摘要：近年来，国家针对绿色节能提出的要求越来越高，特别是针对大型公共建筑绿色高效制冷（制热）产品作出了明确规定。本文会从公共建筑暖通空调系统绿色节能的现状着手，剖析暖通空调系统的组成结构，探讨其设备选型，论证其管路设计以及研究其控制策略等方面，得出怎样使暖通冷热源机房实现高效节能，让暖通空调系统在建筑绿色节能方面契合国家要求，推动国家经济的可持续发展。

关键词：暖通、冷热源、高效机房

前言：缘于社会针对能源以及环境问题的关注愈发增多，建筑行业里的节能减排成了一项关键的议题，暖通系统身为建筑能源消耗的主要源头之一，它的节能减排技术的研发与应用显得格外重要，暖通冷热源高效机房技术作为一种可提升暖通系统能源效率的技术，渐渐受到了业内的关注，本文会深入探究暖通冷热源高效机房的构成及相关技术举措，以求为相关领域的研究跟实践提供有价值的参考。

一、暖通冷热源机房现状

在2019年6月这个时间节点，涉及国家的相关一些部分共同联合发布了名为《绿色高效制冷行动方案》的内容 。那方案里清晰地表明了，“在2022年的时候，家用空调以及多联机等等之类的制冷相关产品占据的市场能效相应水平会得到提升并且大于30%，绿色且高效的制冷类产品在市场之内所占有的比率会提高20%，一年能够节约用电大概1000亿kW h ；一直到2030年，大型的公共建筑其存在的制冷能效有了30%的提升，制冷这个整体方面的能效水平会提升超25%，而且绿色高效的制冷产品在市场中所占比率提高到40%及以上，一年关于电的节约量在4000亿kW h左右”。“冷热源高效机房”变成了暖通行业备受关注的热门话题。“高效”通常是就制冷机房的能效比EER来讲的，是针对制冷（制热）机房实际耗能情形的一种评价 。EER值是机房总制冷量同制冷（制热）机房总耗电量的比值，也就是EER = 总冷量／（冷水机组 + 冷冻循环水泵 + 冷却循环水泵 + 冷却塔）耗电量 。EER的数值越高，那就意味着制冷机房越高效 。按照国际有关标准，高效的制冷机房系统能效比应当高于5.0，能效比低于3.5的时候，制冷（制热）机房系统就得改进 。现如今，国内制冷机房实测的能效比EER，多数情况是低于3.5的，冷热源机房的能效状况严重偏低。其主要原因涵盖以下几个方面：其一，机组选型过大，长期处于低负荷状态运行，在调试以及保养方面做得不到位，致使实际运行能效无法达到标准所要求的水平；其二，循环水泵选型过大，于设计阶段各系统划分不合理，造成空调水系统水力平衡出现失调；其三，系统运行的集成化、自控化程度较低，使得系统各部位运行未处于最佳合理区间，进而导致资源浪费或者分布不均衡 。所以呢假如想要达成制冷机房高效运作这个目标，不但得去更换性能更为卓出的诸如机组、水泵这类设备，而且还得对机房系统从设计开始，经过安装再到进行运维全程都予以全面的统筹安排 。

二、暖通冷热源高效机房组成及设计

按照制冷制热工况来进行划分，暖通冷热源高效机房存在下述两套组成方式：其一，制冷工况涵盖冷水机组、冷冻循环水泵、冷却循环水泵、冷却塔以及自控系统等；其二，制热工况包含热水锅炉、热水循环泵、冷冻水循环水泵以及自控系统等。

对于暖通冷热源高效机房的设计而言，其中涵盖了各项设计内容 ，有冷热负荷方面的设计 ，有主要设备的设计并选型 ，有连接管路部分的设计 ，还有自动控制系统的设计 。

1.冷热负荷的设计

空调系统设备选型时，房间的冷热负荷至关重要，是重要依据。负荷大小和制冷机组以及锅炉的耗能紧密相关，呈现正相关关系。建筑冷热负荷的设计，和建筑功能、规模、建筑节能措施、当地气候条件这些多方面各因素均有关系。设计的时候，要在综合考量各方面所有因素的前提条件之下，尽可能去降低冷热负荷，并据此进而减少系统能耗。

2.冷水机组（热水锅炉）设计

选择冷水机组的台数以及单机制冷量时，情况是这样的，得能够适应负荷全年的变化规律，还要满足季节以及部分负荷的要求。机组数量方面，情况是不能少于两台，而且同类型机组数量是不宜超过4台的。机组适宜采用变频机组，在部分负荷工况状态下，变频机组和定频机组比较着呢，两者相比变频机组有着更高的运行效率。机组性能系数COP值以及IPLV值，在这方面是需要满足国家相关规范要求的。

单台锅炉的设计容量，要按照保证其拥有长时间较高运转效率的准则予以确定，实际上运行负荷率不适合比 50%低，但却必须是在此保证锅炉拥有长时间较高运转效率的情况前提下，各台锅炉的容量最好是相等的，如果供暖系统的设计回水温度小于或等于 50℃时，这时适合采用冷凝式锅炉 ； 。

3.冷冻、冷却循环水泵设计

水泵功率跟流量、扬程存在成正比的关系，于设计选型之际，流量一般是依照5°C温差来进行计算的，扬程设计常常容易偏大，在实际运行进程当中，水泵流量扬程工作曲线的工作点会向右边偏移，这容易致使水泵出现过流情况，功率偏大，甚至于会烧毁电机，所以选用恰当的水泵，是极其关键重要的 。先是要把系统流量给降低下来，对于冷冻水系统而言，采用大温差、小流量的方式，建议设计温差不低于6C温差，当采用大温差系统的时候，要充分去校核末端设备处理能力以及主机供冷能力，并且还应该能够满足主机最小流量要求；而冷却水系统目前主流依旧是采用5C温差来计算。其次要对管道系统设计进行优化，尽可能减少系统沿程损失，像采用45°弯头去替代90°弯头，采用直通式过滤器替换Y型过滤器。合理分配末端设备所需的制冷量（制热量），以便于检修等等。使系统管路的长度降低，以此提升系统运行的效率。挑选适宜的管路材料以及连接方式，恰当地确定各个控制及调节阀门的位置。再者要选用阻力低的制冷主机，普通主机的阻力一般情况下是8至10米，低阻力主机是35米，设计人员于设计时在图纸里应当标明参数，从而防止在实际采购期间出现偏差。另外要采用变频水泵，水泵功率与转速频率呈现三次方的反比关系，水泵转动频率依据空调末端需求随时变动，不过要满足主机最小流量的要求。

3.冷却塔参数设计

冷却塔性能的高低情况，配管设计是否具备合理性，这会直接对制冷主机的耗电量产生影响，冷凝温度每上升1℃，制冷主机的耗电量会增加约2%-3%。冷却塔在进行设计期间，要布置到通风状况良好的地方，防止出现散热不顺畅致使设备停机，进而影响塔的处理能力。另一方面要避免出现出水和回水混流的情况，从而导致冷却塔的出水温度降低趋向低。冷却塔的启动与停止能够依据室外湿球温度来实施控制，对于未开启的冷却塔而言，其进水管道需要予以关闭。首先，选型必须得正确，目前有相当多设计院里，冷却塔的设计是由给排水专业来负责的，这情形下极易致使冷却塔的选型出现偏小的状况。然后，在对冷却塔进行选型操作的时候，应当依据当地的湿球温度，加以考量 10% - 20%的余量之后再来展开设计。

4.自控系统设计

自动控制得达成两个作用，一个是检测变量，这变量主要涵盖冷冻循环水、冷却循环水供回水温度，还有各循环系统的流量、压力情况，每台制冷主机的供回水温度、流量，以及主机、水泵、冷却塔的实时耗电量，要对耗电量予以记录，进而形成定期的报表，随后进行同比和环比分析，并且实施计算出主机COP及机房EER等参数值，以此方便使用方去进行统计分析。先是根据预先设计好的命令，来达成系统设备的自动控制，再依据系统当下运行所需要的制冷量以及制热量，还有基于末端设备的运行状况，达到自动调节管道流量的目的，实现对主机运行负荷量的调整，甚至是操控设备自动进行停关机操作，以此达到空调系统的最优运行状态 。

结束语：

经由上述优化举措，能更进一步提升暖通冷热源高效机房技术的系统设计水准以及运行管理水准，达成暖通系统的节能减排目的。于实际应用进程里，需要依据具体情形拟定适宜的优化方案，去处理机房在设计、施工、运维等层面所存在的诸多问题，还要依照反馈讯息与实际情况持续予以调整和完善。另外，强化跟相关领域的交流协作，一同推动暖通冷热源高效机房技术的发展与应用，构建高效、绿色、节能的冷热源机房，亦是达成建筑行业可持续发展的关键路径。