摘要：2016年的G20峰會(huì)在我國杭州成功開辦。習(xí)近平主席在G20杭州領(lǐng)導(dǎo)人峰會(huì)上強(qiáng)調(diào)，要把提高能效等領(lǐng)域制定的行動(dòng)計(jì)劃落到實(shí)處。文章對G20主會(huì)場的中央空調(diào)的節(jié)能原理和實(shí)踐進(jìn)行了論述，為其他建筑物的節(jié)能型中央空調(diào)設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供了一定參考借鑒意義。

關(guān)鍵詞：G20主會(huì)場；中央空調(diào)系統(tǒng)；節(jié)能技術(shù)；建筑節(jié)能；節(jié)能原理；節(jié)能減排 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TU8 文章編號：1009-2374（2017）04-0088-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.04.045

中國作為今年G20峰會(huì)的主辦國，非常重視“節(jié)能減排”這一國際化的理念。在峰會(huì)的主會(huì)場采用了大量節(jié)能高效的設(shè)備和技術(shù)，其中中央空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)亮點(diǎn)。過去十多年，我們大力推進(jìn)國內(nèi)節(jié)能工作，全社會(huì)皆鼓勵(lì)節(jié)能減排新技術(shù)和新設(shè)備的研發(fā)。原理上和技術(shù)上都積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，社會(huì)上則成長起一批優(yōu)秀的企業(yè)，一批優(yōu)秀的人才受到中央空調(diào)領(lǐng)域的吸引并參與節(jié)能工作。

1 中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)概述

1.1 中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)研發(fā)的背景

近年來，我國大力推進(jìn)工業(yè)、建筑、公共機(jī)構(gòu)節(jié)能減排，加大節(jié)能技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新力度，一些優(yōu)秀企業(yè)的節(jié)能水平要超出國外許多龍頭企業(yè)。同時(shí)考慮到國際上對節(jié)能低碳共識越來越多，國內(nèi)節(jié)能技術(shù)裝備水平有明顯提高，積累有很多寶貴經(jīng)驗(yàn)，所以具備了參與國際節(jié)能合作的良好基礎(chǔ)，適宜施行“走出去”戰(zhàn)略。以《G20能效引領(lǐng)計(jì)劃》為契機(jī)，我國應(yīng)不斷推動(dòng)先進(jìn)的能效理念、技術(shù)、產(chǎn)品、服務(wù)等“引進(jìn)來”與“走出去”，促進(jìn)各國能效水平共同提升，為推動(dòng)全球可持續(xù)發(fā)展和應(yīng)對氣候變化做出更大貢獻(xiàn)，實(shí)現(xiàn)世界各國可持續(xù)發(fā)展更高水平、更寬領(lǐng)域的合作共贏。

1.2 國內(nèi)優(yōu)秀的中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能新技術(shù)

我國于2016年成功研制出了節(jié)能型中央空調(diào)系統(tǒng)。這是一種以水為制冷劑、不需要壓縮機(jī)而且耗電量不到傳統(tǒng)中央空調(diào)1/5的開放式中央空調(diào)系統(tǒng)。經(jīng)過河北省科技廳組織的專家組的鑒定，這種新型開放式中央空調(diào)系統(tǒng)與傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)相比，顯著節(jié)能又節(jié)水。實(shí)踐證明，使用這種新型節(jié)能型中央空調(diào)能夠有效保持室內(nèi)空氣的清新自然，降低“空調(diào)病”發(fā)病率，避免了一些有害病菌的交叉?zhèn)鞑?。此中央空調(diào)系統(tǒng)最大的突出特點(diǎn)是耗電量低。只是傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)耗電量的1/8～1/5，節(jié)能空間還會(huì)不斷擴(kuò)展。系統(tǒng)的換氣次數(shù)平均每小時(shí)在25次，用戶使用更舒適，更接近“自然之風(fēng)”效果。

2 主會(huì)場中央空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 G20主會(huì)場中央空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)

我國順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的趨勢，充分又綜合地應(yīng)用國內(nèi)外中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能減排的先進(jìn)技術(shù)，保證項(xiàng)目的建筑物配套使用國際領(lǐng)先水平、先進(jìn)的綜合性多功能中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)。同時(shí)保證中央空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益、社會(huì)效益?？偨Y(jié)來說，杭州G20峰會(huì)的主會(huì)場中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)主要采用的包括冰蓄冷技術(shù)、DCU SCADA800中央空調(diào)節(jié)能管理控制系統(tǒng)。

每年夏天，空調(diào)的供電負(fù)荷最多，電網(wǎng)壓力很大。在此基礎(chǔ)上，中央空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)中的冰蓄冷技術(shù)越來越受到大眾的關(guān)注。杭州供電公司營銷部大力推廣的冰蓄冷項(xiàng)目是指利用夜晚電網(wǎng)低谷電價(jià)時(shí)，將水制成冰，放入蓄冰池儲存起來。在白天電價(jià)高時(shí)，用冰融化釋放的冷能當(dāng)空調(diào)使用，這樣有利于平衡電網(wǎng)壓力，而且節(jié)能環(huán)保。

浙江杭州的大沖節(jié)能公司是我國的優(yōu)秀節(jié)能設(shè)備開發(fā)公司之一。該公司以為人類創(chuàng)造綠色的適宜環(huán)境為己任，專注提高能源使用效率，期待以專業(yè)的知識、豐富的經(jīng)驗(yàn)、領(lǐng)先的技術(shù)、成熟的產(chǎn)品和貼心的服務(wù)，與社會(huì)各界共同攜手，為中國的節(jié)能減排事業(yè)做出貢獻(xiàn)。大沖公司自主研發(fā)了一系列高品質(zhì)、高性價(jià)比的中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)。其中中央空調(diào)系統(tǒng)中的DCU SCADA800中央空調(diào)節(jié)能管理控制系統(tǒng)更是處于國際領(lǐng)先水平，可實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)循環(huán)水泵、末端空調(diào)箱風(fēng)機(jī)等設(shè)備節(jié)電率達(dá)40%～70%，中央空調(diào)系統(tǒng)綜合節(jié)電率達(dá)到25%～40%。

2.2 G20主會(huì)場中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果

杭州市奧林匹克體育中心建筑總面積達(dá)到272萬平方米，是一個(gè)以體育和博覽功能為主，集綜合體育場館、會(huì)議中心、五星酒店及商貿(mào)旅游于一體的大型城市綜合體。杭州G20峰會(huì)會(huì)議主場館杭州國際博覽中心，單體建筑達(dá)到了84萬平方米，是亞洲最大的單體建筑。由于面積巨大，必須做好節(jié)能控制，組委會(huì)對此專門進(jìn)行了招標(biāo)。我國借鑒經(jīng)驗(yàn)國外先進(jìn)的中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能原理，開發(fā)出有利于我國建筑業(yè)節(jié)能減排技術(shù)高效率發(fā)展的領(lǐng)先技術(shù)。G20杭州峰會(huì)主會(huì)場，場館空調(diào)系統(tǒng)全面應(yīng)用冰蓄冷技術(shù)，應(yīng)用設(shè)備功率3.1萬千瓦，供冷面積54萬平方米，實(shí)現(xiàn)主場館、周邊配套場館及功能用房全覆蓋。還整套運(yùn)用大沖公司DCU SCADA800產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)系統(tǒng)年綜合節(jié)能率約26.20%，年節(jié)約能耗費(fèi)用約為780萬元。換算成標(biāo)準(zhǔn)煤炭量就是2496噸，也就是說每天平均節(jié)約兩萬元人民幣。

3 大沖公司的DCU SCADA800中央空調(diào)節(jié)能管理控制系統(tǒng)

3.1 DCU SCADA800中央空調(diào)節(jié)能管理控制系統(tǒng)概述

浙江杭州的本土企業(yè)——浙江大沖節(jié)能設(shè)備銷售有限公司，在節(jié)能效率上戰(zhàn)勝了來自歐美、日本等多個(gè)優(yōu)秀國際巨頭企業(yè)百分之十幾及以上，最后被G20峰會(huì)組委會(huì)選中為中標(biāo)方。浙江大沖節(jié)能設(shè)備銷售有限公司能夠脫穎而出主要依靠的是公司先進(jìn)的大數(shù)據(jù)節(jié)能技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)是禮拜一到禮拜五每天早上八點(diǎn)到晚上六點(diǎn)對于大量空調(diào)進(jìn)行監(jiān)控和數(shù)據(jù)處理。大沖企業(yè)的不同之處也是閃光點(diǎn)在于它們并沒有盲目地跟風(fēng)現(xiàn)存社會(huì)上的一系列空調(diào)技術(shù)公司，而是發(fā)現(xiàn)了社會(huì)上普遍存在的一個(gè)空調(diào)行業(yè)的誤區(qū)，即市場上的公司都在著力于空調(diào)小組件上的節(jié)能改造，這樣的方案不僅不會(huì)提高空調(diào)的性能而且還會(huì)反向增加能耗和資金消耗。2008年前后，大沖公司的主要負(fù)責(zé)人開始就這一問題展開研究，試圖探索出節(jié)能新技術(shù)和新系統(tǒng)。起初研究出了SCADA200系統(tǒng)，該系統(tǒng)是以一對一控制為主，比較簡單，節(jié)能效率在10%左右。后續(xù)研發(fā)的DCU SCADA800中央空調(diào)節(jié)能管理控制系統(tǒng)具有以下革命性創(chuàng)新技術(shù)：冷熱量模糊預(yù)判控制技術(shù)、多區(qū)域冷熱量均衡分配控制技術(shù)、泵組優(yōu)選組合控制技術(shù)、動(dòng)態(tài)雙向變流量控制技術(shù)、基于中央空調(diào)錯(cuò)峰電網(wǎng)調(diào)節(jié)的智能控制技術(shù)、主機(jī)小溫差補(bǔ)償節(jié)能優(yōu)化控制技術(shù)和基于COP主機(jī)優(yōu)化的主機(jī)群控技術(shù)。

3.2 DCU SCADA800中央空調(diào)節(jié)能管理控制系統(tǒng)意義

負(fù)責(zé)人進(jìn)一步考慮將網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)融入空調(diào)控制研究之中。經(jīng)過大量舒適度數(shù)據(jù)、能耗數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)綜合處理，數(shù)次改版，科學(xué)地對中央空調(diào)進(jìn)行優(yōu)化升級，節(jié)能效率上升到26%左右。在每個(gè)區(qū)域的末端都安裝有溫度傳感器、壓力傳感器，在總管上安裝有流量傳感器。在此基礎(chǔ)上，如果現(xiàn)實(shí)的外部負(fù)荷比較大，工作人員可以通過末端的控制調(diào)節(jié)閥進(jìn)行有效又及時(shí)的調(diào)節(jié)。大數(shù)據(jù)的引用可以幫助同一類型同一區(qū)域的項(xiàng)目的某些參數(shù)作為共享，這樣可以實(shí)現(xiàn)比原有的單個(gè)項(xiàng)目的控制精度高得多。平均節(jié)能效率達(dá)到25%以上這一效果是非常引人注目的，因此該公司整套的中央空調(diào)控制系統(tǒng)被應(yīng)用到了杭州G20峰會(huì)會(huì)議的主會(huì)場中。

3.3 對空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備的安全運(yùn)行措施管理

3.3.1 連鎖安全保護(hù)管制，系統(tǒng)對設(shè)備開機(jī)和關(guān)機(jī)進(jìn)行連鎖順序管制，避免人為控制造成的安全隱患。

3.3.2 空調(diào)冷凍水流量的低限保護(hù)及流量調(diào)節(jié)速率保護(hù)，在控制系統(tǒng)中設(shè)置了冷凍水流量的低限保護(hù)，避免蒸發(fā)器因冷凍水流量過低而出現(xiàn)的喘震或結(jié)冰現(xiàn)象，同時(shí)在冷凍水的流量調(diào)節(jié)過程中對冷凍水流量的調(diào)節(jié)速率進(jìn)行了控制，防止調(diào)節(jié)速率過快造成蒸發(fā)器制冷劑流量過高而造成的銅管破裂。

3.3.3 冷卻水系統(tǒng)流量調(diào)節(jié)保護(hù)，在控制系統(tǒng)中設(shè)置了冷卻水流量的低限保護(hù)，避免因流量過低引起冷凝壓力過高而造成制冷量下降和壓縮機(jī)故障。

3.3.4 冷凍水出水、冷卻水回水低溫保護(hù)，防止蒸發(fā)器內(nèi)冷凍水溫度過低造成結(jié)冰現(xiàn)象，對于機(jī)組冷卻水的出水和進(jìn)水進(jìn)行高溫和低溫保護(hù)，防止因溫度過高而發(fā)生機(jī)組喘震和低效率運(yùn)行，同時(shí)又防止冷卻水溫度過低而使機(jī)組不能正常工作。

3.3.5 對于冷凍水供、回水之間采用壓差保護(hù)，防止因壓差過低而出現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)最不利點(diǎn)的冷凍水流量不夠的現(xiàn)象，也防止冷凍水管路中因負(fù)荷極劇下降或者是阻塞而造成的爆管現(xiàn)象。

4 結(jié)語

2016年，利用我國是G20主席國的有利契機(jī)，我們依靠本土優(yōu)秀企業(yè)自主研發(fā)的先進(jìn)技術(shù)，成功做好本國節(jié)能工作，中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果領(lǐng)先于國際水平。我國還要推動(dòng)國內(nèi)外優(yōu)秀節(jié)能技術(shù)裝備和產(chǎn)品的“引進(jìn)來”和“走出去”，引領(lǐng)全球的節(jié)能工作，鼓勵(lì)節(jié)能管理經(jīng)驗(yàn)交流分享，提升我國在國際能效領(lǐng)域的影響力和話語權(quán)。

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作者簡介：陳永順（1980-），男，浙江臨海人，臺州洲洲節(jié)能設(shè)備科技有限公司工程師，研究方向：合同能源管理。

（責(zé)任編輯：王 波）