現在人們的生活水平正在不斷的提升，追求更為舒適的生活環境已經變成一個越來越受人重視的問題。空調可以說是現在一種非常常見的家電，不過今天我們要跟大家介紹的是暖通空調系統。相信絕大多數人對暖通空調并不是很了解，不知道它是由什么組成，又分成哪幾類，下面我們就一起來了解一下。

一、基本組成

暖通空調系統包含有供暖、通風、空調三大子系統。

1、供暖系統有熱水采暖以及蒸汽采暖。熱水材料比較普遍使用在建筑當中，通過熱水和二次熱交換器進行循環來維持溫度。

2、通風系統是指輸送新鮮空氣到室內，并且排除舊空氣。通風的主要作用就是保證室內空氣質量，并且還可以適當的降低室內的溫度。

3、空調系統是有很多部件組成，主要作用就是讓進入建筑的空氣達到某種狀態，從而去除室內的余熱或者是余濕，確保溫度和濕度在人體能夠接受的范圍內。

二、分類

1、按使用目的

舒適性：要達到溫度合適、環境舒適，對濕度和溫度沒有嚴格的要求，一般多用于租房、辦公室、汽車里面。

工藝性：對溫度和濕度有精確的要求，此外對于空氣的潔凈度也有比較高的要求。比較多使用在生產車間、計算機室、生物實驗室地方。

2、按設備布置情況分類

集中式：在中央空調室里面集中了空氣處理設備，將處理過的空氣運輸到各個房間的空調系統。

半集中式：不但有中央空調還有處理空氣的末端設備。這種系統相對比較復雜，能夠實現比較高的調節精度。

局部式：每一個房間會有自己的空氣處理設備，空調能夠直接就裝在房間里面。

通過介紹可以看出，暖通空調系統的分類是非常多的，可以按照自己的需求進行合理的選擇，從而保證更好的使用。

市場上的暖通空調形形色色，到底該如何選擇呢？小編在這里推薦物優家平臺在售的暖通空調，它是國內一站式舒適集成定制平臺，線上提供豐富的暖通產品供消費者選擇，配備完善的售前、售后服務，涉及領域包括制冷、地暖、新風、凈水、電梯、智能家居等各個方面，還有在線客服為您排憂解惑，無需擔心該如何選擇合適自身需求的暖通空調。

暖通空調系統節能空間應從建筑設計，空調系統設計和運行管理等三方面綜合考慮。

建筑物的形體，方位，顏色以及圍護結構等因素均能對空調系統的冷負荷需求量產生重要影響。如：廈門地區由于供暖負荷較小而供冷負荷大，以淺色為好。以及減小外窗的面積，采用雙層隔熱玻璃，采取遮陽措施等等。

空調系統的設計常以滿足最大負荷為依據，但是在實際運行中最大負荷出現的機會很少。對某5星級酒店的抽樣調查中發現，設計配置為163w/m2，而在90%的運行時段內實際容量僅為60~100 w/m2。現代旅游飯店是集住宿、商務、會議、餐飲、娛樂、健身為一身的多功能建筑，而其多功能并不會同時出現冷負荷服務需求高峰。合理的負荷要求設計師精益求精的設計作風和豐富的設計經驗，簡單地套用資料數據可以減少設計師的風險，但是可能帶來設備利用率的降低。

設計數據選擇不當進一步加劇了設備利用率的降低，如：飯店中的商場、健身、商務等設施是為下榻客人服務的，如果套用和國美，家樂福一樣的指標就過分了。

水泵的揚程是依據系統最不利負荷水頭損耗再乘以一定的安全系數后，套用水泵樣本確定的，如果沒有合適的水泵型號，就采取寧大勿小的原則，因此水泵的選型常常造成額外冗余。

冷凍水系統是按設計容量配置的，而實際負荷卻是根據系統負荷冷量時變的，下圖給出了系統冷負荷變化示意圖。在恒速水泵系統中當實際負荷低于設計容量時，就會出現大流量小溫差的現象，產生不必要的節流損耗和水泵的能效指標下降，不僅如此，冗余的載冷劑水量還會造成不必要的系統冷量損耗。

因此，暖通空調的節能控制就成了業內人士的共同追求，隨著現代變頻控制技術、計算機技術以及系統控制技術和理論的不斷發展，為暖通空調節能事業提供了嶄新的平臺。

節能效益空間更多的是取決于低負荷維持的時間和出現的頻率。

水冷式暖通空調系統主要是由制冷劑循環系統、載冷劑循環系統、空氣循環系統共同構成，其中載冷劑循環系統又由冷凍水循環系統、冷卻水循環系統和冷卻風循環系統組成。下圖給出TRANE? RTHB450S制冷機的能效性能和YROK? YK500TR制冷機的能耗性能，可以看出制冷主機的冷凍水出水溫度、冷卻水進水溫度以及負荷率對能耗的影響。所謂的系統調節就是跟隨系統冷負荷的變化，通過合理調節載冷劑的揚程、流量和冷卻空氣流量來實現對冷凍水出水溫度和冷卻水進水溫度以及負荷率的合理調控，實現對COPc以及Nw和Na的隨動控制，達到提高系統運行效率，降低運行能耗的目的。

制冷機的制冷量Qo應同時滿足末端負荷用戶服務質量的冷量Qy需求和冷凍水系統自身的冷量損耗Qs：

如果末端用戶負荷所需冷量不變，由于冷凍水流量的減少，不僅可以降低各末端用戶在調節閥門上的節流損失和系統管網以及水泵的磨擦損失，使得冷凍水泵的功耗降低，更重要的是系統在管網、閥門和水泵上的冷量損耗Qs也跟隨降低，這就使得制冷機的冷負荷跟隨降低。

通常制冷機無論采用什么樣的能量調節技術，其COPc始終跟隨負荷冷量變化，并在其最大制冷量的附近顯現最高COPc拐點，即最高效率點。

在用戶負荷冷量需求不變的前提下，因冷凍水流量的降低帶來的系統冷負荷的降低，使得制冷機的制冷系數COPc降低（見圖2-1b），同時也會使得冷凝器的釋冷量跟隨減少，在冷卻水量不變的前提下，冷卻水出水溫度會降低，如果冷卻水進水溫度相應降低的話，可以使COPc得以補償（見圖2-1），但是這是需要時間和冷卻系統的共同作用。可見由于系統冷負荷的降低，對COPc產生的正面作用是不確定的，而造成的負面影響卻是肯定的。所以通過系統冷負荷的降低能夠優化制冷主機COPc的說法是不妥的。

但是COPc的降低并不意味著不節能，對于采用不同能量調節技術的制冷機型來說，因系統冷負荷的降低而產生的能耗降低是完全不同的。例如：多機頭的活塞機，冷負荷的降低可能使其停開一組壓縮機，產生的節能效果不言而喻；制冷機制造商對產品性能的不懈努力從來沒有停止過。不斷地改進使得部分負荷運行的電耗不斷降低，效率不斷提高；而對于采用熱氣體旁通能量調節閥技術的機型而言，當冷負荷降低時，壓縮機的吸氣壓力就會降低，通過能量調節閥將一部分高溫高壓制冷劑氣體旁通到吸氣管阻止吸氣壓力的繼續下降，這樣制冷量是下降了，但是壓縮機的功耗僅僅是略有下降甚至是基本不變，節能效果當然就很少了。由此可見，冷凍水流量減少產生的系統冷負荷降低，會導致制冷機COPc的降低，但是冷凍水系統調節產生的系統冷量降低為主機能耗的降低創造了客觀條件，至于主機能耗是否能跟隨降低以及降低多少，取決于主機自身的能量調節性能，因機而異。制冷機COPc的最大化并不是暖通空調節能控制的根本目標，從熱學物理角度出發，冷凍水系統的節能調節主要是通過合理地降低載冷劑流量，減少系統冷量損耗Qs的途徑獲取的。

冷凍水系統可以從降低水泵電耗和減少系統冷量損耗兩個方面獲取節能效益。

室外大氣環境的溫濕度是影響濕式冷卻塔運行性能主要因素，冷卻水的進水溫度過高直接造成主機制冷系數COPc降低，冷卻水進水溫度過低也會導致冷凝溫度和壓力的降低，造成冷媒流量不足，導致運行不穩定和制冷量減少。另外，冷卻水進水溫度過低造成的主機難以啟動也是困擾用戶的一個難題。

冷卻水系統的節能控制主要是通過降低冗余的冷卻水流量和系統管網以及水泵的磨擦損失，且盡量保持循環水泵和電機高效運行的途徑獲取的。

1.節能系統控制目標的追求

在電制冷暖通空調系統中，常用制冷機組的制冷系數COPc來衡量其制冷效果，定義是：制冷量QO與制冷機輸入電功率Nc的比值，即

以水輸送系數COPw來衡量水系統輸送效果，定義是：顯熱交換量QO與循環水泵電功率Nw的比值，即

暖通空調機房總電耗Ns是制冷主機電耗Nc和水系統（冷凍水、冷卻水）電耗Nw以及冷卻塔風機電耗N之和，水系統水泵和冷卻風機又統稱為輔機：

我們這里引入暖通空調機房系統的熱轉換系數COPs概念，定義為：單位系統電耗的制冷量，所反映的是機房系統二次能源能效指標：

相應的二次能源能耗指標實質上就是系統能耗效率比，表示為：

如果用經濟學中投入產出比的標準來衡量暖通空調效率，就像是一個黑匣子，投入的是系統總電耗Ns，產出的是系統總制冷量QO，一度電按發熱量860*4.187=3600kJ/(kw·h)計。

由于暖通空調系統產出冷負荷的時變性，使得投入的系統電耗存在跟隨變化的節能空間，如果在保證暖通空調系統安全運行和用戶服務質量的前提下，能夠使系統電耗跟隨負荷量的變化，提高系統的COPs，就可以實現降低系統能耗指標ε，達到經濟運行的目的。

綠色節能：

是一種以提高舒適度和倡導健康的節能理念，將節能理念提高到新的境界。例如：舒適性空調允許服務溫度有較大的變化范圍，當室外環境溫度較低時，室內服務溫度相應調的低一些；當室外溫度偏高時，室內溫度相應調高一點，保持室內外有相對恒定的溫差。當室外溫度接近舒適溫度時，則盡可能地多用新風，使得室內小環境跟隨室外大環境空氣狀況變動，既能更大限度地節省能源，又能提高室內空氣品質和舒適度。

空調系統中除了機房能耗外，用以處理新風所需的能耗常被工程師忽視，某五星飯店用以處理新風的能耗僅占了空調系統總能耗的40%，處理新風的冷負荷在12w/（m3/h），廈門地區可能會更高。

目前大多數飯店新風恒定不變，節能空間顯而易見。

可持續節能是一種以不斷努力，不斷提高和不斷改進的節能理念。

隨著人類對自然科學的不斷認識和科學技術的不斷發展，新的節能空間還將被人們不斷發現，新的節能技術和新材料會不斷出現，與時俱進的科學發展觀是保持可持續節能的指導思想。

1. 節電效果評估

單從式15-17看，似乎只要分別通過冷凍水循環系統、冷卻水循環系統和冷卻風機各自的能耗控制，降低輔機系統的能耗，就能夠提高系統能效指標COPs。其實不然，暖通空調系統是一個較為復雜的系統工程，任何子系統都不能夠孤立存在，要想實現暖通空調系統的最佳經濟運行工況，僅僅從局部去考慮問題是不夠的。任何一個不是以降低系統綜合能耗指標為控制目標的暖通空調節能控制系統都可能出現三種情況：

1.減少冷卻水水量后，輔機系統功耗Nw下降，冷凝溫度基本維持不變。這種情況下，制冷機COPc基本不變，即系統制冷量不變，總能耗Ns下降，能效指標COPs提高，能耗指標ε降低，節能效果明顯。

2.減少冷卻水流量后，Nw下降，系統總能耗Ns下降，但是由于冷凝溫度上升使得制冷機COPc略為降低，制冷量也相應下降，能效指標COPs和指標ε尚能維持基本不變，節能效果難以鮮見。

3.減少冷卻水流量后，Nw下降，但是冷凝溫度上升使得制冷機COPc顯著下降，導致系統能效指標COPs下降，能耗指標ε上升，節能效果為負值，勞命傷財。

因此節能控制應運用系統工程理論從系統層面出發全面權衡協調各子系統之間的相互關系和牽連，避免單方面地強調某一個側面，而忽略其它側面可能會給系統運行造成的負面影響，因此無論是冷凍水子系統還是冷卻水子系統的節能控制，均不能以各自子系統的水泵節能收益最大化為唯一目的，也就是說，水泵轉速的降低不是節能目標而是節能手段，各子系統的節能控制必須服從系統安全運行和整體節能效益的大局。由于“電表是掛在系統上的”，用戶是按繳費計量電表繳費的，所以控制系統的唯一目標就是整個暖調空調系統綜合效率的提高，二次能源能耗指標ε的降低。說白了，就是在保障系統安全運行和用戶服務質量的前提下，盡可能地降低繳費表計的計量度數，減少用戶電費支出。一句話，只有用戶的電費支出減少了，節能控制方案才是成功的。

同理，對于冰水蓄冷的節能評估，也不能僅以轉移電量的多少確定節能收益，因為冰水蓄冷技術在能量儲存和轉移的生產過程中存在大量的附加能量（包括電能、機械能和熱能）損耗，這些能量和管理成本的增加并不能為用戶創造利潤，也不能為廠商帶來利益。

1. 辯證看待節電率

我們從上述的章節已經了解了暖通空調系統的節能機理和節能空間，跟隨系統冷負荷的變化，系統的節能空間也是不斷變化的，因此系統的能耗指標ε也是一個變量，節電率當然就不會是一個固定值。也就是說，由于不同的時間有不同的冷負荷，因此就有不同的節電率，同樣的一套節能控制設備在不同的空調系統中必然會有不同的節電效果。嚴格地說，世上沒有一個暖通空調系統是相同的，每一個系統都有其的獨特的個性，從不雷同。形象地說，就是每個系統都有自身唯一的DNA。其它案例的節電率，僅僅是該系統某一時段的典型數據，既不能代表系統的平均節電率，也不能說明系統整體節電效果。但是常常被廠商用以產品的包裝。對該案例之外的任一系統都僅有借鑒意義而沒有任何指導意義。

上圖給出了廈門某項目從2005年2月4日至10月17日節電率走勢，期間甲乙雙方協議節電量1705738.41kwh。圖中也出現了如tA明確地標示出在輔機節能21.94%時，主機的節電率為-21.26%，系統節電率竟為-7.21%的現象。

不同的評估標準，就會得出不同的節電率，以某項目連續測試九天（216小時）為例：

如果九天內氣象條件發生較大變化，節電率的變化量則更多。

案例1：在廈門某大廈案例招標中，有的供應商一看到單臺水泵的功率就熱血沸騰，揚言志在必得，在即沒有對系統實施調研分析，也沒有分清水系統節電率和機房系統節電率的區別的情況下，開口就保證系統節電60%以上，并承諾達不到不要錢，其實該案例的水泵早已經切削了葉輪。

案例2：廈門某酒店經測試水泵系統節電率為53.4%，工程部皆大歡喜頒獎慶賀，但是次月空調電費不降反升，財務部提出質疑：50%的節電率上哪里去了？工程部無言。原因至少有兩個，一是水系統的節電率并不是空調系統的節電率，水系統節電并不能說明空調系統就節電，也有可能系統更耗電；二是隨著冷負荷的增加，系統節電率是呈下降趨勢的，次月天氣溫濕度升高，又洽逢旅游旺季酒店入住率攀升，冷負荷需求增大，節電率下降。

具體地說，一個案例的節能效益主要取決于兩個方面：

系統節能空間的大小（包括：最大負荷與設計負荷之間的設計余量和最大負荷與最小負荷之間的負荷變化量以及低負荷時頻的長短）；

控制系統跟隨負荷變化的隨動控制能力。

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