武汉这座商业蓬勃发展的城市,购物中心鳞次栉比。然而,大型购物中心的中央空调系统能耗巨大,如何实现节能成为亟待解决的问题。一套行之有效的节能方案,不仅能为企业降低运营成本,还响应了环保号召,为可持续发展贡献力量。

一、高效设备选型
制冷机组升级:传统的制冷机组可能效率较低,武汉的购物中心可考虑选用高能效等级的设备。如离心式冷水机组,对于大型商业体较为适用。依据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50376-2012,单机名义工况制冷量≥1758kW时,宜采用离心式机组。并且,在满足规范的基础上,尽量选择性能系数(COP)更高的产品,相较于普通等级产品,其制冷COP可从5.1提升至5.6,大幅降低能耗。
新型空调机组应用:多联式空调机组或变频空调等新型高效空调,具备按需调节制冷制热的能力,能根据室内实际负荷变化自动调整输出功率。在武汉部分人流量随季节、时段波动大的购物中心,使用这类机组可显著减少能源浪费,提高能源利用效率。
二、智能控制系统安装
建筑自动化系统(BAS):通过安装BAS系统,可对商场内所有空调设备进行集中管控。系统能依据室内外温度、湿度、人流量等实时监测参数,自动调节空调设备的运行状态。例如,当监测到某区域人流量减少时,自动降低该区域空调的制冷量,避免过度制冷造成能源浪费。
能源管理系统(EMS):EMS系统可对中央空调系统的能耗数据进行实时采集、分析与处理。通过建立能耗模型,预测不同时段的能源需求,进而优化空调系统的运行策略。同时,该系统能生成详细的能耗报表,帮助管理人员清晰了解能源流向,精准定位高能耗环节,为节能改造提供数据支撑。
三、冷凝器升级
水冷改蒸发式冷凝器:将传统的水冷冷凝器升级为蒸发式冷凝器,是提升冷却效果、降低能耗的有效途径。蒸发式冷凝器利用水的蒸发潜热来带走热量,相较于水冷冷凝器,其冷却效率更高,能耗可降低约20%-30%。在武汉夏季高温炎热的气候条件下,蒸发式冷凝器能更好地发挥优势,保障中央空调系统高效运行。
四、合理设计气流组织
优化风道布局:在购物中心的设计与装修阶段,充分考虑气流组织的合理性。合理规划风道走向与出风口位置,确保冷空气和热空气能够均匀分布,减少室内冷热不均的现象。例如,对于狭长型的购物区域,可采用双侧送风口的设计,使气流覆盖更全面,提升顾客舒适度的同时,降低空调能耗。
安装导流装置:在一些复杂的空间结构或气流容易产生短路的区域,安装导流装置,如导流叶片、静压箱等。这些装置能够引导气流按预定方向流动,提高气流的利用效率,避免出现局部过热或过冷的情况,从而实现节能目标。
五、能量回收装置安装
转轮式全热回收装置:在商场的排气系统中安装转轮式全热回收装置,该装置可在排出室内空气的同时,回收其中的冷热能,并将其传递给新风。在夏季,回收排气中的冷量来预冷新风,减少新风处理所需的制冷量;在冬季,则回收排气中的热量来预热新风,降低新风加热的能耗。据测算,安装转轮式全热回收装置后,新风处理能耗可降低30%-40%。
热管式能量回收装置:热管式能量回收装置同样适用于商场的空调系统。其工作原理是利用热管内工质的相变来实现热量传递。该装置结构简单、运行稳定,能有效回收排气中的能量,提升空调系统的整体能效。在武汉的购物中心中,尤其是那些新风需求量较大的场所,安装热管式能量回收装置具有显著的节能效果。
六、加强建筑保温
外墙保温处理:对购物中心的外墙进行保温改造,选用优质的保温材料,如聚苯板、岩棉板等,增加墙体的保温性能,减少室内外热量的传导。经保温处理后,外墙的传热系数可降低,从而降低空调系统为维持室内温度所需的能耗。
屋顶与地面保温:屋顶和地面也是热量传递的重要部位。在屋顶铺设保温隔热材料,如泡沫混凝土、聚氨酯保温板等,可有效阻挡太阳辐射热传入室内;对地面进行保温处理,能减少室内热量通过地面散失。此外,对于商场内的冷库等特殊区域,加强冷库门的保温密封措施,防止冷量泄漏,进一步降低能耗。
七、定期维护保养
设备清洁:定期对空调设备进行清洁,包括清洁过滤器、蒸发器、冷凝器等部件。过滤器堵塞会导致空气流通不畅,增加空调能耗;蒸发器和冷凝器表面积尘过多,会影响热交换效率。定期清洁可使空调设备保持良好的运行状态,提高能源利用效率。
部件检查与更换:定期检查空调设备的各个部件,如风机、水泵、压缩机等,及时发现磨损、老化等问题,并进行维修或更换。同时,定期更换润滑油、制冷剂等介质,确保设备正常运行,延长设备使用寿命,降低能耗。
系统调试:定期对中央空调系统进行全面调试,检查系统的压力、温度、流量等参数是否正常,确保各个部件之间的协同工作达到最佳状态。通过调试,可及时发现并解决系统中存在的问题,优化系统运行性能,实现节能目标。
八、优化泵系统
合理选型:根据中央空调系统的实际需求,合理选择水泵的流量和扬程,避免水泵选型过大导致超负荷运行,浪费能源。同时,可选用高效节能型水泵,如变频水泵,其能够根据系统负荷的变化自动调节转速,降低能耗。
优化运行控制:采用合理的泵系统运行控制策略,如根据冷冻水或冷却水的温差、压差等参数,自动调节水泵的运行台数和转速。在部分负荷工况下,通过减少水泵的运行数量或降低转速,可有效降低泵系统的能耗。
九、推行分时电价策略
错峰运行:武汉实行分时电价政策,购物中心可根据这一政策,合理安排中央空调的运行时间。在电价低谷时段,如夜间,开启制冷机组进行蓄冷,将冷量储存起来;在白天用电高峰时段,利用储存的冷量满足商场的制冷需求,减少制冷机组的运行时间,降低用电成本。
优化设备启停时间:结合商场的营业时间和客流量变化,优化中央空调设备的启停时间。例如,在商场开业前一段时间提前开启空调,使室内温度达到舒适状态;在商场闭店后,根据实际情况适时关闭部分空调设备,避免设备长时间空转造成能源浪费。
通过以上综合的节能方案,武汉的购物中心有望在中央空调系统的能耗管理上取得显著成效,实现经济效益与环境效益的双赢。在实施过程中,需根据各商场的实际情况,灵活选择和组合节能措施,并持续关注新技术、新设备的发展,不断优化节能方案,为商业建筑的可持续发展贡献力量。