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中央空调节能基础知识汇编 中电博达节能科技有限公司 2005年8月8日 1 “节能”与“提高能源利用效率”有什么不同的含义？ 对建筑节能的认识，在发达国家，建筑节能的内容经历了三个发展 阶段： 初期称“建筑节能”（energy saving in buildings）；不久改称 “在建筑中保持能源”（energy conservation in buildings）；近来 称作“提高建筑中的能量利用效率”（energy efficiency in buildings）。 节能，意指尽可能的少用能源，是应付能源紧缺的消极办法。如各 国从节能考虑，都在修改舒适性空调的温、湿度标准。日本的试验表 明，热季将温度从24℃，分别调高到26℃、28 ℃ ，节约率为18.1%和 36.6%；冷季将温度从22℃调到18℃，节能率为55%。节能，侧重在行 政、管理和法规层面，是很有效的。 在建筑中保持能量，意指减少能量的无谓流失。侧重在改进建筑设 计，余热回收利用等。 提高建筑中能量的利用效率，是更高层次上的节能。人类活动是必 须消耗能量的。能量不能无中生有，节能产品不能制造能量；出路是把 能量用在有用的刀口上，尽可能地减少使用能量过程中的耗散损失和能 量退化，即提高用能过程的(火用)效率、降低(火无)损失。这就是积极 意义的高效率使用能量。 热力学指出，能量不可能全部转化为有用功；耗能做功的同时，必然 伴随发生诸如摩擦、扰动、磨损等耗散效应，一部分能量最终则以热能 形式散失到自然环境中。提高能量利用效率，不是消极地少用能，而是 利用现代科技和系统工程方法，降低耗散损失和能量退化，提高(火用) 效率。变频调速技术结合当代自动控制技术，应用在中央空调水系统转 移能量的用能做功中，是提高能量利用效率的范例。这项技术在输送等 量热量的用能过程中，大幅度地降低了耗散损失，同时还降低了空调主 机的耗能。这与以降低空调舒适度的少用能量的节能，是完全不同的两 个概念，是不会影响空调的服务质量的。 目前，我国仍通称为建筑节能。 2 空调作温度调节时,主要物理过程是什么？ 空调作温度调节时的物理过程的主线是热量转移。有时也 说冷量转移，实际上冷量转移与热量转移是等价的。以热季 中央空调运行为例，热量转移过程如下： 3 水系统转移的冷(热)量与什么参数有关？ 用水来转移热量，如果工质水的相态没有变化，经传热器转移的 (冷)热量： Q = c·m（t2-t1） 式中，c为水的比热容（cal/g·℃），m为参 与转移热量的水的质 量（g），t1、t2分别为流经传热器前后的温度 (℃)。水系统每秒钟时间 内转移的热量： Q′= c·ρ·F·（ t2-t1 ） 其中ρ 为工作介质密度（g/m3），F为循环水的体积流量 (m3/s)。 上式可改写为： Q’= k·F·△t 其中，k = c·ρ 为常数，△t = t2-t1 为温差。 可见，水系统转移的冷(热) 量并不只与温差△t有关，也不只与流量 F有关，而是取决于△t与F之乘积。这是以小流量、大温差代替大流量、 小温差转移等量冷(热)量的物理依据。 4 中央空调系统潜在的节能空间为什么与工频运行时水系 统温差大小有关？ 中央空调水系统节能的基本原理是：在保持流量与温差之乘积即转 移的冷(热) 量不变的前提下，用大温差、小流量代替工频时小温差、大 流量工况，以大幅度地减少转移等量冷(热)量时的水系统运输耗能，即 提高水输送效率。 若工频时，流量和温差为1，则转移的热量Q = 1×1 =1。变频调速 时流量降为0.5，温差扩大为2，则转移的热量Q=0.5×2=1不变；但水 泵消耗的电功率则锐减为 (0.5)3=0.125，节能效果非常明显。当然， 降低流量、扩大温差是受制约的。 降低流量受制冷机最小流量和水泵堵转频率限制 。扩大温差的上 限一般为5℃。 GB50019—2003《采暖通风与空气调节设计规范》第 6.4.1条（2）款：空气调节冷水供回水温差：5～10℃，一般为5℃。 （其他国家和地区也常用较大设计温差，并在国内一些工程中使用，例 如建筑物取6～9℃，区域供冷为8～10℃。考虑到我国目前制冷设备常 用冷热量的名义工况，推荐为5℃)。同一规范第7.7.2条（3）款：冷 却水进出口温差应按冷水机组的要求确定：电动压缩式冷水机组宜