前言

随着我国经济的飞速发展，大型中央空调得到大量使用，冷站和水系统的规模和污染程度相应增大。从我国现有空调状况而言，一方面，空调水系统及冷站的设计、运行管理水平，很大程度上影响了整个空调系统的运行质量；另一方面，水系统和冷站的能耗占空调全部耗能的70%左右，因此，空调水系统准确合理的设计与运行管理，对空调的节能降耗起着极为重要的作用。

通过对北京市7座宾馆类建筑的空调系统进行调查和测试，初步掌握了一些宾馆类建筑的基本情况，现就空调水系统的一些现状进行总结和分析，以期对今后的设计和运行有所帮助。

宾馆类建筑水系统一般采用两管制( 如宾馆 B、C、D、F )，也有一些选用了四管制( 如宾馆E、G )，A宾馆则是两管制与四管制并用。

空调水系统及冷热源的耗电量，一般在冬季供暖期间占整个建筑用电量的20% ~ 40%；夏季供冷期间约占60% ~ 80%，因此水系统及冷站的节能对于建筑的节能降耗具有重要的现实意义。

经过实际调查和测试，以下就发现的一些问题进一步进行研究和探讨。

测试结果及分析

1. 四管制系统按两管制系统运行

根据调查发现绝大部份原来按四管制设计的宾馆都没有按四管制运行，实际只起到了两管制的作用，冬季供热夏季供冷，并没有真正实现冷热同供，有的宾馆还正在逐步将四管制系统改为两管制系统，浪费了大量的初设投资。四管制没有得到真正利用的原因主要有以下两点：

(1) 有些比较多的四管制系统冷热水系统并不是完全独立的，冷热水是通过一些阀门分隔为两个系统，但是由于一些阀门年久失修或质量不佳，造成冷热水在管道里混合，浪费了大量能源；此外如果热水串入冷机，将会对冷机产生极大的破坏，例如有的宾馆在过度季冷热同供时，阀门切换操作失误，致使大量热水串入冷机，冷机蒸发压力急剧上升，导致冷机泄爆膜破裂，冷机工质全部泄排到空气中，对冷机造成严重破坏。

(2) 一般宾馆基本按照冬季供暖、夏季供冷、过渡季送新风，不用冷热源的方式运行，也可以基本满足用户的需要。

正是由于以上原因造成了大量宾馆四管制系统按照两管制系统运行，因此在进行系统设计时，选用四管制一定要谨慎，应对照建筑负荷的分布和大小，合理确定使用两管制还是四管制，如果实际需要四管制系统，则应优先选用冷热水系统完全独立的系统，减小切换操作的复杂程度。

2. 制冷机配置容量过大

通过对北京市八家宾馆类建筑实际冷机运行状况的调查统计，< 图1>为D宾馆1999年4月至7月底的冷机运行状况，<<表2>>为各宾馆建筑的冷机设备容量和单位面积冷负荷指针。

图1 D宾馆1999年冷机运行负荷

以D宾馆为例，D宾馆设计冷源为三大一小，总容量为8458.3KW的4台离心式冷水机组。实际运行中夏季最热时只需用2台大冷机，总容量为 4504.7KW。由< 图1>可以看出，D宾馆的负荷还低于4000KW的设计容量。

如 <<表2>>，以上宾馆类建筑设计单位面积冷负荷指针为 90 ~ 130 W/㎡，而实际运行中最大使用冷机设备容量见<<表3>>，实际运行中单位面积冷负荷指针为50 ~ 80 W/㎡，由以上数据可见，实际工程中冷机装机容量过大的现象是有一定普遍性的。

冷机的初设投资占空调系统初投资重要的部份，制冷机的装机容量应当充分考虑当地的气象条件和建筑不同区域的功能等因素。如果制冷机配置容量过大，一方面会使空调系统、电气设备安装总造价的增加，土建结构以及建筑等方面的造价也会随之增加，另一方面也会造成设备的大量闲置浪费和系统的低效运行。

造成制冷设备配置容量过大的原因主要是：

1. 一些空调设计标准中设定的供冷和供热的负荷设计指针偏大。

2. 可能是在负荷计算上一些安全余量取值偏大，从而最终导致选取的制冷设备容量过大。

3. 由于现行体制的缺陷，造成了设计人员自身利益与设备容量偏大的问题不直接挂勾。

因此，为了从根本上解决选取冷机容量偏大的问题，应该在对实际空调系统进行大量测试后，对现行空调负荷设计标准重新进行修订，以作为工程人员在今后设计时的依据；此外，设计人员也应对全年建筑负荷进行认真的计算，合理确定安全余量，并且在空调行业中逐步将设备容量偏大的问题与设计者的利益直接挂勾，进而从根本上消除这个问题。

3. 冷冻水泵流量的选择

“ 一机对一泵 ”的运行模式是宾馆类建筑冷冻水系统中一次泵普遍选用的运行模式，如果冷冻水维持正常5℃的供回水温差，则由 L = Q / (C△t)，可以计算出冷机对应一次泵的流量。B、C、D、E宾馆中D、E为二次泵系统，B、C为一次泵系统。<<表4>>为各宾馆泵的额定流量，与<<表5>>中冷机的额定冷量计算出的流量相比，B宾馆部份负荷下的泵流量大了一倍，由于泵的耗电量与泵的流量成三次方的关系，如果选用流量合适的泵，泵的用电量能够大大降低。

对于一次泵系统，设计水流量一般是根据设计的最大冷负荷按温差确定的，而实际上在绝大部分时间内冷机是处于部份负载状态下运行。对于二次泵系统，由于选择的冷机容量偏大，而二次泵也按冷机容量选择，在大部分时间中冷机处于低负荷运行，因而水系统全年大部分时间运行在”大流量小温差”的状况，增大了水泵的耗电量。

对于二次泵系统，由于二次泵的流量是由冷机的容量计算得出，以D宾馆为例：二次泵每三台为一组共四组，实际运行中四台冷机最热时用两台，大部分时间用一台，因此造成二次泵每组3台泵用1台就绰绰有余。

减小系统的循环水量，可以降低水系统的运输动力消耗，并且可以减小管道截面尺寸，降低管道造价，同时可以减小敷设管道所需空间。因此水系统应减少不必要的运行在”大流量小温差”的状况，以减少初投资和运行费用。

综合所述，为了降低水系统的能耗，应重视使空调水系统水泵在大部分时间里都运行在高效工作点，如果一次泵由于容量过大造成泵运行在低效点的话，应更换流量与扬程都合适的水泵，而不应调节泵前后的阀来降低流量；对于二次泵系统，应考虑对二次泵加变频器。

结论

• 实际运行中所有四管制水系统都是按两管制运行，造成了资金的大量浪费，因此今后设计人员在设计四管制水系统时务必要谨慎。
• 大部份宾馆的冷机设计容量大大超出实际需要，造成了设备的闲置和初投资的浪费。
• 冷冻水系统水泵的容量应按照实际需要合理配备，防止冷冻泵在部份负荷时工作在低效率工作点。