冷水机组、冷冻水泵的容量合理配置
冷水机组容量偏大的问题是目前中央空调系统存在比较普遍的问题，容量闲置无疑是{zd0}的浪费，一方面增加了工程建设初投资，另一方面又加剧了系统的运行能耗。冷水机组的容量决定了冷冻、却水泵的容量，如水系统的水力又缺乏详细的计算，那么水泵选型扬程难免偏大，也会进一步增加水泵的功耗。造成这种现象是由于对空调冷负荷未进行仔细的计算，取而代之为“拍脑袋”，一方面足设计工程师缺乏足够的时间去做这些繁琐的计算工作，另一方面是业界缺乏对空调系统设计质量的评判准则，业主单方面认为房问温度够低或感觉够冷，便达到空调效果。影响空调系统白勺‘‘发挥能力”有多方面因素，除了设计的因素，还应包括施工安装质最、竣工调试、运行管理等，都可能成为制约空调系统效能发挥重要的因素。如一个系统总冷量配置是合适的，但系统未经仔细的调试，很容易造成客观上贫富不均，进而产生空调效果不好或总制冷量不足的假象。基于这种的忧虑，设计中加大“安全系数”，造成冷水机组、水泵容量偏大，投资浪费、建筑耗能大在所难免。详细认真的空调冷负荷和水力计算是降低初投资、实现节能降耗最根本、也是xxx的路径，同时提高施工安装质量和竣工调试水平是其最直接的保障措施。
2．2机房侧机组有效运行管理设计对策
大型的中央空调系统冷源所配备的冷水机组，常常不止一台，有的是二～四台，甚至超过阴台。机组与水泵管路连接上大多采用先并联后串联方式，这种布置方式具有系统简洁、节省管材的优点，但如果空调水系统未采用BAS监控管理系统，在部分空调负荷下，部分冷水机组处于停开状态，管理人员操作管理上出现疏忽，未把停开冷水机组管路上的阀门关闭，冷冻水就会出现旁通分流的现象。通过分析我们不难得出，冷水旁通分流会影响冷水机组效能的发挥，降低机组的COP值。另一方面如果末端空调负荷的需求递增，需要增开冷水机组的台数，这要求管理人员能及时到位，打开相应管路上的阀门。在大多数工程的实际管理中，这种操作管理模式证明是不可行的，系统更多是处在“放任自由”的状态，无疑主机组和水泵运行节能成为空谈。解决这对矛盾最经济的措施是冷水机组管路中考虑增设电动蝶阀，电动蝶阀和冷水机组一一对应，两者并为连锁运行控制，这样才能有效方便控制冷冻水的通路，解决冷冻水旁通分流的现象。如果在适当追加投资资金，还可以考虑仅把机房侧部分纳入小型智能监控系统，这样便可把空调系统中耗能{zd0}部分，也是节能{zj1}潜力的区域纳入智能化的控制，做到最经济的投资，最节能方便的管理。
2．3低负荷运行时冷冻水泵超载问题的设计对策
大型的中央空调冷水系统，随着空调区域冷负荷的改变，投入使用的冷水机组、空调冷冻水泵的台数也将随着增减，同时空调冷水系统的管网流量也发生改变，这引起管网水阻力的_______改变。在低负荷运行情况下，尤其是空调冷水泵只需要单台运行时，从R(空调冷水系统的水阻力)＆Q。(管道通过的流量)， 我们不难发现，空调冷水系统满负荷与部分负荷运行时水阻力相差甚大，这可能导致部分负荷时空调冷水泵超流量运行，电机效率降低，水泵运行电耗增加，尤其在单台水泵运行的工况下，水流量可能大大超过水泵额定流量，导致水泵轴功率超过电机功率，容易发生电机过载烧毁的事故。对于越大型的中央空调冷水系统，并联的机组台数越多，低负荷时超载问题越严重，电机烧毁的情况越容易发生。设计中仅注意多台水泵的额定状态点能否满足管路计算要求是不够的，还须重视空调低负荷时运行状态点变化，并采取必要的解决措施。借鉴于水冷式离心式冷水机组降载的设计思路，解决方法有两种，一是水泵采用变频技术，即并联运行的各泵中，某台泵采用变频泵，它作为低负荷时单台水泵运行的固定泵，在系统超流量时，该泵降低运转频率，系统的流量也随着减少，可见冷冻水泵采用变频技术是系统变流量的节能技术。另外一种解决方法是空调供水干管上增加附加旁通通路，如下图l。
图1空调供水干管旁通管路示意图
非低负荷运行时，冷冻水供水干管上的主通路和旁通路上的阀门处于开启状态，冷冻水流经两个通路，而低负荷时，主通路上的电动蝶阀关闭，冷冻水只流经旁通路(任何情况下旁通阀门始终处于一定的关闭角度)。通过下列定性分析该管段阻力前后的变化：R。(非单台水泵运行时该管段阻力)=1／(1／R +I／R )⋯，R。(单台水泵运行时该管段阻力)=R*，显然R。>R。。从直观上，我们不难知道在单台水泵运行时，由于主通路的电动蝶阀关闭，旁通路的阻力陡然增大，所以附加旁通通路实际上是通过改变低负荷时的管道水阻特性，来解决冷冻水泵超载的问题，显然这种方式非节能的解决措施。
2．4压差旁通差值的设定
在供、回水干管上设置压差旁通阀，是解决末端侧变流量与机房侧定流量这对矛盾最常用的方法。该压差系统旁通阀工作的基本原理：系统处于设计状态下，所有的设备都满负荷运行。压差旁通阀的开度为零，这时压差控制器两端接口处的压差即是控制器设定的差值 ]。但是大多数已投入使用的工程，压差控制器设定和作用经常被忽视。从水力工况分析，压差值设定偏低，旁通阀极易打开而且旁流量增大，末端侧的供冷无法满足，而压差值设定偏大，则旁通阀门打开不易，旁通流量偏小，这影响冷水机组正常所需运行台数的调节。设计中须重视压差旁路控制系统对整个系统的影响，正确合理确定其参数，以满足用户的流量，同时按实际的需要正常来调节机组的运行台数。
2．5机房侧管路上控制配件的设置
机房侧管路上压力表：叠：温度计的设置是空调水系统重要的“法宝”，借助于压力表和温度计可以分别判断该管路水力工况是否正常，水流量是否满足设计要求。在这些部位是设置压力表必不可少，如水泵的进出口、冷水机组的进出口、集分水器，借助于压力表的读数，可以判断沿水流方向的压力分布是否正常，管路上的阀门关、断是否合理。例如笔者在参加一个空调工程的首次调试中发现：各空调区域的末端设备进出水管路上的压力差普遍偏小；室内的温度基本达不到设计要求；该系统的分水器的压力表读数明显偏小，集、分水器之间的压力差只有80kPa左右：而空调冷冻水泵的进出口的压力差明显超过设计的扬程，冷水机组的进口雎力却比水泵出口压力低了120kPa，但这段管路只有15m左右：可以肯定的是系统压力分布是不正常的。经过检查发现水泵的出口蝶阀被施工单位人为关闭掉三分之二，该阀门开度变小，消耗了一大部分的压力降。调整了该阀门开度后，上述部位压力分布趋于正常，各空调区域温度也达到设计要求。而温度计在这些部位是必不可少的：冷水机组的进出管上及集、分水器上，笔者建议在每支回水管汇入集水器之前都应安装温度计，操作管理人员通过观察温度计，可以准确掌握冷负荷分布的情况，温差大的支路上的阀门可以开火，温差小的支路阀门开度可以调小一些。
3 末端侧设计配置
3．1管路布置同异程的采用策略
同程系统比异程系统水力工况更稳定，流量分配也更均匀，有利于空调水系统的水力平衡，但同程系统管路布置复杂，管路走向长，管材耗用大。通过分析，我们不难发现空调水系统并不都需要采用同程管路布置。末端设备种类较多，有风机盘管，又有空调风柜、组合式空调机组，各种末端的风量、冷量又相差较多，另一方面表冷盘管可能是三排管 ’ 四排管或六排管，所以设备本身水阻力相差较大，风机盘管的水阻力大多为l~3kPa_3 ，空调风柜阻力大多为4～6 kPa ，如果把风机盘管和空调风柜混合在一个系统内采用同程布置，不但达不到同程布置的优点，反而不利于系统水量调节。采用风机盘管水系统的用水点多，采用平衡阀和普通阀门进行水量调节，显然是不可能的，所以空调水系统设计中，风机盘管与空调风柜设置在不同的空调水分系统内，风机盘管布置采用同程布置，空调风柜采用异程布置，空调风柜末端管路上配置的电动阀门或平衡阀仍可以弥补异程布置带来的不利，达到水力平衡。笔者在某大型体育馆设计中空调水系统采用了同样布置策略，比赛大厅的周围配套房间采用风机盘管加新风系统，该部分的水系统管路采用同程布置，而为比赛大厅、门厅休息厅等服务的大风量组合式空调机组、空调风柜，各末端之间相距甚远，采用同程布置显然经济性不合理的，笔者采用异程布置且各末端管路配置电动二通调节阀，而各支路的相对水力平衡可通过调节机房内的集分水器上各个支路的阀门，系统平衡也不难实现。
3．2末端设备管路上配件设置
末端设备服务于不同的空调区域，水路是否畅通决定末端设备是否有足够的冷量输出，所以末端设备管路上设置必要的过滤器、温度计、压力表、电动阀、平衡阀等作为辅助的保障或判断xx故障的措施，以保证水路的畅通。例如风机盘管进水管路上建议设置过滤器，因为风机盘管本身的水管截面小，一经堵塞，冲洗往往是不能解决问题的，如果缺乏过滤器的拦截，安装冲洗的过程中，焊渣或垃圾极容易堵塞风机盘管的表冷器管路。对于空调风柜的冷冻进水管也应设置水过滤器，同时进出水管上应设压力表、温度计、电动调节阀等，同时送回风管上预留测孔，借助这些阀门配件有利于空调系统的调试。如某体育馆比赛大厅的组合式空调机组在调试过程中，有风送出，大厅内有风感，但在无人空场的情况下，室内空气温度始终维持在26。左右。通过总送风管上的测孔测量送风温度，发现送风温度在23。以上，显然送风温差偏小。进入空调机房检查发现：冷水管上的阀门全开，冷冻水进水温度7．5。左右，而回水温度却高达20。，进回水管上的压力表读数差仅lkPa，由此可以判断流过空调机组的表冷管束的冷水量偏少，估计空调机组表冷管束区域附近的管道有堵塞物，经过拆洗过滤器，问题还是无法解决，问题{zh1}集中在表冷器管束上，经过更全面的拆卸，果然发现表冷器的管路被建筑垃圾堵塞，经过更全面的冲洗，问题才得到最终的解决。
4 结语
4．1冷水机组与冷冻水泵容量合理配置，是空调冷水系统运行节能降耗xxx的路径。
4．2空调冷水系统设计中应考虑机房侧有效的运行管理设计对策，使系统处于节能、高效、经济的运行。
4．3压差旁通是控制机组运行台数的重要手段，合理设定压差值，才能充分发挥机组效能。
4．4水系统管路上相关位置应设置必要的控制配件，以增加调试运行管理工作的便捷性：末端侧空调水系统管道布置策略须考虑末端设备的水阻力特性，并采取适当自调节措施。
2 机房侧的设计配置
2．1冷水机组、冷冻水泵的容量合理配置
冷水机组容量偏大的问题是目前中央空调系统存在比较普遍的问题，容量闲置无疑是{zd0}的浪费，一方面增加了工程建设初投资，另一方面又加剧了系统的运行能耗。冷水机组的容量决定了冷冻、却水泵的容量，如水系统的水力又缺乏详细的计算，那么水泵选型扬程难免偏大，也会进一步增加水泵的功耗。造成这种现象是由于对空调冷负荷未进行仔细的计算，取而代之为“拍脑袋”，一方面足设计工程师缺乏足够的时间去做这些繁琐的计算工作，另一方面是业界缺乏对空调系统设计质量的评判准则，业主单方面认为房问温度够低或感觉够冷，便达到空调效果。影响空调系统白勺‘‘发挥能力”有多方面因素，除了设计的因素，还应包括施工安装质最、竣工调试、运行管理等，都可能成为制约空调系统效能发挥重要的因素。如一个系统总冷量配置是合适的，但系统未经仔细的调试，很容易造成客观上贫富不均，进而产生空调效果不好或总制冷量不足的假象。基于这种的忧虑，设计中加大“安全系数”，造成冷水机组、水泵容量偏大，投资浪费、建筑耗能大在所难免。详细认真的空调冷负荷和水力计算是降低初投资、实现节能降耗最根本、也是xxx的路径，同时提高施工安装质量和竣工调试水平是其最直接的保障措施。
2．2机房侧机组有效运行管理设计对策
大型的中央空调系统冷源所配备的冷水机组，常常不止一台，有的是二～四台，甚至超过阴台。机组与水泵管路连接上大多采用先并联后串联方式，这种布置方式具有系统简洁、节省管材的优点，但如果空调水系统未采用BAS监控管理系统，在部分空调负荷下，部分冷水机组处于停开状态，管理人员操作管理上出现疏忽，未把停开冷水机组管路上的阀门关闭，冷冻水就会出现旁通分流的现象。通过分析我们不难得出，冷水旁通分流会影响冷水机组效能的发挥，降低机组的COP值。另一方面如果末端空调负荷的需求递增，需要增开冷水机组的台数，这要求管理人员能及时到位，打开相应管路上的阀门。在大多数工程的实际管理中，这种操作管理模式证明是不可行的，系统更多是处在“放任自由”的状态，无疑主机组和水泵运行节能成为空谈。解决这对矛盾最经济的措施是冷水机组管路中考虑增设电动蝶阀，电动蝶阀和冷水机组一一对应，两者并为连锁运行控制，这样才能有效方便控制冷冻水的通路，解决冷冻水旁通分流的现象。如果在适当追加投资资金，还可以考虑仅把机房侧部分纳入小型智能监控系统，这样便可把空调系统中耗能{zd0}部分，也是节能{zj1}潜力的区域纳入智能化的控制，做到最经济的投资，最节能方便的管理。
2．3低负荷运行时冷冻水泵超载问题的设计对策
大型的中央空调冷水系统，随着空调区域冷负荷的改变，投入使用的冷水机组、空调冷冻水泵的台数也将随着增减，同时空调冷水系统的管网流量也发生改变，这引起管网水阻力的_______改变。在低负荷运行情况下，尤其是空调冷水泵只需要单台运行时，从R(空调冷水系统的水阻力)＆Q。(管道通过的流量)， 我们不难发现，空调冷水系统满负荷与部分负荷运行时水阻力相差甚大，这可能导致部分负荷时空调冷水泵超流量运行，电机效率降低，水泵运行电耗增加，尤其在单台水泵运行的工况下，水流量可能大大超过水泵额定流量，导致水泵轴功率超过电机功率，容易发生电机过载烧毁的事故。对于越大型的中央空调冷水系统，并联的机组台数越多，低负荷时超载问题越严重，电机烧毁的情况越容易发生。设计中仅注意多台水泵的额定状态点能否满足管路计算要求是不够的，还须重视空调低负荷时运行状态点变化，并采取必要的解决措施。借鉴于水冷式离心式冷水机组降载的设计思路，解决方法有两种，一是水泵采用变频技术，即并联运行的各泵中，某台泵采用变频泵，它作为低负荷时单台水泵运行的固定泵，在系统超流量时，该泵降低运转频率，系统的流量也随着减少，可见冷冻水泵采用变频技术是系统变流量的节能技术。另外一种解决方法是空调供水干管上增加附加旁通通路，如下图l。
图1空调供水干管旁通管路示意图
非低负荷运行时，冷冻水供水干管上的主通路和旁通路上的阀门处于开启状态，冷冻水流经两个通路，而低负荷时，主通路上的电动蝶阀关闭，冷冻水只流经旁通路(任何情况下旁通阀门始终处于一定的关闭角度)。通过下列定性分析该管段阻力前后的变化：R。(非单台水泵运行时该管段阻力)=1／(1／R +I／R )⋯，R。(单台水泵运行时该管段阻力)=R*，显然R。>R。。从直观上，我们不难知道在单台水泵运行时，由于主通路的电动蝶阀关闭，旁通路的阻力陡然增大，所以附加旁通通路实际上是通过改变低负荷时的管道水阻特性，来解决冷冻水泵超载的问题，显然这种方式非节能的解决措施。
2．4压差旁通差值的设定
在供、回水干管上设置压差旁通阀，是解决末端侧变流量与机房侧定流量这对矛盾最常用的方法。该压差系统旁通阀工作的基本原理：系统处于设计状态下，所有的设备都满负荷运行。压差旁通阀的开度为零，这时压差控制器两端接口处的压差即是控制器设定的差值 ]。但是大多数已投入使用的工程，压差控制器设定和作用经常被忽视。从水力工况分析，压差值设定偏低，旁通阀极易打开而且旁流量增大，末端侧的供冷无法满足，而压差值设定偏大，则旁通阀门打开不易，旁通流量偏小，这影响冷水机组正常所需运行台数的调节。设计中须重视压差旁路控制系统对整个系统的影响，正确合理确定其参数，以满足用户的流量，同时按实际的需要正常来调节机组的运行台数。
2．5机房侧管路上控制配件的设置
机房侧管路上压力表：叠：温度计的设置是空调水系统重要的“法宝”，借助于压力表和温度计可以分别判断该管路水力工况是否正常，水流量是否满足设计要求。在这些部位是设置压力表必不可少，如水泵的进出口、冷水机组的进出口、集分水器，借助于压力表的读数，可以判断沿水流方向的压力分布是否正常，管路上的阀门关、断是否合理。例如笔者在参加一个空调工程的首次调试中发现：各空调区域的末端设备进出水管路上的压力差普遍偏小；室内的温度基本达不到设计要求；该系统的分水器的压力表读数明显偏小，集、分水器之间的压力差只有80kPa左右：而空调冷冻水泵的进出口的压力差明显超过设计的扬程，冷水机组的进口雎力却比水泵出口压力低了120kPa，但这段管路只有15m左右：可以肯定的是系统压力分布是不正常的。经过检查发现水泵的出口蝶阀被施工单位人为关闭掉三分之二，该阀门开度变小，消耗了一大部分的压力降。调整了该阀门开度后，上述部位压力分布趋于正常，各空调区域温度也达到设计要求。而温度计在这些部位是必不可少的：冷水机组的进出管上及集、分水器上，笔者建议在每支回水管汇入集水器之前都应安装温度计，操作管理人员通过观察温度计，可以准确掌握冷负荷分布的情况，温差大的支路上的阀门可以开火，温差小的支路阀门开度可以调小一些。
3 末端侧设计配置
3．1管路布置同异程的采用策略
同程系统比异程系统水力工况更稳定，流量分配也更均匀，有利于空调水系统的水力平衡，但同程系统管路布置复杂，管路走向长，管材耗用大。通过分析，我们不难发现空调水系统并不都需要采用同程管路布置。末端设备种类较多，有风机盘管，又有空调风柜、组合式空调机组，各种末端的风量、冷量又相差较多，另一方面表冷盘管可能是三排管 ’ 四排管或六排管，所以设备本身水阻力相差较大，风机盘管的水阻力大多为l~3kPa_3 ，空调风柜阻力大多为4～6 kPa ，如果把风机盘管和空调风柜混合在一个系统内采用同程布置，不但达不到同程布置的优点，反而不利于系统水量调节。采用风机盘管水系统的用水点多，采用平衡阀和普通阀门进行水量调节，显然是不可能的，所以空调水系统设计中，风机盘管与空调风柜设置在不同的空调水分系统内，风机盘管布置采用同程布置，空调风柜采用异程布置，空调风柜末端管路上配置的电动阀门或平衡阀仍可以弥补异程布置带来的不利，达到水力平衡。笔者在某大型体育馆设计中空调水系统采用了同样布置策略，比赛大厅的周围配套房间采用风机盘管加新风系统，该部分的水系统管路采用同程布置，而为比赛大厅、门厅休息厅等服务的大风量组合式空调机组、空调风柜，各末端之间相距甚远，采用同程布置显然经济性不合理的，笔者采用异程布置且各末端管路配置电动二通调节阀，而各支路的相对水力平衡可通过调节机房内的集分水器上各个支路的阀门，系统平衡也不难实现。
3．2末端设备管路上配件设置
末端设备服务于不同的空调区域，水路是否畅通决定末端设备是否有足够的冷量输出，所以末端设备管路上设置必要的过滤器、温度计、压力表、电动阀、平衡阀等作为辅助的保障或判断xx故障的措施，以保证水路的畅通。例如风机盘管进水管路上建议设置过滤器，因为风机盘管本身的水管截面小，一经堵塞，冲洗往往是不能解决问题的，如果缺乏过滤器的拦截，安装冲洗的过程中，焊渣或垃圾极容易堵塞风机盘管的表冷器管路。对于空调风柜的冷冻进水管也应设置水过滤器，同时进出水管上应设压力表、温度计、电动调节阀等，同时送回风管上预留测孔，借助这些阀门配件有利于空调系统的调试。如某体育馆比赛大厅的组合式空调机组在调试过程中，有风送出，大厅内有风感，但在无人空场的情况下，室内空气温度始终维持在26。左右。通过总送风管上的测孔测量送风温度，发现送风温度在23。以上，显然送风温差偏小。进入空调机房检查发现：冷水管上的阀门全开，冷冻水进水温度7．5。左右，而回水温度却高达20。，进回水管上的压力表读数差仅lkPa，由此可以判断流过空调机组的表冷管束的冷水量偏少，估计空调机组表冷管束区域附近的管道有堵塞物，经过拆洗过滤器，问题还是无法解决，问题{zh1}集中在表冷器管束上，经过更全面的拆卸，果然发现表冷器的管路被建筑垃圾堵塞，经过更全面的冲洗，问题才得到最终的解决。
4 结语
4．1冷水机组与冷冻水泵容量合理配置，是空调冷水系统运行节能降耗xxx的路径。
4．2空调冷水系统设计中应考虑机房侧有效的运行管理设计对策，使系统处于节能、高效、经济的运行。
4．3压差旁通是控制机组运行台数的重要手段，合理设定压差值，才能充分发挥机组效能。
4．4水系统管路上相关位置应设置必要的控制配件，以增加调试运行管理工作的便捷性：末端侧空调水系统管道布置策略须考虑末端设备的水阻力特性，并采取适当自调节措施。
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