因此空调的节能不单单是对每一部分的控制，要着眼于整个寿命周期，要最大程度的降低空调工程的能耗，首先应再满足使用要求的前提下设计最小的空调负荷，确定合适的空调工程规模，从而降低建设投资，同时，在规划空调工程时，要考虑整个运行周期，使运行期使用的设备能源利用率最高，能量消费量最小。再者，要尽可能地回收利用系统舍弃的能量，如空调系统的排风能量、冷却水系统中冷却塔的排风能量等。
目前我国涉及节能主题的规范标准有：《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》，《建筑气候区划标准》GBJ50187－93，《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87），《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》，《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》，《民用建筑热工设计规范》GBJ50176－93，《室内热环境标准》，《旅游旅馆建筑热工和空气调节节能设计标准》(GB50189—93)等，另外各个地方也针对自己的气候特点修订了一些地方标准，用以推进节能的良性发展。但是一些标准参考的原始数据也是50至80年代的统计数据，随着气候的变化显然已经不能适应建筑节能形势发展的需要，急待对现有的气象数据库进行更新和完善，以便为城市建设和建筑节能提供准确的基础资料，保证设计的质量和节能工作的水平。
表1 各种室内空调设定值时处理1m
3/h新风造成的冷负荷值
|
室内空调设定值 |
为空调夏季设计工况时选择空调装置用[W] |
为计算空调夏季运行期负荷用[kWh] |
|
tn[℃] |
RHn[％] |
用于旅馆 |
用于办公楼 |
|
24 |
50
55
60 |
14.3
13.5
12.7 |
19.9
17.7
15.5 |
14.2
12.0
11.3 |
|
25 |
50
55
60 |
13.4
12.6
11.7 |
17.5
15.4
13.4 |
12.6
11.2
9.6 |
|
26 |
50
55
60
65 |
12.6
11.6
10.7
9.9 |
15.3
13.1
11.0
9.3 |
11.1
9.6
8.1
6.9 |
|
28 |
60 |
8.6 |
7.2 |
5.4 |
4.1.2 系统要选择最小必要新风量
我们都知道，新风的作用是调节室内空气的质量，使室内环境中的各种污染物浓度保持在卫生标准所容许的浓度值以下。目前考虑室内空气质量的指标是CO2浓度。然而，迄今为止，关于室内CO2容许浓度的标准，世界各国还在研究之中。一般场合CO2容许浓度取[1000ppm]。
为了节能，可以减少新风量的取值，而从控制进入室内的新风的质量以及控制室内污染物的产生。表2列出了各种功能的最小新风量标准。
表2 各种功能建筑的最小新风量标准
|
建筑类型（房间名称） |
每人最小新风量（m3/h.p） |
建筑类型（房间名称） |
每人最小新风量（m3/h.p） |
|
办公室 |
18 |
旅游旅馆 |
餐厅
宴会厅
多功能厅 |
一级 |
30 |
|
图书馆、会议室、普通餐厅 |
17 |
二级 |
25 |
|
三级 |
20 |
|
四级 |
15 |
|
商业中心、百货大楼 |
10 |
商业服务 |
一级 |
20 |
|
体育馆、商店 |
9 |
二级 |
20 |
|
医院手术室、高级病房 |
20 |
三级 |
10 |
|
医院门诊部、普通病房 |
18 |
四级 |
10 |
|
旅游旅馆 |
客房 |
一级 |
50 |
大厅
四季厅 |
一级 |
10 |
|
二级 |
43 |
二级 |
10 |
|
三级 |
30 |
三级 |
－ |
|
四级 |
15 |
四级 |
－ |
另外，可以根据室内CO2浓度变动来自动控制新风、排风及回风阀门的动作，据有关资料显示，自动控制新风阀门比固定新风阀门夏季冷负荷要减少近25%。在新风入口的位置选取上重视采气的质量，
4.1.3 使用能量回收装置，用新风回收排风能量
图1是一种设置有全热交换装置的系统布置形式。
该系统在回收排风中的“冷”能时，要求室内排风的焓值要低于室外空气的焓值，所以只有在空调系统取用最小新风量时才启用，而不是全年投入运行的。当在过度季节时，应切断交换器两侧的通路，使新风通过旁通直接导入系统。这个时候旁通风道必须具备使送风空气全部采用新风的可能性，当然这时候室内回风也必须绕道热交换器，径直排向室外。
旁通阀门可以手动操作，也可以通过新风道和室内回风风道上的温度传感器作用自动切换控制。目前，这样的热交换器的效率普遍有50~70%，如果一个空调工程的新风负荷占总负荷的40%左右，使用该装置后就可以使总的负荷减少25%左右。虽然会增加能量回收装置及配置设管道附件的造价，也要增加一些新风机房的面积和造价，但是却会使制冷系统的规模减少很多，而且大大减少运行费用，尤其在夏季对削减峰值负荷、平衡电网负载有重要作用。
4.2 选定合理的空气处理方式
4.2.1 对于多间建筑物，如果是采用机器露点送风的集中空调系统，那么由于各室不同的负荷造成某些空调房间在供冷时过冷过干燥，这些就会造成不必要的能量浪费。因此，规划空调系统时应将空调房间合理分区，下面的情况不能组合在一个空调送风区中：
（1）室内温湿度的设定值和精度值不同的房间；
（2）日射情况和周围维护结构传热负荷相差悬殊的房间；
（3）内部负荷密度和负荷变化规律不相同的房间；
（4）房间热湿比值相差悬殊的房间；
（5）空调使用时间不同的房间。
在不得已必须合并在一个分区的情况下，必须设有随负荷变动的自控装置。控制用的传感器应放在空调区有代表性的位置上，避免放在发热、发湿设备的近旁，并要防止日射的影响。
4.2.2 防止再热损失
设计时应防止冷却后再加热、加热后再冷却、除湿后再加湿、加湿后再除湿等重复的、互相抵消的空气处理手段。原则上应避免夏季供冷时采用再热方式。这时在工程设计时要充分研究部分负荷特性，选用合适的设计风量。
如果送风量和送风温差没有严格限制，那么采取改变送风量的方法来满足负荷变化是比较理想的调节方式，不过变风量值由温度传感器控制时，房间的湿度可能会有较大变化，变风量值由湿度传感器控制时，房间的温度可能会有较大变化，最理想的调节方式是变风量辅以变露点控制。
4.3 要选用效率高、部分负荷时调节特性好的动力设备
空调系统中的动力设备主要是风机和水泵，而水泵和风机的运行工作点不仅受其自身特性的影响，而且也取决于所在管路系统的阻力特性，所以选型时要研究管路的阻力特性，选择合适的设备。
由于空调系统中的设备大部分时间在部分负荷下运行，从节能的角度要把设备的最高效率点选在峰值负荷的70～80％状态。在非峰值负荷时常常采用改变设备流量的方式来调节。
4.3.1 改变管路性能曲线，使设备满足调节要
求
图二中，A点为设备的设计工作点，此时流量LA和压头PA满足设计工况的要求。当空调负荷减小，只需要流量LB，如果系统不予调整，按原阻力特性曲线，只需要设备具有压头PB就可以，故原有的设备工作特性就不能满足实际工况的要求。我国目前多数还是通过靠阀门节流进行调节的（风机的出口阀门和进口阀门都可以调节，而水泵只有出口阀门可以调节）。当阀门关小时，管路阻力增加，阻力特性系数由K变为K'，而K大于K，管路阻力特性曲线也由1变为2。这样，设备的新的工作点B'就满足了部分负荷的要求。此时管路增加了阻力ΔH＝HB'- HB，这就是由阀门的节流引起的，但是设备要附加（PB'- PB）的压头。
这种调节设备费用低，维护保养方便，但是阀门会造成额外能耗。阀门调节引起的功率消耗为：
，其中η为设备的总效率，ΔH为由阀门调节引起的附加阻力值，〔kPa〕。
4.3.2 改变设备的转速，满足变流量要求
风机和水泵的性能参数是针对某一转速n0而言的，在L－P图上，当实际转速n与n0不同时，各种转速的L－P曲线就是一组平行曲线，见图三。如果空调系统处于部分负荷状态，需要从设计流量LA调节到LB，那么通过改变风机和水泵的转速，使改变后的转速为nB时的性能参数正好能满足工作点B的要求，这就达到了调节的目的。
变速调节没有节流损失，而且存在有着功率减少是流量减少倍数的立方关系，所以运行调节时节能效果非常明显，且调节稳定性好，流量调节幅度大，但是设备费用也很大。随着节能工作的不断深入，节能政策的不断加强，变速调节会成为空调系统节能的主导。
4.4 蓄能技术的应用
空调中应用的蓄能技术，其通常作法是按小于峰值负荷的某一负荷选用冷、热源设备，然后利用蓄能装置把冷热源设备在非空调时和在空调负荷低谷时将多余的冷热量存储起来,供负荷高峰时使用。目前使用最多的是冰蓄冷和电锅炉蓄热技术。我国现在已经投入使用的冰蓄冷空调项目有一百四十多项，而且运行情况普遍良好。而且去年全国范围内的大中型城市的限电措施更加体现出冰蓄冷空调系统的优越性，但是在上马冰蓄冷项目时要对这种空调系统做好可行性和经济性分析，避免盲目上马、而效果不理想的结局。
笔者所在的集美大学建成了目前国内工程规模的冰蓄冷研究实验室，旨在研究解决冰蓄冷技术推广应用中遇到的一些瓶颈问题，如低温送风、低温风口、系统保冷等。
5 空调系统运行的节能
5.1 《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87）中规定的舒适性空调室内计算参数为：夏季：温度24℃～28℃，湿度40％～65％；冬季：温度18℃～22℃，湿度40％～60％。从上述规定来看，不论夏季还是冬季，室温都有5℃的选择余地，那么在满足要求的前提下，室温设定值在夏季尽量高一些，在冬季尽量低一些，有研究显示，夏季室温从24℃提高到28℃，冷负荷可以减少36.6%，节能效果明显。
5.2 在系统运行过程中要严格按照设计要求来进行调节，按设定的室内温度合理确定开停机时间，对设备要定期进行维护维修，确保设备的运行效果。
6 加强对空调节能相关问题的研究工作
目前我国在空调系统节能方面的科研活动不少，不少单位、不少同仁作了不懈的努力。但总体的研究比较散乱，没有形成一个科研团体，而且许多研究成果推广遇到很多阻力。在经费投入上也比较困难和保守。既然“节能”已被称为是一种新的“能源”，推行一项有效的节能措施，等于新建一座或几座大型发电厂，那么用建一座大中型电厂费用的l／10以致l／100来推进一项节能项目的研究，事半功倍。
对于搞建筑节能方面的管理人员、科研人员，应有政策上的倾斜。对空调设备生产厂家也要加强政策宣传，比如：FC是广泛运用的空调／采暖末端装置，目前国内生产厂家很多，仅山东省就有近百家。有些企业特别是一些乡镇企业，对产品质量关心不够，技术力量薄弱，经常为了片面追求冷热量指标而加大风机电机，使得耗功率不合理地上升。目前国家的有关标准中，尚未规定单位功率(耗电量)制冷、热量的指标，这就为大量高能耗的FC进入市场开了绿灯。建议在实施产品许可证制度的同时，尽快增加产品能耗指标的有关规定，以利于节能。
7 结论
综上所述，空调系统的节能是一项系统工程，涉及到政策的制定、政策的实施以及实施效果的评估等，任何一个环节的漏洞都会使这个系统工程产生偏差，要求从事这个行业的同仁具有社会责任感，为共同致力于建筑节能这项国计民生的事业尽一份力量。
