淺談暖通設計中的中央空調(diào)節(jié)能措施

1、    淺談暖通設計中的中央空調(diào)節(jié)能措施    齊冬梅【摘要】當前相當多的建筑物均設計和安裝了中央空調(diào)系統(tǒng)，而且此部分空調(diào)系統(tǒng)是整個民用的能耗大戶。因此高效利用中央空調(diào)系統(tǒng)的能源，采取有效的節(jié)能措施，是我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的一大舉措。 本文闡述了中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運行管理的現(xiàn)狀以及中央空調(diào)節(jié)能的意義，對暖通設計中的中央空調(diào)節(jié)能措施進行了論述分析，以供借鑒?！娟P鍵詞】中央空調(diào)系統(tǒng)；節(jié)能；問題；意義；暖通設計；措施節(jié)能以及環(huán)保是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關鍵所在，中央空調(diào)是能耗大戶，合理的設計、精心施工以及科學的管理對于中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能都是至關重要的。城市化建設進程的加快

2、，對于能源需求日趨增多，為了經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，必須加強節(jié)能措施。而中央空調(diào)能耗約占整個建筑總能耗的50%左右，因此對中央空調(diào)實施節(jié)能措施具有重要的現(xiàn)實意義。一、中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運行管理的問題1、設計過程重投資成本核算，輕能耗指標計算的問題。缺乏節(jié)能引導中央空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟性分析。在系統(tǒng)方案設計中，初投資與運行費用通常是矛盾的兩個方面。一般節(jié)能、運行費用低的系統(tǒng)方案其初投資比較大。用戶或投資者由于對中央空調(diào)系統(tǒng)的性能指標，尤其是初投資和運行費用的綜合經(jīng)濟性指標缺乏專業(yè)認識，容易忽略綜合投資收益計算。這導致工程建設方對采用高成本的節(jié)能方案沒有積極性，往往就采用成本小、初投資低的設計方案，以較低的競爭

3、價格贏取工程項目。這使很多初投資低但能耗大、運行費用高的中央空調(diào)系統(tǒng)大行其道。2、管理人員和節(jié)能監(jiān)控的問題?，F(xiàn)階段空調(diào)運行管理人員多半還是由非專業(yè)人員組成，由于專業(yè)知識的限制，無法承擔中央空調(diào)節(jié)能運行和管理的任務。同時，投資方與建設方目標不同，實際使用中，不同方案之間的經(jīng)濟性比較一般只是理論分析比較，無法也不會進行實物、實驗比較，無法做到很好的監(jiān)控。二、中央空調(diào)節(jié)能的意義1、建筑節(jié)能法規(guī)要求空調(diào)系統(tǒng)降低能耗。當季節(jié)變化、晝夜溫差變化、溫室效應和空調(diào)實際使用工況發(fā)生變化時，中央空調(diào)系統(tǒng)在傳統(tǒng)的運行模式下，能源浪費很大。就我國情況而言，現(xiàn)代建筑中采用中央空調(diào)的民用、公用及商用建筑，中央空調(diào)能耗約占

4、整個建筑總能耗的50%左右，商場和綜合大樓等的能耗甚至可能高達60%以上。我國屬能源消耗大國，能源有限，利用率不高且依賴性強。近年來能源短缺的現(xiàn)實迫使國家把公共建筑節(jié)能提升到戰(zhàn)略高度，相應制定了節(jié)約能源法，對公共建筑能耗國家發(fā)布實施國家節(jié)能標準。2、辦公樓宇的發(fā)展對空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能提出了更高的要求?，F(xiàn)階段，辦公樓從發(fā)展初期的以"產(chǎn)權式商鋪"為主要銷售模式逐漸被經(jīng)營持有型物業(yè)所取代，從投資者的經(jīng)濟效益來說，過去一段時間由于利潤的實現(xiàn)，辦公樓多以出售為主，受短期利益的驅(qū)動，往往只追求建設階段的低成本和銷售時的高收益，對后期實際使用階段的效果和運營成本很少考慮，后期往往中央空調(diào)系統(tǒng)效

5、率低、能耗大。三、暖通設計中的中央空調(diào)節(jié)能措施1、科學合理地設計機房位置。在公共建筑中，空調(diào)的設備的機房最多，有制冷機房、熱交換機房、空調(diào)機房、排風機房等。國外建筑物的機房位置一般分布則是冷熱源集中布置，即冷凍機房和熱交換間大都設在地下室，而空調(diào)機房都分散專用，靠近被調(diào)的房間。空調(diào)機房適當分散之后，隨之而來的是風道短，段面小，空間省投資少。2、選擇合理的室內(nèi)設計參數(shù)。中央空調(diào)系統(tǒng)設計參數(shù)的取值不僅直接影響中央空調(diào)系統(tǒng)的造價，也影響著中央空調(diào)系統(tǒng)的運行效率和運行能耗。在滿足要求的前提下，適當降低設計標準；在舒適度相同的情況下，參考ashrae62標準，根據(jù)實際情況，在允許范圍內(nèi)調(diào)整室內(nèi)溫濕度的取

6、值等方法都可以減少空調(diào)系統(tǒng)能耗。3、空調(diào)系統(tǒng)的運行節(jié)能。（1）新風量的調(diào)節(jié)。新風負荷一般要占整個空調(diào)負荷的20%-40%，甚至更大。在滿足室內(nèi)衛(wèi)生要求的前提下，減少新風量，有顯著的節(jié)能效果。（2）合理確定開停機及新風供應時間。對于空調(diào)，應根據(jù)圍護結(jié)構熱工性能、氣候變化、房間使用功能進行預測控制，確定最適合的啟動和停機時間，在保證舒適的條件下節(jié)約空調(diào)能耗。如果設備容量已經(jīng)確定，則應按其額定出力考慮預冷或預熱時間，可以提高冷、熱源的運行效率，又可以縮短預冷或預熱的時間。（3）過渡季節(jié)取用室外空氣作為自然冷源。在空調(diào)運行時間內(nèi)保證衛(wèi)生條件的基礎上，只有在夏季室外空氣熱焓大于室內(nèi)空氣熱焓時，或冬季室外

7、空氣熱焓小于室內(nèi)空氣熱焓時，適當減少新風量有節(jié)能意義。當供冷期間出現(xiàn)室外熱焓小于室內(nèi)空氣熱焓時（過渡季節(jié)），應該采用全新風運行，這不僅可縮短制冷機的運行時間，減少新風耗能量，同時可以改善室內(nèi)環(huán)境的空氣質(zhì)量。（4）自動控制系統(tǒng)。自動控制系統(tǒng)可以對空調(diào)系統(tǒng)進行集中管理和最佳控制。包括冷熱源的能量控制，空調(diào)系統(tǒng)的焓值控制、新風來控制、設備的啟、停時間和運行方式控制、溫濕度設定控制、送風溫度控制等?？赏ㄟ^預測室內(nèi)、室外空氣狀態(tài)參數(shù)：溫度、濕度、熱焓、co2濃度等，以維持室內(nèi)舒適環(huán)境為約束條件，把最小能耗作為評價函數(shù)，來判斷和確定所需提供的冷熱量和空調(diào)機、風機、水泵的運行臺數(shù)，和運行時間及空調(diào)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)

8、的運行方式，以達到最佳節(jié)能運行效果。4、降低水系統(tǒng)的隱性能耗。在空調(diào)系統(tǒng)中，冷卻水，冷凍水兩大水系統(tǒng)的節(jié)能，即如何降低水系統(tǒng)的隱性能耗，往往被人們所忽視。實際上，這兩大水系統(tǒng)水的耗失量是相當大的，水的大量耗失，一者增大水資源的壓力，二者也增加冷水機組，水泵和冷卻塔的電能消耗，即隱性能耗。（1）冷凍水系統(tǒng)的節(jié)能。冷凍水在空調(diào)系統(tǒng)中主要起著中間載冷作用在隱性能耗方面主要表現(xiàn)在，管路保溫的冷量損失及冷凍水流失方面，其中后者往往被忽視，冷凍水流失絕大部分是因為排污閥，旁通閥失效或關不死所致。（2）冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能。冷卻水系統(tǒng)中水的流失主要在如下三個方面：（a）蒸發(fā)耗水。冷卻塔內(nèi)熱水通過蒸發(fā)釋放潛熱而達

9、到自身的冷卻，在設計工況下，冷卻塔內(nèi)空氣呈等溫加濕變化，而空氣吸收了冷卻水的蒸發(fā)水分，從而冷卻水水溫降低。從系統(tǒng)的角度來講，通過風機大量送風能降低冷卻塔出水溫度，有利于提高機組的性能，卻增加了冷卻塔的風機和水泵的電能消耗，機組冷凝溫度的降低并不總是導致機組性能的提高，實際上機組的耗電指標隨著冷凝壓力的進一步降低有升高的趨勢， 因而大風量導致的出水溫度降低，并不能達到節(jié)能的目的。（b）控制飛水，節(jié)約水耗。在滿足冷卻水機組負荷的情況下，應適當調(diào)整循環(huán)水流量，調(diào)整播水器角度，清掃散水槽，適當調(diào)整風機葉片的角度是可以將飛水降至最低程度的。（c）排污換水消耗。盡管排污換水消耗是不可避免的，但是保持水系統(tǒng)清潔卻可以減小換水的頻率。結(jié)束語中央空調(diào)系統(tǒng)在現(xiàn)代建筑中起著重要作用.尤其在現(xiàn)代智能建筑中，中央空調(diào)系統(tǒng)是不可少的組成部分。因此.研究中央空調(diào)系統(tǒng)能耗的意義就尤其重要。對空調(diào)系統(tǒng)能耗的研究要實現(xiàn)的目標是，創(chuàng)造良好室內(nèi)小環(huán)境的前提下利