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　　医院空调是个耗能大户，是医疗建筑能耗的主要部分，是办公建筑的1.6～2.0倍。在南方，空调能耗约占整个医院总能耗的50%左右。中央空调在设计时必须考虑到最恶劣的天气情况，为保证在室外温度最高的情况下能满足要求，按最大的负荷设计并留有15% 左右的富裕量，但是由于恶劣天气的时间很短，这种峰值负荷的运行时间只占全年的7%左右，而平时使用时并不能达到满负荷，存在较大的裕度，因此中央空调在大部分情况下都处在“大马拉小车”的运行状态，这也造成中央空调会产生能量浪费，从而引起人们对中央空调能耗采取一系列的节能措施。

　　中央空调节能措施很多，如对空调主机、水泵、冷却塔进行节能变频改造等等，这些措施都要增加投资，这里着重介绍不增投资的中央空调节能方法，即通过对中央空调系统的运行进行有效管理的方法来节能。

　　中央空调系统主要由冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、冷冻冷却水管道及未端的散冷设备(如风机盘管、组合风柜等)组成，其核心部分是冷水机组、冷冻冷却水泵及冷却塔。我们发现对中央空调核心部分冷水机组、冷冻冷却水泵及冷却塔的运行进行有效的优化管理，可以节约大量的能源，也正是我们在这里要讨论的不增投资的中央空调节能方法。

　　某些医院的空调系统，一年四季只做开机、关机和冬夏季转换操作，操作人员没有节能操作运行意识，管理人员没有总结一套有效的节能运行管理方法并进行监督实施，这将会产生大量能源浪费。因此，总结一套中央空调核心部分节能运行操作方法十分重要。

　　正确的维护保养和精确的数据记录是对冷水机组运行效率进行改善的基础。劣质的保养会使机组的实际运行状况与设计要求相向甚运。这样的状况包括不正确的水温控制，制冷剂的充注量偏少，存在泄漏点，冷凝器铜管的脏堵，等等。正确的维护保养能避免上述情况的发生，将冷水机组的能耗控制在最小范围之内。

　　为提高机组的运行效率，首先要对机组的运行状态参数有精确的记录。记录“运行日志”是一个最好的跟踪机组运行状态，发现异常变化的方法。没有精确的运行数据记录，就不能发现机组在效率方面存在的缺陷，找出相应的最佳解决方案。另外，如果机组的维修护保养被忽略，运行费用会在不知不觉中上升，甚至可能对机组的主要部件的安全构成威胁。下面就有关中央空调经济、节能措施进行讨论。

　　一、合理提升冷冻水的出水温度

　　在一年中的大部分时间，冷水机组是在部分负荷状态下运行的。在此期间由于环境温度不高，湿度也偏低，总体来说对制冷量的需求不是很大。在部分负荷的运行条件下，由于除湿部分的负荷减小，未端风机盘管的水温即使稍有提高，也能满足室内温度要求。通常来说，提升冷冻水的出水温度就能降低压缩机运行压头，从而起到节能的效果。

　　对于固定转速的离心冷水机组，冷冻水出水温度每提升1℃可节能0.91%～1.97%。对安装了变频装置的离心机组，其提升冷冻水出水温度后的节能效果就非常显著，一般在低于80%负荷条件下，冷冻水出水温度每提升1℃可节能3.64%～5.46%，即便机组的运行负荷低到10%，这样的节能效果依然存在。

　　现以佛山市第一人民医院为例，不用任何投资，将中央空调冷冻水温度提升后节能效果显著。该医院采用全中央空调系统，装机总容量3900冷吨，1台螺杆机，4台离心机(其中2台为变频离心机)，全院中央空调总面积为94477㎡(其中含手术室等区域的洁净空调面积30000㎡)。常规设计中央空调的冷冻水出水温度为7℃，该院通过数据采集、现场测量、分析、全系统总体评估、改善局部环境等一系列方法，根据不同室外天气情况，制定了一个控制冷冻水回水温度和出水温度的操作方法，将出水温度由7℃提升到12℃，最高时可提升到16℃，详见表1所示。

　　
以冷冻水出水温度由7℃提升到12℃(共提升了5℃)计算，普通离心机组理论节能率为8.2%～12.25%，变频离心机组理论节能率为17.5%～49%。实际的节能效果如何?请看图1所示。

　　该院提升冷冻水出水温度的节能做法是从2005年开始的，从图中可以看出，2005年空调主机用电量397万度，较2004年516万度节约了119万度，节能率为23%，但医院的业务量2005年却增长了8%;2006年空调主机用电量344万度，较2005年397万度节约了53万度，节能率为13%，而医院的业务量06年却增长了4%。可见，实际的节能效果是显著的，和理论值也是吻合的。

　　二、科学合理地对冷水机组的运行进行组合

　　中央空调冷水系统中通常都有多台冷水机组，应认真做好机组运行时各种参数的记录工作，经过一段时间运行后，将各种参数汇总分析，针对各台机组满载运行的性能进行评估，针对卸载状态下多台机组和单台机组运行效率的评估，可总结出在不同的运行条件下，对机组进行最佳运行组合的操作方法。

　　例如，在一个固定转速离心机组的冷水系统，160冷吨的负荷可以由一台400冷吨的机组加载至40%承担，也可以由两台400冷吨的机组加载至20%承担。前一种运行状态能耗约为144Kw，后一种运行状态能耗约为194Kw，两者相比就知道孰优孰劣了。固定转速离心机组通常不能让机组的运行负荷低于40%，否则机组的效率将明显地下降。

　　同时，也要对每台机组的运行状况进行分析，针对不同的负荷条件选择运行最合适的机组。随着负荷大小的变化，运行机组的切换是难以避免的，掌握哪台机组在低负荷条件下运行效率比较高，哪台机组在高负荷条件下运行效率比较高，就能决定启动机组的先后顺序。

　　三、上下班时段合理地开停冷水机组

　　(一)早晨上班冷水机组节能开机操作方法

　　大部分冷水机组以20分钟内的能耗变化来确定是否有运行峰值产生，机组运行负荷的峰值一般出现在机组启动之初，而最高负荷通常出现在炎热夏季的早晨，原因是多台机组启动，而且整个系统的水温很高。

　　在机组启动之初限制机组加载是一种非常有效降低能耗的方法，绝大部分冷水机组有自动或手动限制加载的装置。通常在机组运行的最初20分钟，将机组的最大负荷限制在60%左右。为进一步控制负荷峰值，还可以采取逐次启动机组的方法，即控制机组的启动间隔在20分钟左右。这样就避免了多台机组同时加载的情况，且机组承担的负荷峰值会逐次减少。

　　控制机组的加载，理论上会降低机组的运行成本，但实际上不同的空调系统及负荷情况运行成本是不同的。以佛山市第一人民医院为例，为了使早上8：00上班高峰时段冷冻水温度保持平稳，做到不过早将冷冻水降温造成浪费，又能在负荷高峰时满足要求，如果按上述开机方法操作，当出现峰值负荷时才逐次开机(通常出现在7：30)，那么，在8：10前冷冻水温无法降到规定的要求，造成临床部门特别是门诊及医技部门的意见很大。为了满足临床的需要，我们不按逐次启动的方法操作，而是同时启动机组，这样肯定是造成浪费。为了减少浪费，我们根据不同天气情况，对出现峰值负荷的时间、频率、大小等进行测量和记录，并和机组运行记录一起进行分析，总结出一种叫“预降温”方法，即根据不同室外温度，提前(约半小时)在峰值负荷出现前将正在运行机组手动加载至满裁，同时增加运行机组台数，使冷冻水温在上班8点时达到要求温度。经过实际测量，预降温开机法较逐次开机法节能。

　　(二)晚下班冷水机组节能停机操作方法

　　根据医院的工作特点，下午门诊及检查的患者相对较少，特别是下班前一小时到半小时患者更少，空调负荷减少，应开始调整机组负荷及时提前停机，以减少浪费。

　　四、对冷却塔进行节能自动控制运行

　　冷水机组的能耗与冷凝压力和温度密切相关，降低冷却水的温度相应也就降低了冷凝温度及冷凝压力，从而降低压缩机的压头，达到了经济运行的效果。通常冷却塔节能方法都是加装风机变频装置，这里介绍一种不用再投资的节能方法，就是利用已有的楼宇自控系统对冷却塔进行节能控制。

　　安装中央空调的智能大厦一般都设有楼宇自动化系统，通过楼宇自控系统，根据冷水机组运行数量和冷却塔进/出水温度的要求，对冷却塔实行群控。按顺序先启动每台冷却塔的进/出水蝶阀，利用冷却塔与自然界的温差散热，如未达到要求再于次启动风机，以达到满足冷水机组对冷却水温度的要求。该方法充分利用了自然冷却，更有效地节约能源，在春、秋、冬季尤为明显。由于冷却塔风机是根据负荷大小而依次逐台开启，且风机一般都有高、低速二档，故在这种控制下风机不需要再进行变频改造，可节省变频器的投资。

　　利用冷水机组冷却水进/出水的温度传感器及每个冷却塔的进/出水管电动蝶阀作为执行器件，通过软件编程来控制冷却塔进出水蝶阀的开闭和风机的启停，以达到控制冷却水温度的目的。软件编程的关键是冷却塔控制模式及冷却负荷的分配。

　　以佛山市第一人民医院中央空调为例，该系统有5台冷却塔，考虑到南方天气的特点，我们设置了夏季和非夏季两种控制模式，如图2、图3所示。根据不同的季节，可手动将自控系统切换到“夏季控制模式”或“非夏季控制模式”上运行。控制模式设定后就要对冷却负荷进行分配，根据负荷分配情况对整个控制过程进行软件编程，最后对系统进行调试。

　　当冷水机组运行时，只要将控制开关打到“夏季控制模式”或“非夏季控制模式” 冷却塔便会按上述节能工作模式自动运行。

　　五、保持适当的冷却水流量

　　冷却水流量的降低直接导致机组运行能耗的上升。冷却水流量