某生產(chǎn)調(diào)度中心的空調(diào)節(jié)能方案及相關(guān)節(jié)能技術(shù)的介紹

佘恩榮

摘 要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對暖通工程的節(jié)能減排要求越來越高。因此探討建筑暖通工程中節(jié)能的發(fā)展與應(yīng)用具有十分重要的意義，確保人們對建筑功能需要得到滿足，又能給居民提供方便舒適，還要盡量減少建筑的耗能就成了當(dāng)務(wù)之急。文章通過分析某生產(chǎn)調(diào)度中心的空調(diào)節(jié)能方案，來介紹其相關(guān)節(jié)能技術(shù)。

關(guān)鍵詞：暖通工程；節(jié)能；發(fā)展

前言

隨著我國改革開始的不斷深入，我國經(jīng)濟(jì)社會的建設(shè)發(fā)展需要充足的能源給予支持。只有擁有良好的、優(yōu)質(zhì)的能源供應(yīng)，才能為提升人民物質(zhì)文化生活水平提供充分必要的保證。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，在一些發(fā)達(dá)地區(qū)國家，其用于建筑工程的能源消耗約大約占社會總體能耗水平的40%以上。相應(yīng)的，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展仍然處于較高的速度，但是我國的建筑能量消耗卻已達(dá)到總體能耗標(biāo)準(zhǔn)的約30%，且仍然呈現(xiàn)出逐年增加的趨勢，我國的能源缺乏問題日益嚴(yán)峻。根據(jù)建筑能量消耗主體來分類，主要有以下一些系統(tǒng)組成：采暖系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、日常電器、供應(yīng)熱水等種類能耗。其中建筑空調(diào)以及采暖系統(tǒng)能耗尤為顯著，約為總體建筑能耗的50%～70%。因此，隨著我國建筑暖通系統(tǒng)的應(yīng)用面越來越廣泛，對電能的依賴性越來越強(qiáng)，電能的消耗量也越來越重。文章通過分析某生產(chǎn)調(diào)度中心的空調(diào)節(jié)能方案，積極探討建筑工程中暖通節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，探究良好的節(jié)能途徑策略，力爭減緩建筑暖通工程與電能供需的矛盾，促進(jìn)建筑暖通系統(tǒng)與能源消耗持續(xù)、優(yōu)質(zhì)的發(fā)展。

1 某生產(chǎn)調(diào)度中心的空調(diào)節(jié)能方案

1.1 工程概況

某生產(chǎn)調(diào)度中心為一座合辦公、會議、活動、餐飲的多功能辦公大樓，其建筑面積約為44000m2，其中地上建筑面積約35000m2，地下面積約9000m2。

1.2 空調(diào)方案

本生產(chǎn)調(diào)度中心擬采用水冷集中空調(diào)系統(tǒng)，綠色節(jié)能、環(huán)保及系統(tǒng)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性、智能化以及滿足綠色建筑要求是本設(shè)計(jì)者著重考慮的方向。其覆蓋范圍除地下停車庫、高壓與油機(jī)房等配套用房之外的所有生產(chǎn)調(diào)度用房內(nèi)。

為了克服傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)在部分負(fù)荷時(shí)的能耗高、綜合能效比低、運(yùn)行費(fèi)用高的缺陷，本次設(shè)計(jì)方案采用溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)，由處理顯然的系統(tǒng)與處理濕度的系統(tǒng)獨(dú)立調(diào)節(jié)，分別控制溫度與濕度。由熱泵式溶液調(diào)濕新風(fēng)機(jī)組調(diào)節(jié)控制室內(nèi)濕度以及負(fù)擔(dān)新風(fēng)負(fù)荷，由干式風(fēng)機(jī)盤管、冷梁或吊頂毛細(xì)管輻射板負(fù)擔(dān)室內(nèi)的顯熱負(fù)荷，其冷源采用離心式冷水機(jī)組+水蓄冷聯(lián)合的制冷方式，制冷機(jī)房設(shè)置在地下室二層，消防水池兼做蓄冷水池，開式冷卻塔布置于大樓屋面。水系統(tǒng)豎向分高低區(qū)，低區(qū)冷水由制冷機(jī)房所制取的冷凍水供給，高區(qū)由設(shè)備層的水泵房提供二次冷凍水。空調(diào)冷凍水、冷卻水系統(tǒng)采用變頻控制，依據(jù)末端空調(diào)負(fù)荷調(diào)節(jié)水泵頻率，可以最大限度的節(jié)省水泵運(yùn)行能耗，同時(shí)變頻器具有調(diào)頻調(diào)壓功能，使水泵電機(jī)啟動為軟啟動，變頻器無級調(diào)速，電機(jī)平滑啟動，能延長水泵的使用壽命。冷凍水泵及冷卻水泵均設(shè)置備用泵。

變配電室、電梯機(jī)房、機(jī)房等散熱量大的房間采用自帶冷源的空調(diào)機(jī)組降溫以滿足房間內(nèi)的溫度要求。室外機(jī)就近布置于外墻。

1.3 空調(diào)綠色節(jié)能設(shè)計(jì)

（1）本項(xiàng)目的中央空調(diào)系統(tǒng)采用溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)，從而避免常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)中溫、濕度聯(lián)合處理帶來的能量損失，并且能充分的利用和發(fā)揮高溫冷水供冷等節(jié)能優(yōu)勢；（2）使用熱泵式溶液調(diào)濕新風(fēng)機(jī)組處理，充分利用熱泵系統(tǒng)產(chǎn)生的冷量和熱量，能源利用效率高，COP在5.5以上。室內(nèi)空調(diào)末端冷源則采用高效冷水機(jī)組，其能效比（COP）大于5.1，綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)（IPLV）大于5.42，并與水蓄冷系統(tǒng)聯(lián)合使用（其中水蓄冷冷量可提供30%的空調(diào)負(fù)荷），在非辦公時(shí)期，根據(jù)所在地區(qū)的峰谷電價(jià)，采取蓄冷措施減少電力增容費(fèi)和供配電設(shè)施費(fèi)，減少冷卻塔的裝機(jī)容量和功率，使設(shè)備滿負(fù)荷運(yùn)行比例增大（因?yàn)橹评渲鳈C(jī)滿載運(yùn)行時(shí)的COP是最高的），充分提高設(shè)備利用率和效率，系統(tǒng)冷量調(diào)節(jié)靈活，過渡季節(jié)不開或少開制冷主機(jī)，節(jié)能效果明顯；（3）對中央空調(diào)水系統(tǒng)采用水泵變頻調(diào)速控制，通過定壓差方式控制水泵轉(zhuǎn)速，根據(jù)末端空調(diào)負(fù)荷的變化調(diào)節(jié)水流量。使用變頻冷卻塔風(fēng)機(jī)，根據(jù)主機(jī)空調(diào)負(fù)荷的變化調(diào)節(jié)風(fēng)量；（4）空調(diào)末端采用吊頂毛細(xì)管輻射板、主動式冷梁或干式風(fēng)機(jī)盤管，由于其內(nèi)部所流動的是高溫冷水，所以沒有了傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)盤管所帶來的冷凝水，提高了舒適性，減少了滋生霉菌的源頭，大大改善了室內(nèi)的工作環(huán)境。其中吊頂毛細(xì)管輻射板和主動式冷梁無需風(fēng)機(jī)驅(qū)動，可大大減少風(fēng)機(jī)能耗、降低室內(nèi)噪音和風(fēng)感，達(dá)到了更好的節(jié)能效果和工作環(huán)境；（5）室內(nèi)排風(fēng)采用溶液全熱回收單元進(jìn)行熱能回收，與熱泵式溶液調(diào)濕機(jī)組一體化聯(lián)合使用，部分房間使用全熱回收新風(fēng)換氣系統(tǒng)，高效回收排風(fēng)能量，其熱回收率在名義工況下不低于60%；（6）合理優(yōu)化空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)，在過渡季節(jié)和冬季可以采用全新風(fēng)系統(tǒng)，利用新風(fēng)的自然冷量來節(jié)省空調(diào)系統(tǒng)的制冷量，達(dá)到節(jié)能目的。

2 相關(guān)節(jié)能技術(shù)的介紹

2.1 蓄冷技術(shù)

蓄冷技術(shù)是我國南部地區(qū)應(yīng)對夏季電能缺失的重要技術(shù)措施。蓄冷技術(shù)的廣泛應(yīng)用有利于保護(hù)好生態(tài)環(huán)境，可創(chuàng)造出顯著的經(jīng)濟(jì)效益及社會效益。事實(shí)上，蓄冷技術(shù)的原理并不復(fù)雜。蓄冷主體在夜間用電低峰的時(shí)候進(jìn)行制冷，然后將冷量基于水或者冰模式位于蓄冷裝置中進(jìn)行儲存。當(dāng)遇到用電高峰時(shí)，則可將在低峰存儲的冷量予以釋放并作為空調(diào)系統(tǒng)的能量應(yīng)用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電能的均衡使用、降低能源消耗，節(jié)約電費(fèi)、環(huán)保高效的目標(biāo)。盡管我國蓄冷技術(shù)的有著迅速的發(fā)展，但是實(shí)際上在我國的使用范圍還是很小的，并沒有實(shí)現(xiàn)全范圍的推廣普及，也造成了對社會資源的整體優(yōu)化應(yīng)用貢獻(xiàn)有限。

事實(shí)上，我國主要的電能生產(chǎn)還是依靠火力發(fā)電。由于火力發(fā)電的電機(jī)調(diào)配水平不高，常常很難對其發(fā)出來的總電量進(jìn)行自由隨意的管控與變更。因此，如果廣泛的應(yīng)用蓄冷技術(shù)，就可以使得電廠發(fā)電設(shè)備機(jī)組利用夜間低峰時(shí)段進(jìn)行高效服務(wù)運(yùn)行，進(jìn)而節(jié)約單位煤量消耗，提升電廠發(fā)電機(jī)整體工作效率。另外，冰蓄冷以及區(qū)域供冷應(yīng)用技術(shù)規(guī)避高峰用電，其占用電力資源總體范圍有所下降，進(jìn)而全面釋放社會資源，可基于相同電力資源水平條件，供給服務(wù)更豐富項(xiàng)目，并緩解我國電力建設(shè)發(fā)展投入的相對緊張狀況。

2.2 獨(dú)立溫濕度控制空調(diào)系統(tǒng)

溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)是一種新型的空氣處理方式，改變了傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)一只手做兩件事的理念，即冷凍水系統(tǒng)同時(shí)負(fù)責(zé)降溫和除濕兩個(gè)功能，熱濕聯(lián)合處理；改為兩只手做兩件事，即高溫冷水系統(tǒng)只負(fù)責(zé)降溫，除濕由溶液除濕系統(tǒng)來處理，溫度、濕度分別控制。溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)具有高效節(jié)能、室內(nèi)舒適度高和提高室內(nèi)空氣質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)。

高效節(jié)能：熱泵式溶液調(diào)濕機(jī)組內(nèi)的熱泵循環(huán)經(jīng)過熱力學(xué)優(yōu)化，溶液調(diào)濕單元COP（性能系數(shù)）可達(dá)5.0以上，明顯高于傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)中冷源的制冷效率。高溫冷水機(jī)組僅承擔(dān)室內(nèi)顯熱負(fù)荷，冷水溫度可由常規(guī)的7/12℃提高到12/17℃，故其COP值也隨之由常規(guī)機(jī)組的4～5提高到7～11.5范圍。

室內(nèi)舒適度高：溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)將溫度和濕度分開處理，能夠更好的適應(yīng)室內(nèi)溫濕度的變化，從而提高室內(nèi)的舒適性。

良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)：溶液調(diào)濕機(jī)組采用的鹽溶液，而鹽溶液有去除細(xì)菌和可吸入顆粒物的效果，凈化空氣。而且除濕過程不產(chǎn)生結(jié)露，杜絕霉菌滋生，從而保證室內(nèi)空氣的潔凈度。

3 結(jié)束語

隨著改革開放的不斷深化，社會的不斷發(fā)展，人們對于建筑建筑暖通節(jié)能的要求越來越高，暖通節(jié)能技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用也顯得越來越重要。針對當(dāng)前各種各樣的建筑工程能耗顯著的狀況，只有明晰暖通節(jié)能重要意義，掌握其節(jié)能體系存在的現(xiàn)狀問題，探究科學(xué)節(jié)能途徑策略，做好節(jié)能技術(shù)優(yōu)化，希望對以后的建筑暖通節(jié)能應(yīng)用起到一定的參考作用。