中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)設(shè)備節(jié)能優(yōu)化方法

中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)設(shè)備節(jié)能優(yōu)化方法

Summary：在全世界總能耗中，建筑耗能約占四成，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑的制冷、制熱和通風(fēng)等相關(guān)設(shè)備是主要的能源消耗設(shè)備。如何能夠提升采暖通風(fēng)空調(diào)工程的運(yùn)行效率，并在一定程度上促進(jìn)其能耗的降低以及污染物排放的降低，是當(dāng)前實(shí)現(xiàn)采暖通風(fēng)空調(diào)優(yōu)化運(yùn)行的關(guān)鍵，而采暖通風(fēng)空調(diào)工程的節(jié)能效果評(píng)價(jià)是暖通空調(diào)設(shè)計(jì)當(dāng)中的重要環(huán)節(jié)之一，通常情況下，針對(duì)不同的采暖通風(fēng)空調(diào)工程實(shí)施過程中的效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以綜合技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益、安全、節(jié)能減排等眾多方面，進(jìn)行綜合比較、選擇和判斷得出最終的評(píng)價(jià)結(jié)果。當(dāng)前，現(xiàn)有針對(duì)采暖通風(fēng)空調(diào)工程的實(shí)施效果評(píng)價(jià)，主要集中在對(duì)其經(jīng)濟(jì)方面的評(píng)價(jià)，但這種單一評(píng)價(jià)常常存在一定獨(dú)立性和不相容性，同時(shí)當(dāng)前在建筑領(lǐng)域當(dāng)中，針對(duì)建筑綠色建設(shè)發(fā)展的要求不斷提升，因此在開展采暖通風(fēng)空調(diào)工程時(shí)，應(yīng)當(dāng)更多關(guān)注其節(jié)能效果，為此，本文針對(duì)建筑采暖通風(fēng)空調(diào)工程節(jié)能減排效果提出一種全新的評(píng)價(jià)模型。Keys：中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)；最佳運(yùn)行性能；控制優(yōu)化引言眾所周知，一般情況下，建筑物中央空調(diào)在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)考慮留有制冷余量，余量大小和設(shè)計(jì)師本人對(duì)空調(diào)及建筑物類型、參數(shù)的把握有關(guān)，經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)師可能對(duì)空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)“拿捏”得比較貼切，在實(shí)際使用中能耗損失較小，同時(shí)能夠滿足建筑物的供暖制冷需求。改造之前，我們單位就存在中央空調(diào)能耗損失較大的問題。1基于節(jié)能設(shè)計(jì)理念的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)概述隨著我國綠色環(huán)保指導(dǎo)思想的提出，節(jié)能降耗以及減少污染已經(jīng)成為各行業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的主要方向。暖通空調(diào)雖然能夠有效改善建筑室內(nèi)空間環(huán)境，但是其屬于高耗能型設(shè)備，在運(yùn)行過程中會(huì)消耗大量的能源。且暖通空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)的噪聲污染問題也同樣不容忽視。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)暖通空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)際安裝條件、空間環(huán)境特點(diǎn)等因素，嚴(yán)格遵守相關(guān)的節(jié)能降耗技術(shù)規(guī)范要求，合理選擇暖通空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源，并對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的冷卻水系統(tǒng)、風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確控制相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，以提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能降耗效果。此外，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)充分了解暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行工況以及具體的功能，采取有效的降噪措施，從而解決暖通空調(diào)運(yùn)行的噪聲污染問題。2建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)高能耗原因2.1節(jié)能設(shè)計(jì)普及率不足綠色節(jié)能設(shè)計(jì)在得到大家重視后才逐步形成相關(guān)國家規(guī)范、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，我國這方面的發(fā)展起步晚，在目前的建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，僅要求公共建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)符合綠色建筑要求。雖說相較之前已得到了重視，但占據(jù)大比例的非公共建筑項(xiàng)目仍因未按照相關(guān)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，在業(yè)主的要求或設(shè)計(jì)者的主觀要求下，導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案未能符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)不同的方案間也缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，絕大部分因過度追求用戶體驗(yàn)、關(guān)注成本效益而忽視節(jié)能減排，影響整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果。2.2對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)重視不夠從已建或在建項(xiàng)目的分析來看，暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)仍未得到重視。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，業(yè)主并沒有意識(shí)到系統(tǒng)節(jié)能的真正意義，由于裝飾空間、立面美觀、造價(jià)等原因，往往未能將節(jié)能考慮在內(nèi)。大多數(shù)設(shè)計(jì)者意識(shí)不夠，因此節(jié)能設(shè)計(jì)只是一個(gè)口號(hào)，在實(shí)際應(yīng)用中并不能真正落實(shí)，進(jìn)一步影響了暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)效果。2.3系統(tǒng)主觀影響大目前，中國居民的節(jié)能意識(shí)淡薄。在冬暖夏涼兩種工況下，大多數(shù)用戶為了提高居住舒適度，往往會(huì)因?yàn)榄h(huán)境因素的細(xì)微變化，通過控制器立即調(diào)節(jié)系統(tǒng)溫度，甚至在短時(shí)間內(nèi)頻繁調(diào)節(jié)。，導(dǎo)致機(jī)組頻繁啟停；另外，大部分用戶在操作空調(diào)設(shè)備時(shí)，沒有形成經(jīng)常關(guān)門窗的習(xí)慣，而提高溫度設(shè)定來達(dá)到制冷（制熱）的效果，造成能量的損失。這兩個(gè)方面造成的能耗比較大。3中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)設(shè)備節(jié)能優(yōu)化方法3.1基于熱回收技術(shù)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行期間，會(huì)產(chǎn)生大量熱能，同時(shí)釋放到空氣中，這方面不僅引發(fā)能源浪費(fèi)，且一定程度上破壞大氣環(huán)境。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)合理利用熱回收技術(shù)，能夠集中回收該部分熱能，通過流體傳導(dǎo)方式，為暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行提供熱濕環(huán)境，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部能量循環(huán)應(yīng)用，減少暖通空調(diào)系統(tǒng)能源消耗。同時(shí)，針對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)通風(fēng)換氣能耗，利用熱回收技術(shù)收集、存儲(chǔ)能量，為空氣交換提供能源。設(shè)計(jì)實(shí)踐中，設(shè)計(jì)人員在建筑排風(fēng)端位置，合理設(shè)置熱交換器。室內(nèi)外空氣流通時(shí)，通過暖通空調(diào)系統(tǒng)余溫、余熱，預(yù)降和預(yù)熱空氣，降低暖通空調(diào)設(shè)備能耗與負(fù)荷。收集排風(fēng)系統(tǒng)的能量，待到能量積攢到一定程度，就可以交換新空氣。通過此種方式能夠減少空調(diào)設(shè)備能量負(fù)荷，還能夠降低系統(tǒng)能耗，經(jīng)濟(jì)環(huán)保性能優(yōu)勢(shì)，滿足低碳生活理念。3.2暖通空調(diào)的冷凍水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)在暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，其冷凍水系統(tǒng)是節(jié)能設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)之一。設(shè)計(jì)人員可以通過加大溫差等方式提高暖通空調(diào)的節(jié)能降耗效果。在設(shè)計(jì)實(shí)踐中可以采用一次泵定流量、一次泵變流量以及二次泵變流量等設(shè)計(jì)方式來提高冷凍水系統(tǒng)的節(jié)能效果。以二次泵變流量設(shè)計(jì)為例，由于該蓄調(diào)的阻力相對(duì)較大，同時(shí)不同環(huán)路之間的阻力特性以及負(fù)荷特性的差額達(dá)到了50kPa以上，所以在設(shè)計(jì)方案中應(yīng)將一二級(jí)泵分別設(shè)置于系統(tǒng)的負(fù)荷側(cè)以及冷原則，其中一級(jí)泵可以采用定流量運(yùn)行方式，而在二級(jí)泵的設(shè)計(jì)中則可以選擇變頻調(diào)速泵設(shè)備。3.3基于新能源技術(shù)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的隨著新能源技術(shù)成熟發(fā)展，設(shè)計(jì)人員通過新能源技術(shù)，優(yōu)化暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗效果。第一，地源熱泵技術(shù)。在現(xiàn)代技術(shù)支持下，地源熱泵技術(shù)越來越受社會(huì)關(guān)注，被廣泛應(yīng)用到暖通空調(diào)系統(tǒng)中。地源熱泵技術(shù)通過淺層地?zé)豳Y源實(shí)現(xiàn)建筑制冷與供熱。地?zé)崮芪挥诘叵聹\層位置，不會(huì)受到季節(jié)變化影響，可以長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定溫度。建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)，能夠在夏季作為冷源。建筑室內(nèi)環(huán)境熱量，利用地源熱泵傳遞至地層。借助地能，可以作為暖通空調(diào)系統(tǒng)熱源。利用地源熱泵，能夠?qū)崃總鬟f至低溫度位置。同時(shí)，在暖通空調(diào)系統(tǒng)中，將地源熱泵作為蓄熱裝置，可以充分應(yīng)用能源，減少能源消耗與浪費(fèi)。設(shè)計(jì)人員可以按照民用建筑實(shí)況，通過地源熱泵技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)效果。第二，太陽能技術(shù)。當(dāng)前，我國太陽能技術(shù)發(fā)展效果顯著，利用主動(dòng)式技術(shù)、被動(dòng)式技術(shù)，能夠高效應(yīng)用太陽能。圖3為太陽能技術(shù)原理圖。太陽能主動(dòng)應(yīng)用系統(tǒng)復(fù)雜，對(duì)設(shè)計(jì)人員的要求高，所以設(shè)計(jì)與建設(shè)成本高，相應(yīng)限制設(shè)計(jì)實(shí)踐推廣。太陽能被動(dòng)應(yīng)用系統(tǒng)，具備適用范圍廣、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)。設(shè)計(jì)人員按照建筑結(jié)構(gòu)朝向與特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化設(shè)計(jì)。合理應(yīng)用太陽能集熱板、集熱墻、光電板技術(shù)，將太陽能作為暖通空調(diào)系統(tǒng)能源來源，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗效果。結(jié)束語綜上所述，建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)較為全面和嚴(yán)謹(jǐn)，但目前節(jié)能設(shè)計(jì)的普及度和關(guān)注度不足，嚴(yán)重影響了當(dāng)前暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)效果。為改善上述問題，更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的，作為專業(yè)設(shè)計(jì)師，在日常工作中更應(yīng)注重“綠色節(jié)能”的設(shè)計(jì)理念，嚴(yán)格按照相關(guān)節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范并在實(shí)際工程中符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，通過合理選擇系統(tǒng)冷熱源、設(shè)備，適當(dāng)使用新能源新技術(shù)，優(yōu)化供暖和通風(fēng)系統(tǒng)的管道設(shè)計(jì)和控制邏輯，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)能源-更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)效果，不斷提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效益。Reference[1]何寶華.M公司商用空調(diào)控制器營銷策略優(yōu)化研究[D].廣西師范大學(xué),2022.[2]吳藝娟.濕熱地區(qū)屋頂綠化冷島效應(yīng)及其空調(diào)負(fù)荷耦