1、采用空气源热泵的办公建筑空调系统运行检测和节能分析摘 要：通过对实际的办公建筑空调系统进行分析，结合空气源热泵相关资料，对一些常见的办公室建筑空调系统运行与节能问题进行了分析研究，通过对这些常见问题进行分析，既明确了当前办公室建筑空调系统的优势所在，同时也为其未来发展指明了方向。 关键词：空气源热泵；办公建筑；空调系统；运行检测；节能分析随着我国经济社会的不断快速发展以及人民生活水平的不断提高，办公建筑空调系统无论是在技术水平、规模还是数量上都有了很大的提升。同时，由于我国办公建筑空调系统的应用时间较短，技术水平较低，因此在实际的运行过程中或多或少都会存在着一些问题。基于以上原因，文章对采用空2、气源热泵某办公建筑空调系统的相关问题进行了分析。1 空气源热泵优势与问题随着我国经济社会的不断快速发展，空气源热泵在长三角地区的使用越来越广泛，空气源热泵以其节能环保、对建筑条件要求较低等优势广泛运用于各类办公建筑空调系统。曾经通过对我国西南某市的办公建筑空气源热泵进行分析，发现采用空气源热泵的空调系统其薄弱点在于供热性能不稳定以及冬季结霜，而这两点正是制约空气源热泵空调系统性能的关键所在。当然，随着空气源热泵空调系统在一些大型办公建筑中的应用，其主机容量的配置问题、末端设备的配置问题也逐步的暴露出来。针对这些问题，在实际的空调系统设计安装过程中，相关的技术人员会参考以往的空调系统设计记录从而3、完成符合自身实际的空调系统设计安装。文章通过测试的方式，对某办公建筑空调系统的实际运行状况进行检测，通过对其各个方面进行严格测试，从而力求做到从个别到一般，整体把握采用空气源热泵的空调系统运行状况。2 能耗众所周知，随着我国环境污染、能源消耗日益严重，对于电气设备来说，其能耗标准越来越受到重视。对于采用空气源热泵的办公建筑空调系统来说，其能耗测试自然是其整体运行状况的重要组成部分。以某大型办公建筑为例，该办公建筑的空调系统在每天05：00-06：00开启，在16：30-17：00主机关闭。通过对其办公建筑能耗进行细分，该大型办公建筑的能耗主要由以下几部分组成：（见图1）从图1能够看出，该办公建4、筑的能耗很大一部分集中在空调系统方面，而空调系统主机与水泵的能耗之和几乎可以占到整个空调系统能耗的30%多，因此该大型办公建筑空调系统的节能方向主要应该集中在主机与水泵方面。关于该问题，下文会有详细介绍。3 运行检测之所以在上文中提到空调系统的能耗问题，是因为对于空调系统来说，其运行检测的目的一方面在于检测设备自身问题，另一方面则在于节能减排。对于大型办公建筑空气源热泵空调系统来说，其运行检测主要分为：3.1 水泵流量测试众所周知，空气源热泵空调系统其水泵流量测试是其整个空调系统运行检测的关键，当前用于空调系统水泵流量测试的仪器设备主要是超声波流量计。首先，确定该空调系统的水泵流量测点位置，通5、常情况下，办公建筑的空调系统水泵流量测试点都安装在总供水管上，这样能够较为准确地测试出该空调系统的水泵流量。通过实际测试发现，该办公建筑空调系统的单台水泵流量相对于额定流量来说较小；主机开启数量对于水泵流量的影响不明显。3.2 空调主机和水泵功率测试结果除了水泵流量测试外，对于办公建筑空调系统来说，其主机功率测试与水泵功率测试同样十分重要，本次测试设备为TES三相四线电力分析仪。从图2能够看出，如果开启2台空气源热泵空调系统主机，且2台主机各开启一个机头，那么其整体主机功耗就是开启1台主机、2个机头功耗的50%。从图3能够看出，空气源热泵空调系统的各水泵功率在整个运行期间虽然略有差异，但是整体6、还是维持在18.5 kW这一额定功率的水平线上，这也从侧面说明了办公建筑空调系统水泵节能的可能性较低。当然，除了以上测试项目以外，办公建筑空调系统运行检测项目还有很多，比较常见的如：供回水温度检测等等。由于篇幅所限，在此不再一一赘述。3.3 空调系统制冷量与能效比计算通过以上测试，结合空气源热泵空调系统具体情况，计算制冷量与能效比能够更为直观的看到其运行情况，同时也能够为后续的节能减排提供参考。从图4能够看出，该大型办公建筑空调系统稳定运行阶段的能效比为1.74（测试B），而通过对水泵开启进行优化，其能效比则有了一定的增加，达到1.86。但是在实际的测试过程中，技术人员会发现测试能效比要比额定7、值低。之所以会这样主要是由于经过长时间的使用，空调系统的相关机组会产生一定的老化现象。该空调系统的能效比较低主要原因有以下两个方面：3.3.1 主机供冷能力偏低由于主机自身的供冷能力偏低，因此需要增加开启机头的数量才能满足相关的供冷需要。除此之外，在实际的测试过程中，由于冷水供回水的温差没有变化，但是水温有所上升，因此可以认为该空气源热泵空调系统主机已经达到了其最大制冷能力。3.3.2 水泵选型较大通过对该空调系统进行分析发现，由于水泵的选型较大，从而导致供冷能力偏低的主机无法达到其实际的供冷效果。与此同时，由于两者此强彼弱，从而使得整个空调系统的出现“大流量、小温差”的情况，这种情况影响了其8、整体制冷效果。4 节能分析通过以上分析，笔者认为，有必要对该大型办公建筑的空调系统进行优化运行，这样一方面能够提升其能效比，提升经济效益；另一方面则能够收获节能减排，保护环境的社会效益，可谓是一举两得。首先，要对其操作管理进行优化，根据上文所分析的能效比状况，灵活选择开启机组的数量。除了空调系统操作管理的优化外，其自身硬件设施的优化同样十分重要。通过上文的分析，我们了解到，空调系统的硬件主要包括主机、水泵两大部分，由于篇幅所限，本文主要对其水泵变频方案进行了说明。众所周知，水泵变频方案能够使水泵的流量与主机的需求流量相适应，从而避免了“大马拉小车”的状况。通过采用定频泵与变频泵相结合的变频方案9、，能够达到最好的效果。水泵变频方案主要有两种，分别为：（参见表1）表1中的水泵变频方案1采用的是单台变频水泵与定频泵、变频泵并联运行的供水方式，这种水泵变频方案能够减少变频水泵扬程，同时自动平衡整个空调系统变频泵、定频泵的扬程，但是这样就会导致变频泵转速低于定值，从而使得供水消失。因此，在实际的优化过程中，通常通过设置变频泵最低运行频率，从而克服这一缺点。方案2采用的是单台变频水泵与2台变频水泵同时运行这样一种交替的运行方式。这种运行方式虽然较方案1来说能耗较高，但是仍旧低于优化前的能耗水平，而且这种运行方式能够很好地克服变频泵停水的缺点，从而提升了其供水稳定性。加上这种方案不需要另外设置变频泵最低运行频率，所以其操作难度较低，而且适应性更强。5 结语综上所述，本文对采用空气源热泵的办公建筑空调系统运行检测与节能方案进行了分析。通过以上分析知道空调系统的高效运行与其机组的各个部分都有十分紧密的关系，因此在实际的运行检测中，要做到全面检测，这样才能更好地发现影响空调系统能效比的问题所在。除此之外，通过对空调系统进行运行检测，不仅能够为空调系统的优化提供帮助，而且能够提升空调系统的节能减排水平，从而达到经济效益与社会效益的双赢。