王 景 波

(山西凱的建筑設計規(guī)劃有限公司，山西 太原 030006)

集中空調系統(tǒng)節(jié)能技術芻議

王 景 波

(山西凱的建筑設計規(guī)劃有限公司，山西 太原 030006)

對目前我國集中空調設計施工與運行管理中存在的問題進行了分析，從風系統(tǒng)、冷熱水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、冷熱源選擇四個角度出發(fā)，探討了集中空調系統(tǒng)節(jié)能技術的設計方法，以降低系統(tǒng)能耗，達到節(jié)能的目的。

集中空調，系統(tǒng)，節(jié)能，問題

在我國經濟飛速發(fā)展的同時，城市化的進程也逐漸加快。城市中的各種建筑鱗次櫛比，對能源的消耗越來越嚴重，在城市化進程中應運而生的暖通空調對能源的消耗不可小視。能源的過度消耗不符合我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，對人類未來的能源利用也有著極大的影響。在目前的建筑業(yè)的能耗中，空調能耗占總體能耗的比例越來越高。因此，在空調的設計過程中應重視節(jié)能技術，降低系統(tǒng)能耗。

1 目前我國集中空調設計施工與運行管理存在的問題

1.1 集中空調設計中存在的問題

在當前，我國部分暖通空調專業(yè)設計人員，常常是僅依靠負荷指標的估算值來進行冷熱負荷的計算，并沒有嚴格按照要求對室內的負荷進行逐時逐項冷負荷計算和熱負荷計算。即使有時對室內冷熱負荷進行計算也只是按照設計軟件中默認的數(shù)值和程序進行，并沒有針對工程實際進行相應的調整，往往建筑專業(yè)采取的節(jié)能后的圍護結構傳熱系數(shù)比軟件默認的小不少。這樣簡單的對室內負荷進行估算和不做任何調整的做法，往往導致工程設計的計算冷熱負荷偏大，導致過多的能源及資金浪費。還有些工程，設計人員為盡快完成設計任務，在暖通空調的設計中對系統(tǒng)不進行嚴格的水力計算或者僅按負荷流量大致分配管徑，而不控制水力失調度(或者不平衡率)，完全依靠平衡閥、調節(jié)閥等高阻力閥件實現(xiàn)大致的水力平衡。這樣容易導致局部管路由于阻力的損失過大或者過小而產生壓力分配不均衡的情況，同時由于高阻閥件的濫用造成循環(huán)泵輸出功率過大導致較大的輸送損耗。由于系統(tǒng)存在水力失調的隱患，各種系統(tǒng)失調問題在各類工程中屢見不鮮，室內冷熱不均、實際流量分配不滿足設計要求的現(xiàn)象較為突出，系統(tǒng)調節(jié)困難重重。

1.2 集中空調施工中存在的問題

即使在完成了較為完善的空調設計之后，在施工過程中也難免會出現(xiàn)各種各樣的問題。有些施工單位為了降低人員雇用方面的資金支出，聘用一些專業(yè)性不強的施工隊伍參與系統(tǒng)安裝工作。在實際工作中遇到臨時變更方案時，這些工作人員就會束手無策，不能及時對突發(fā)狀況做出正確的處理。如果施工人員將出現(xiàn)的問題按照自己的想法隨意加以變動，勢必會對系統(tǒng)以后的正常運行帶來隱患。

1.3 系統(tǒng)運行管理不到位

目前我國對于暖通空調工程在實際運行中的管理還存在著許多問題。對暖通空調系統(tǒng)的實際運行進行操作的工作人員很多不具備應有的專業(yè)知識，在暖通空調的整個設計與實施過程完成之后，施工單位并沒有對即將實施操作的工作人員開展系統(tǒng)性的培訓，便讓其正式操作空調系統(tǒng)的運行工作。由于工作人員缺乏暖通空調的相關理論及應對室外氣象參數(shù)和其他引起負荷變化的能力，很難有針對性的對系統(tǒng)展開應有的調節(jié)工作，進而導致室內參數(shù)嚴重偏離設計值而導致能量的較大浪費。

在系統(tǒng)運行進程中，往往不會滿負荷運行，在此期間應對運行主機的臺數(shù)加以適當?shù)恼{整，也就是先臺數(shù)調節(jié)，再部分負荷調節(jié)，盡可能的避免能量的較大損失，使冷水機組工作在較高的能效之下。但是在實際工作中工作人員往往忽視對運行臺數(shù)的優(yōu)先調整，致使多臺機組在較低的負荷下運行，使機組運行的實際能效比較低，既影響機組的壽命，又浪費能源。其次在運行過程中不注重機器的維修和保養(yǎng)，機器的運行狀態(tài)直接影響整個系統(tǒng)運行工作的順利實施。同時，對于業(yè)主來說，機器屬有形資產，對機器的保護實際上是在無形中減輕企業(yè)的經濟負擔。因此應定期對機器進行檢查，及時對低效率的設備予以維修和更換，定期清理系統(tǒng)，減少不必要的能量浪費。同時，也應高度重視滲漏等引起的熱損失及盤管附著物等。

1.4 節(jié)能方式的選擇使用問題

隨著人們認識的提高，人們逐漸意識到現(xiàn)代的發(fā)展方式給人類日后的生存帶來了一定的危害，逐漸認識到節(jié)能環(huán)保的重要性。國家相關部門也抓住時機積極引導人們重視節(jié)能環(huán)保，在眾多科研機構和企業(yè)的暖通空調專家以及從業(yè)人員的共同努力下，產生了許多暖通空調專業(yè)的節(jié)能和環(huán)保新技術、新材料、新設備，以及其他節(jié)能新技術。這些新方法和新技術都有其適用場合和使用前提，有些技術由于出現(xiàn)時間短，沒有項目經驗，還不是很成熟，不是在什么情況下都可采用。因此，在種類繁多的新技術中采用哪種節(jié)能技術和新材料、新設備成為擺在設計者面前的十分關鍵的問題，但是在大多數(shù)情況下，由于對這些節(jié)能設計方案缺乏深入的理解，在設計中采用了不恰當?shù)脑O計方案，整個系統(tǒng)的實施和運行便無法取得理想的效果，進而造成投資浪費。因此，在設計之初，對即將采用的新型節(jié)能技術進行可靠性評估顯得非常必要。

2 集中空調系統(tǒng)節(jié)能技術的應用

2.1 集中空調風系統(tǒng)

集中空調系統(tǒng)設計往往忽視對自然進排風的利用，有的設計完全依賴機械進排風，這對系統(tǒng)節(jié)能不利。合理利用自然進排風，能使人們更有融于自然的感覺，通過與建筑專業(yè)的配合，設計合理的自然進排風通道，成為節(jié)能設計的一個重要方面。

當空調運行區(qū)域內的溫度、濕度及空調的運行時間存在相對較大的差別時，應根據(jù)實際情況進行系統(tǒng)劃分。當空調供應的建筑物空間較大，需要同時控制溫度和濕度時，空調風系統(tǒng)應盡量避免使用風機盤管，采用全空氣空調系統(tǒng)。這不但有助于溫度和濕度的控制，還有助于降低運行能耗。

采用變風量系統(tǒng)可以分區(qū)進行溫度控制，減小設備容量和維護工作量，節(jié)省運行能耗。在總風量的確定過程中還需要考慮同時使用系數(shù)，因此在這種情況下風機的運行所產生的能耗及裝機容量均有一定程度的降低。

溫濕度獨立控制系統(tǒng)可溫度濕度分別獨立控制，用戶可根據(jù)使用需求開閉調節(jié)相應設備，有效節(jié)能。

2.2 集中空調冷熱水系統(tǒng)

空調水系統(tǒng)是集中空調運行能夠發(fā)揮節(jié)能潛力的重要部分?？照{水系統(tǒng)布置是否合理，直接影響系統(tǒng)的運行和節(jié)能效果。當系統(tǒng)較大時，采用變頻器控制循環(huán)水泵運行，并與冷水機組等聯(lián)動控制，具有顯著的節(jié)能效果。循環(huán)泵和對應機組(或者鍋爐、換熱器等)的運行臺數(shù)控制在設計時應優(yōu)先考慮。合理劃分系統(tǒng)分區(qū)，盡量避免阻力差較大的環(huán)路布置，進行嚴格的水力平衡計算，合理減少高阻力閥件的使用，當機組不能在較低水量或者需定水量運行時，需要設置平衡管，環(huán)路阻力差較大時考慮設置二級泵系統(tǒng)。合理選擇循環(huán)泵揚程，減少不必要的能源浪費。

2.3 集中空調冷卻水系統(tǒng)

空調的冷卻水系統(tǒng)是集中空調系統(tǒng)的重要組成部分，除非水資源極為豐沛并且水質好、取水較為容易、代價很小，否則采用直流式的冷卻水系統(tǒng)會導致較大的輸送能量和水資源浪費，因此多需要對冷卻水資源進行循環(huán)利用。采用循環(huán)式的冷卻水系統(tǒng)進行冷卻的過程當中，要達到理想的冷卻效果，則需要注意與周圍環(huán)境中的高溫區(qū)域隔離開，同時充分保障通風順暢以及周圍環(huán)境干凈。

在將多臺冷卻塔并聯(lián)進行冷卻工作時，為了避免過多浪費且防止冷卻塔中補水與溢水的不均衡，各個冷卻塔之間用共用連通水槽或者連通管進行連接。在冷卻塔的總供水管、回水管之間設置旁通管以及兩通或三通調節(jié)閥進行適當?shù)恼{節(jié)控制，以滿足冷水機組所需要的低溫保護。此外，風機的開啟與停止可以通過出水的溫度加以控制。多塔冷卻水系統(tǒng)可將電動閥門、冷卻塔風機與冷水機組聯(lián)動，根據(jù)實際需要開啟相應的冷卻水管路閥門、循環(huán)泵(可采用變頻技術)以及對應的冷卻塔風機，可有效節(jié)水、節(jié)電(即節(jié)能)。

2.4 集中空調系統(tǒng)冷熱源的合理選擇

要在空調的實際運行中減少能耗，空調冷熱源的選擇十分重要?？照{冷熱源的選擇與建筑物的使用功能、規(guī)模大小以及空調功能的要求、當?shù)氐慕洕鸂顩r、資源的豐富程度、能源的價格政策等息息相關。應結合各方面條件，權衡利弊，經過技術經濟比較和能耗分析，綜合考慮。假如在工程實施地附近有區(qū)域供熱或者工廠余熱等條件，那么將這些作為空調的熱源無疑是最好的選擇。假如在施工地附近有熱力發(fā)電廠，那么可以將熱力發(fā)電廠的余熱供熱技術和供冷技術運用到空調系統(tǒng)中。在天然氣資源充足的區(qū)域內，要想提高暖通空調運行中能源的利用率，可以進行天然氣與電力的互補，也就是采用分布式熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)。除此之外，如果當?shù)氐哪茉捶N類比較豐富也可以采用復合式的能源供應方式，亦或是利用較好的地理條件，通過技術分析，進行水地熱源泵的建設，為空調的運行供冷或者供熱。在機組選擇使用上，帶有熱回收的機組越來越受到青睞。熱回收技術將是暖通空調的重要研究方向。

3 結語

暖通空調能耗在建筑能耗中占有相當大的比重。現(xiàn)階段，幾近陷入能源危機的社會中如何節(jié)能減排已經成為社會各界的共識和首要任務，因此集中空調設計施工及運行管理中存在的一系列問題我們要有足夠的重視，做好集中空調設計中的節(jié)能技術開發(fā)并有針對性的選擇利用。對于暖通空調中的節(jié)能技術，政府的相關部門也應給予密切關注和大力支持，同時加大節(jié)能環(huán)保的宣傳力度，讓全社會都有較高的節(jié)能環(huán)保意識。相信通過社會各界的不斷努力，我們的生活環(huán)境一定會更加美好。

[1] 黃璞潔.綠色建筑理念在中國(泰州)科學發(fā)展觀展示館暖通空調設計中的體現(xiàn)[J].暖通空調,2012,42(8):142-143.

[2] 黃滿祥.節(jié)能技術在暖通空調設計中的應用[J].科技研究,2013(12):28-29.

[3] 丁艷國.淺談暖通空調系統(tǒng)設計中的節(jié)能減排[J].房地產導刊,2014(10):37-38.

Discussiononenergy-savingtechnologyofcentralizedair-conditioningsystem

WANGJing-bo

(ShanxiKaidiBuildingDesign&PlanningCo.,Ltd,Taiyuan030006,China)

The paper analyzes current domestic centralized air-conditioning design construction and operation management problems, and explores energy-saving technology design methods of centralized air-conditioning system from four aspects of wind system, cold-hot-water system, cooling-water system and cold-hot source selection, with a view to reduce energy consumption and save energy as well.

centralized air-conditioning, system, energy conservation, problem

1009-6825(2014)33-0196-03

2014-09-17

王景波(1973- )，男，助理工程師

TU831.3

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