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Scientific Research

中央空调机组能效提升:信息化管控与节能技术双驱动

作者

罗艳娟 陈灵祥

广东中烟工业有限责任公司梅州卷烟厂514018

1 引言

在工业生产中,中央空调系统作为能耗大户,其能耗约占工厂总能耗的 30%-50%[1]。以某车间为例,其配备的特灵 400 冷吨和 800 冷吨中央空调机组,在传统运行模式下,存在能效低、管理粗放等问题。随着‚双碳‛目标的推进,如何通过技术创新与信息化手段实现中央空调机组的节能降耗,成为工业企业面临的重要课题[2]。本文将结合实际案例,探讨特灵中央空调机组能效提升的有效路径。

2 中央空调机组能耗现状分析

2.1 设备运行效率问题

特灵 400 冷吨和 800 冷吨机组在实际运行中,存在部分负荷工况下运行效率低下的情况。据统计,工厂中央空调系统约 70%的运行时间处于部分负荷状态[2],但传统机组无法根据实际负荷需求进行精准调节,导致压缩机、水泵等设备长期处于高能耗运行状态。以某车间为例,其800 冷吨特灵机组在非满负荷运行时,能耗较满负荷运行仅降低15%-20%,远未达到理想节能效果[3]。

2.2 管控方式落后

目前,许多工厂在中央空调系统的管理方面仍然主要依赖人工巡检和经验性的操作方法,这种做法导致实时数据监测能力不足,并缺少科学合理的调度机制。人工巡检往往存在时间间隔较长以及数据采集不全面等一系列问题,从而使得设备异常情况和能耗浪费无法得到及时发现与处理。同时,负责操作的工作人员在调整设备运行参数时缺乏统一的标准规范,这不仅妨碍了系统性能的最优发挥,还进一步加剧了不必要的能源消耗[4]。

3 节能技术在中央空调机组中的应用

3.1 余热回收技术

工厂生产过程中会产生大量余热,余热回收技术可将这些余热用于加热生活用水或辅助制热,减少中央空调制热环节的能耗。在特灵机组中集成余热回收装置,通过热交换器将生产余热传递给空调系统。

以某纺织印染公司为例,该公司在完成以 ‚中央空调热水锅炉‛ 技术为核心的节能改造后,成效显著。改造前,公司需从外部购买 190° 蒸汽来制取 100°C 热水,每天大约需要 2000 吨,每月在购买蒸汽上的花费高达 176 万元。改造完成后,不仅实现了全年不间断满足工业热水需求,成功替代了采购蒸汽及燃气锅炉制热水,做到了节能环保、安全高效。在机组制热水的同时,还将冷冻水输送到染色及烘箱区域降温吸热,为员工创造了舒适的工作环境。据统计,系统全年可制热水约 73 万吨 ,每年节省燃气制热水费用约 960 万元,节省标煤约 25056 吨,减少二氧化碳排放量约 128788 吨,减少二氧化硫排放量约 1334 吨。

3.2 新型制冷剂与换热器应用

采用环保高效的新型制冷剂,如R32、R410A 等,可提高机组制冷效率。同时,优化换热器结构,采用高效传热材料,能够增强换热效果。研究表明,新型制冷剂与高效换热器的组合应用,可使特灵机组的制冷系数(COP)提升 10%-15%。

4 信息化管控助力中央空调能效提升

4.1 智能控制系统

智能控制系统通过传感器实时采集温度、湿度、压力等运行数据,利用物联网技术将数据传输至中央控制器。中央控制器利用预设的算法和优化模型,能够自主调整机组运行参数,从而实现对系统的智能化管理。举例来说,当室内温度即将达到设定值时,该系统会自动降低压缩机的转速,以减少制冷量的输出,这样可以有效避免因过度制冷带来的能源浪费[5]。

4.2 能源管理平台

能源管理平台可对中央空调系统的能耗数据进行实时监测、分析和预测。通过建立能耗模型,平台能够分析各设备的能耗占比和能效水平,找出高能耗环节和潜在节能空间[6]。同时,平台还可生成能耗报表和趋势分析图,为管理人员提供决策支持。

以某大型医院为例,医院的中央空调系统规模庞大、运行复杂,不同科室(如手术室、病房、门诊大厅等)对空调环境的要求各不相同,且运行时间也存在差异,导致能耗管理难度极大。引入能源管理平台后,平台实时采集医院各个区域中央空调设备的能耗数据,包括制冷主机、水泵、冷却塔、风机等设备的耗电量、运行时长等信息。通过能耗模型分析发现,手术室的空调系统由于需要始终保持严格的温湿度环境,能耗占比较高,但在非手术时段,部分设备仍处于高负荷运行状态,存在节能优化空间。

4.3 故障预警与远程运维

信息化管控系统具有故障预警的关键功能,能够实时监控设备的运行状态。一旦检测到异常数据,该系统将迅速发出预警信息,以便第一时间做出响应。此外,通过实施远程运维技术,技术人员可以在远离现场的情况下进行设备故障诊断,从而为现场维修提供指导。这种模式有效地减少了设备的停机时间,并显著提升了系统整体运行效率。数据显示,自从引入故障预警和远程运维系统之后,设备的平均故障修复时间减少了 60%,同时综合效率提升了 15%

5 实际案例分析

在工业生产领域,中央空调系统的能耗问题一直是企业关注的重点,而通过节能技术改造与信息化管控升级实现能效提升的案例不在少数,某大型汽车制造工厂的实践就是典型代表。

该工厂生产车间众多,包括焊接车间、涂装车间、总装车间等,各车间生产工艺不同,对中央空调的需求也存在差异。工厂原本配备了特灵 400 冷吨和 800 冷吨中央空调机组各 2 台,为各生产车间及辅助区域提供制冷、制热服务。在实施节能技术改造和信息化管控升级前,由于各车间生产过程中产生大量余热未被有效利用,且中央空调系统缺乏精准的调控手段,导致系统运行效率低下,年耗电量高达 800 万度,不仅增加了企业的运营成本,还造成了能源的浪费。

经过一系列改造后,该工厂中央空调系统的运行效率得到了大幅提升。系统年耗电量从原本的 800 万度降至 600 万度,年节能率达到 25% ,按照当地电价计算,每年可节约电费数十万元。据测算,此次改造的投资回收期仅为 3 年,经济效益十分可观。同时,由于系统运行更加稳定,设备故障率降低了 40%,减少了因设备故障导致的生产中断情况,保障了工厂的正常生产秩序。此外,各生产车间的环境舒适度也得到了改善,工人的工作效率有所提高,为工厂的持续稳定发展提供了有力支持。

6 总结

通过信息化管控与节能技术的双驱动,能够有效提升特灵中央空调机组的能效。节能技术从设备硬件层面降低能耗,信息化管控则从运行管理层面实现精准调控,两者相辅相成。工业企业在实践中应该根据内在要求,智能选用节能技术和信息化措施,制订合理的提高能源利用效率方案。将来随着物联网、大数据及人工智能等领域的快速发展,中央空调系统的能效改进将获得更广泛的发展机遇,为工业界的节能减排和可持续发展提供强有力支撑。

参考文献:

[1]张磊.基于 SL 模型的数据中心中央空调运行参数优化方法[J].电子设计工程,2025,33(11):192-196.

[2]宋义华.空调系统节能优化与智能控制技术的应用研究[J].家电维修,2025,(06):6-8.

[3]侯瑾.中央空调系统实时优化控制的通用事件建立与应用[J].建筑节能(中英文),2025,53(05):1-8.

[4]于昊.格力发布 GMV9 智岳多联式空调机组,AI 全面升级中央空调技术[J].电器,2025,(05):37.

[5]李曾婷.节能 30%以上!海尔大模型 AI 中央空调正式下线[J].电器,2025,(05):42-43.