公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)提高能效的措施分析

李進(jìn)

【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，和人口的持續(xù)增長(zhǎng)，加大了人們對(duì)能源的需求力度，從而使我國(guó)能源發(fā)展和生態(tài)環(huán)境面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。而近年來(lái)，我國(guó)城市建設(shè)的加快更是為建筑節(jié)能建設(shè)帶來(lái)極大的阻礙。文章對(duì)目前我國(guó)公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)高能耗現(xiàn)狀和原因進(jìn)行介紹，具體對(duì)提高公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)能效的相關(guān)措施進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】公共建筑；暖通空調(diào)系統(tǒng)；節(jié)能設(shè)計(jì)

一、公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)提高能效的主要原因

1、安裝設(shè)計(jì)不當(dāng)

如采用大面積高透過(guò)率玻璃幕墻，不合理的空調(diào)系統(tǒng)和低效率的能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)等，由此給節(jié)能運(yùn)行和將來(lái)的節(jié)能改造帶來(lái)極大的困難。特別是空調(diào)系統(tǒng)由于在安裝過(guò)程中沒(méi)有按設(shè)計(jì)要求安裝，安裝后調(diào)試不當(dāng)，不能在最優(yōu)工況下運(yùn)行，以致先進(jìn)的設(shè)備和設(shè)計(jì)不能充分發(fā)揮作用。很多工程水環(huán)路之間的阻力不平衡所引起的水力工況、熱力工況失調(diào)，只好靠加大系統(tǒng)水流量來(lái)掩蓋，導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行成本和能耗的增加。

2、運(yùn)行管理水平低

如運(yùn)行管理人員整體專業(yè)素質(zhì)不高，管理人員僅能應(yīng)付一般的操作和維護(hù)，系統(tǒng)的運(yùn)行管理只能憑經(jīng)驗(yàn)逐步掌握，達(dá)不到高質(zhì)量的運(yùn)行管理。沒(méi)有完整的運(yùn)行記錄和沒(méi)有定期對(duì)整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)等，這些管理上的問(wèn)題間接地增加了空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行成本。如果運(yùn)行中空調(diào)房間溫度設(shè)定不合理，不但浪費(fèi)了能源，還影響了舒適性。管道不作除垢去污，冷卻水不作水質(zhì)處理，造成空調(diào)系統(tǒng)的效率下降。維護(hù)保養(yǎng)不及時(shí)，自控和節(jié)能設(shè)施發(fā)生故障不及時(shí)維修，甚至停用，設(shè)備帶病運(yùn)行既不能高效低耗地滿足空調(diào)要求，還影響了設(shè)備的壽命，造成間接的能源浪費(fèi)。

3、收費(fèi)方式不合理

由于公共建筑空調(diào)收費(fèi)方式不合理，往往冷量用多用少費(fèi)用一樣，使得使用者不注重節(jié)能，造成不必要的能源浪費(fèi)，而且由于空調(diào)房間溫度過(guò)高或過(guò)低，也不利于空調(diào)房間人員的健康，還會(huì)引起用戶和管理者之間的矛盾。

4、缺乏節(jié)能意識(shí)，空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)及節(jié)能改造依據(jù)的數(shù)據(jù)記錄不全

很多大型公共建筑基本上是一塊總電表和一塊總氣表。即使有些公共建筑在空調(diào)、照明等用電系統(tǒng)方面設(shè)定了電表，但是由于沒(méi)有嚴(yán)格的運(yùn)行管理制度，運(yùn)行人員也根本沒(méi)有對(duì)這些電表進(jìn)行用電記錄。因此，業(yè)主、物業(yè)公司以及統(tǒng)計(jì)部門得到的僅是整幢大樓的總電耗和總氣耗兩個(gè)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)對(duì)將來(lái)開展節(jié)能工作需要的建筑各耗能環(huán)節(jié)用電狀況往往難以了解，能耗不合理部分無(wú)法表現(xiàn)出來(lái)。不僅掩蓋了這些公共建筑用能方面存在的問(wèn)題，而且也無(wú)法確切評(píng)價(jià)所采用的節(jié)能措施的真實(shí)效果。大型公共建筑中空調(diào)系統(tǒng)是耗能大戶，空調(diào)系統(tǒng)的日常運(yùn)行要科學(xué)合理，注重節(jié)約，要使節(jié)能長(zhǎng)期化、制度化，重點(diǎn)培養(yǎng)運(yùn)行管理人員的節(jié)能意識(shí)。

二、公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)提供能效措施

1、暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

對(duì)于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言，若能在設(shè)計(jì)階段根據(jù)公共建筑的實(shí)際負(fù)荷變化合理對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)（如配備水機(jī)容量、臺(tái)數(shù)，以及恰當(dāng)?shù)妮斉湎禂?shù)等），將能有效地提高其能效。

（1）全年逐時(shí)動(dòng)態(tài)負(fù)荷計(jì)算。目前，我國(guó)大多數(shù)公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷指標(biāo)估算的設(shè)計(jì)冷負(fù)荷所確定的冷源安裝容量都對(duì)實(shí)際需求大1/3左右，致使公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的初投資增大，制冷設(shè)備的利用率下降，因此，需采用建筑能耗分析軟件根據(jù)逐月與全年的最高冷熱負(fù)荷數(shù)據(jù)來(lái)校核與確定空調(diào)冷熱源設(shè)備的設(shè)計(jì)容量；根據(jù)公共建筑內(nèi)外區(qū)夏冬冷熱負(fù)荷數(shù)據(jù)改進(jìn)調(diào)整空調(diào)水系統(tǒng)的劃分和空調(diào)方式；根據(jù)單位新風(fēng)量全年處理的累計(jì)供冷供熱量與最高小時(shí)冷熱負(fù)荷的資料來(lái)劃分新風(fēng)處理系統(tǒng)和準(zhǔn)確選擇新風(fēng)處理機(jī)組，以及準(zhǔn)確的掌握處理新風(fēng)全年所需的冷熱量和空氣熱回收裝置的節(jié)能效果；根據(jù)逐月、逐時(shí)的冷熱量數(shù)據(jù)，可分別準(zhǔn)確計(jì)算出逐月的能耗費(fèi)用和制定出建筑的全年冷熱源設(shè)備優(yōu)化控制策略。

（2）提高輸配系數(shù)的能效。公共建筑，尤其是特大型公共建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)的總能耗中有60%～70%是由其輸配系統(tǒng)所消耗。目前，公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)中多數(shù)輸配設(shè)備（如水泵、風(fēng)機(jī)等）采用變頻技術(shù)來(lái)進(jìn)行節(jié)能，并且達(dá)到良好的性能。在其設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)注意：在水泵上使用變頻器時(shí)，應(yīng)從總體的基礎(chǔ)上分析節(jié)能問(wèn)題，如暖通空調(diào)系統(tǒng)中的其他各種影響因素、對(duì)制冷機(jī)組的影響，從而選擇最為合適的參數(shù)、溫差、壓差、壓力或流量等作為控制參數(shù)。

（3）合理設(shè)計(jì)室內(nèi)環(huán)境指標(biāo)。過(guò)高的室內(nèi)環(huán)境指標(biāo)不但對(duì)增大人們生活工作的舒適度的影響并不大，反而使得暖通空調(diào)系統(tǒng)的配置標(biāo)準(zhǔn)提高，而導(dǎo)致了初投資的增大，也導(dǎo)致在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中帶來(lái)額外的能源消耗。

2、新興節(jié)能降耗技術(shù)

采用先進(jìn)可靠的技術(shù)措施也能提高公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的電能綜合使用效率，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的

（1）太陽(yáng)能空調(diào)節(jié)能技術(shù)以太陽(yáng)能作為直接能源載體，是公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)中的廉價(jià)清潔能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，適用于我國(guó)70%以上日平均照量可以高達(dá)6.0GJ/（m2.a）的地區(qū)，合理結(jié)合樓宇建筑建設(shè)的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)出滿足建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)需求的完善合理太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)；

（2）冰蓄冷空調(diào)節(jié)能技術(shù)利用水-冰-水轉(zhuǎn)換變成中伴隨著熱量遷移的功能特性，盡可能利用夜間電力負(fù)荷低谷區(qū)的廉價(jià)電能資源，讓制冷機(jī)在最優(yōu)工況條件下運(yùn)轉(zhuǎn)制冰，將樓宇制冷空調(diào)系統(tǒng)所需全部或部分冷源以潛熱形式儲(chǔ)存于固態(tài)或結(jié)晶狀冰體中，這樣當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷工況時(shí)，冰就會(huì)自動(dòng)吸收相應(yīng)熱量融化，以低溫能量水提供空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)所需的冷源，從而實(shí)現(xiàn)將低谷電能資源向高峰電能資源轉(zhuǎn)換的目的，達(dá)到電能能源的充分利用，提高空調(diào)制冷設(shè)備的綜合利用率；

（3）變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)是通過(guò)變風(fēng)量末端裝置調(diào)節(jié)進(jìn)入房間的風(fēng)量，并相應(yīng)調(diào)節(jié)空調(diào)機(jī)風(fēng)量來(lái)適應(yīng)系統(tǒng)的風(fēng)量要求，以滿足各個(gè)房間負(fù)荷變化的需求，使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)風(fēng)量和相應(yīng)的空調(diào)設(shè)備容量減少，從而節(jié)省了設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用；

（4）熱回收系統(tǒng)是指回收建筑物內(nèi)外的余熱冷或廢熱冷以供其他設(shè)備或系統(tǒng)循環(huán)使用，從而提高了能源的利用率。

3、對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的有效管理

（1）建立和完善我國(guó)的節(jié)能制度，加強(qiáng)政府對(duì)公共建筑的能耗進(jìn)行時(shí)段和實(shí)時(shí)的監(jiān)控，在監(jiān)控的基礎(chǔ)之上展開合理的分析和統(tǒng)計(jì)，并做出能耗的相關(guān)預(yù)測(cè)；

（2）對(duì)系統(tǒng)全年逐時(shí)動(dòng)態(tài)負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算，并此基礎(chǔ)上對(duì)機(jī)組部分負(fù)荷的進(jìn)行策略調(diào)整以使其在較高負(fù)荷下獲得較高的性能；

（3）對(duì)閥門和構(gòu)件進(jìn)行定時(shí)的維護(hù)，對(duì)除污器和過(guò)濾器等設(shè)備進(jìn)行定期的清洗，對(duì)自控儀表和設(shè)備也要進(jìn)行定期的檢查，及時(shí)通過(guò)運(yùn)行參數(shù)的變化察覺(jué)暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題。

結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)公共建筑面積的飛速增長(zhǎng)，以及隨著我國(guó)人民對(duì)生活質(zhì)量和室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)的要求的不斷提高，致使我國(guó)公共建筑能耗在我國(guó)社會(huì)商品總能耗中的比例不斷提高，尤其是公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的成為其中的重中之重，因此，對(duì)公共建筑節(jié)能是對(duì)整個(gè)社會(huì)具有重大意義的，尤其是在分析了我國(guó)公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，從暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、采用新型節(jié)能技術(shù)以及對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有效管理等幾個(gè)方面對(duì)提高公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的能效措施進(jìn)行分析闡述是其中的關(guān)鍵。

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