蔡少銘

摘 要：節(jié)能一直是社會(huì)中不斷提及的重要話題，而隨著全球化能源的緊缺，節(jié)能更是人們不可忽視的重要問(wèn)題。在社會(huì)的總能耗中，建筑能耗占有較高的比例，而在建筑能耗中空調(diào)系統(tǒng)能耗又占有一半以上。隨著節(jié)能技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)暖通空調(diào)進(jìn)行優(yōu)化，從而使其在保證人們室內(nèi)環(huán)境舒適的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)節(jié)約，提升能源的利用率。文章對(duì)暖通空調(diào)進(jìn)行了概述，同時(shí)對(duì)暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)優(yōu)化的重要性進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對(duì)暖通空調(diào)工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：空調(diào)系統(tǒng)；節(jié)能優(yōu)化；消耗；方法

前言

目前建筑事業(yè)發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題即是智能建筑，這不僅是當(dāng)前建筑節(jié)能的潮流，而且也是未來(lái)建筑節(jié)能的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)建筑節(jié)能也與我國(guó)發(fā)展的要求相符合，是實(shí)現(xiàn)發(fā)展可持續(xù)的基礎(chǔ)。但在節(jié)能問(wèn)題上，無(wú)論是在節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)還是具體工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)上，提高能量效率都是建筑節(jié)能的關(guān)鍵點(diǎn)及出發(fā)點(diǎn)，只有如此，才能實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。

1 暖通空調(diào)概述

1.1 暖通空調(diào)的工作原理

暖通空調(diào)在工作時(shí)，其利用制冷劑使其在蒸發(fā)器中實(shí)現(xiàn)氣化后，與蒸發(fā)器中的冷凍水實(shí)現(xiàn)熱量交換，而且交換過(guò)程中冷卻水的溫度會(huì)降低，而氣化后的制冷劑則會(huì)形成高壓、高溫的氣體，而這部分氣體在冷凝器中被來(lái)自冷卻塔的冷卻水冷卻，從而由氣化狀態(tài)轉(zhuǎn)化了低濕、低壓的液體，而這部分被降溫的冷凍水則會(huì)由水泵被送至空氣處理機(jī)的熱交換器中，與混風(fēng)進(jìn)行冷熱交換后形成冷風(fēng)源，經(jīng)過(guò)送風(fēng)管送到每個(gè)房間中。由于夏季室內(nèi)的溫度較高，熱量較多，所以在暖通空調(diào)的整體工作過(guò)程中，會(huì)將室內(nèi)的熱量被冷卻水帶走后經(jīng)冷卻塔后釋放到空氣當(dāng)中。

1.2 空調(diào)供水系統(tǒng)

空調(diào)供水系統(tǒng)即是指冷卻水系統(tǒng)，其不僅是循環(huán)式系統(tǒng)，而且還是變流量系統(tǒng)，所以可以根據(jù)其組成裝置的不同分為相對(duì)變流量和真正變流量?jī)煞N，由于變流量系統(tǒng)具有節(jié)能的功效，但只有真正變流量系統(tǒng)才可以有效的發(fā)揮出節(jié)能的功效來(lái)。

1.3 空氣處理單元

新風(fēng)和部分回風(fēng)在空氣處理單元中經(jīng)混合后形成混風(fēng)，而這部分混風(fēng)在熱交換器冷卻水熱交換后則形成送風(fēng)。這就實(shí)現(xiàn)了在冬季混風(fēng)吸收能量后溫度升高，而且夏季，混風(fēng)溫度降低后，送風(fēng)進(jìn)入到室內(nèi)后會(huì)與室內(nèi)的空氣進(jìn)行熱量人均產(chǎn)值，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行調(diào)節(jié)的目的。而且在排風(fēng)機(jī)作用下，室內(nèi)氣體與新風(fēng)進(jìn)行混合，然后重復(fù)這一個(gè)循環(huán)過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，熱交換器發(fā)揮著非常重要的作用，所以在空氣處理單元中，熱交換器的作用極為關(guān)鍵。但在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)對(duì)熱交換器的工況有個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，熱交換器許多時(shí)候都是處于部分負(fù)荷狀態(tài)下，而無(wú)法與所設(shè)計(jì)的工況相符，所以也很難達(dá)到所設(shè)計(jì)的工況效果，對(duì)于這一點(diǎn)，需要設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行熱交換器設(shè)計(jì)時(shí)要及時(shí)進(jìn)行了解，把握熱交換器的特點(diǎn)。

2 暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)優(yōu)化的重要性

其一，對(duì)暖通空調(diào)工程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，不僅可以滿足人們對(duì)工作和生活環(huán)境舒適性的要求，而且還可以使工作效率和生活質(zhì)量有所提高.

其二，由于暖通空調(diào)工程屬于整個(gè)建筑中能耗較高的部分，所以對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以起到節(jié)約能源、提高能源利用率的作用.

其三，隨著直接數(shù)字控制器（DDC）、變頻技術(shù)以及能源管理控制系統(tǒng)等的廣泛應(yīng)用，使暖通空調(diào)工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)策略和控制技術(shù)相輔相成，在節(jié)能降耗的同時(shí)，能夠更好的對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行指導(dǎo)和控制。

其四，在暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于一些外界因素導(dǎo)致的冷負(fù)荷變化缺乏考慮，所以不可避免的出現(xiàn)高能耗的情況，所以通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)可以有效的彌補(bǔ)這一問(wèn)題，有效的降低事故的發(fā)生率。

其五，暖通空調(diào)設(shè)備在選型時(shí)，都是按照設(shè)備的最大負(fù)荷及固定工作時(shí)間來(lái)進(jìn)行選擇的，但在實(shí)際工作中，暖通空調(diào)的運(yùn)行達(dá)不到滿負(fù)荷運(yùn)行的情況，而且在多種因素影響下，如果采用固定工作時(shí)間運(yùn)行則會(huì)影響設(shè)備的使用，造成能源的浪費(fèi)，所以需要施工單位與設(shè)計(jì)人員進(jìn)行有效的配合，通過(guò)對(duì)暖通空調(diào)運(yùn)行時(shí)間的調(diào)整來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，有效的提升暖通空調(diào)的運(yùn)行效率，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。

3 暖通空調(diào)工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法

3.1 控制策略的優(yōu)化

暖通空調(diào)工程中其空氣處理機(jī)都是利用PTD來(lái)進(jìn)行控制的，所以要想確?？照{(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，則需要選擇一個(gè)較為適合PTD參數(shù)，通常情況下，PTD參數(shù)越高，則會(huì)使室內(nèi)溫度較快的達(dá)到預(yù)定的值，如果PTD參數(shù)低，則會(huì)導(dǎo)致達(dá)到預(yù)定值的時(shí)間較長(zhǎng)，但PTD參數(shù)值也并不是越高越好，因?yàn)槿绻@個(gè)參數(shù)達(dá)到一個(gè)較高值時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致數(shù)字控制器的支憲地出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，在很多場(chǎng)所中，利用PTD都能夠?qū)崿F(xiàn)空調(diào)的有效控制。但對(duì)于一些特殊場(chǎng)所，則僅僅依靠PTD參數(shù)則是無(wú)法使空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷變化進(jìn)行提升的，如在一些大的、熱慣性場(chǎng)所，則需要利用雙級(jí)控制系統(tǒng)來(lái)有效的提高暖通空調(diào)的響應(yīng)速度。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，可以根據(jù)不同情況的需要，選擇不同的優(yōu)化控制，從而達(dá)到最優(yōu)的效果。

3.2 控制權(quán)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

在某些特定的場(chǎng)合，如會(huì)議室，如果可以將空調(diào)或是通風(fēng)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定功能放置在現(xiàn)場(chǎng)，那么則能夠更加符合用戶的需要。然而DDC本身卻并不具備這樣的功能，必須添設(shè)專(zhuān)門(mén)的部件才能實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)這一功能必要時(shí)可以添設(shè)VRV控制面板的設(shè)定器，它可以給用戶帶來(lái)極大的方便和舒適性。

3.3 DDC的優(yōu)化

由于DDC控制系統(tǒng)的處理能力是不同的，所以應(yīng)根據(jù)各個(gè)場(chǎng)合不同的需要，選擇合適處理能力的DDC，如熱力站監(jiān)控點(diǎn)、冷凍機(jī)房等密集場(chǎng)合應(yīng)優(yōu)先考慮采用大型的DDC控制器，以減少控制器間的通訊和故障發(fā)生的頻率；對(duì)于通風(fēng)機(jī)、新風(fēng)機(jī)、空氣處理機(jī)等通常采用中型或小型的DDC即可滿足使用需要。目前，可編程邏輯控制器（PLC）的發(fā)展速度較快，其應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛，因此，在暖通空調(diào)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備優(yōu)化控制工程中，可適當(dāng)加以采用，優(yōu)化效果也是比較明顯的。

3.4 控制網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

在滿足靈活性和可擴(kuò)展性的基礎(chǔ)上，空調(diào)系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)盡量清晰、簡(jiǎn)化，無(wú)論是采用RS485總線或是LonTalk總線的控制網(wǎng)絡(luò)都應(yīng)如此。由于分級(jí)多、分支多的網(wǎng)絡(luò)管理較為復(fù)雜，而且可靠性也比較低，雖然LonTalk總線在理論上能夠組成任意的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但由于這種設(shè)計(jì)方式成熟度還不夠，存在著較大的隨意性，在實(shí)際工作中極易導(dǎo)致技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生，增加空調(diào)系統(tǒng)的成本，所以通常情況下還是采用RS485總線的控制網(wǎng)絡(luò)，并利用手拉手環(huán)網(wǎng)的布線方式。

3.5 BAS監(jiān)控中心

暖通空調(diào)系統(tǒng)中的空調(diào)、通風(fēng)和動(dòng)力系統(tǒng)的工作狀態(tài)都需要由BAS監(jiān)控中心來(lái)進(jìn)行負(fù)責(zé)，但很多情況下，BAS監(jiān)控中心是與安保監(jiān)控和消防控制系統(tǒng)共同使用一間機(jī)房的，而且機(jī)房與冷凍機(jī)房和鍋爐房的距離都較遠(yuǎn)，所以要想實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行操作存在著一定的不合量性，在這種情況下，進(jìn)行具體優(yōu)化時(shí)則可以設(shè)置一臺(tái)監(jiān)控分站，將其設(shè)置在冷凍機(jī)房和鍋爐房?jī)?nèi)，其主要負(fù)責(zé)冷凍機(jī)房和鍋爐房的監(jiān)控任務(wù)，而且該分站只授權(quán)冷熱源設(shè)備。

4 結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，由于人們物質(zhì)文化生活水平的提升，空調(diào)的使用數(shù)量不斷增加，這對(duì)于臭氧層的破壞及高能源等環(huán)境帶來(lái)了更嚴(yán)重的影響，所以加強(qiáng)對(duì)空調(diào)節(jié)能的研究具有迫切性，需要設(shè)計(jì)人員不斷加強(qiáng)自身技能水平的提升，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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