空調(diào)系統(tǒng)的耗能與節(jié)能

屈志宏

摘要：本文主要探討了空調(diào)安裝系統(tǒng)中的關(guān)鍵能耗部分，且對(duì)于新風(fēng)系統(tǒng)中節(jié)能做出了解釋。

關(guān)鍵詞：節(jié)能；新風(fēng)系統(tǒng)

空調(diào)系統(tǒng)耗能是現(xiàn)代綠色建筑不可回避的重要指標(biāo)，無(wú)論是未建工程還是已完成工程，都必須作為重點(diǎn)工作加以考慮或優(yōu)化。比如待建項(xiàng)目在設(shè)計(jì)之初根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施條件、建筑物使用功能、氣候及環(huán)境因素等方面合理選擇空調(diào)系統(tǒng)方式，達(dá)到降低能耗的目的；對(duì)于完成的工程項(xiàng)目，依照已有的設(shè)備運(yùn)行工況來(lái)制定相應(yīng)的節(jié)能措施，體現(xiàn)在操作規(guī)程上，按照實(shí)際的運(yùn)行負(fù)荷特性，立即對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制進(jìn)行優(yōu)化，并加大，目前的空調(diào)系統(tǒng)的日常維護(hù)與保養(yǎng)。

一、空調(diào)系統(tǒng)的能耗

1、系統(tǒng)方面的能耗：設(shè)計(jì)階段全方位研究建筑的使用的特性，研究熱負(fù)荷的規(guī)律，使用大小合適的主機(jī)，不使用單一的大主機(jī)，以避免大機(jī)組在部分負(fù)荷的低效率下運(yùn)行。日常運(yùn)行時(shí)要注意根據(jù)實(shí)際空調(diào)機(jī)組的負(fù)荷變化及時(shí)變換主機(jī)的運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行模式，使運(yùn)行模式與環(huán)境現(xiàn)狀保持一致，達(dá)到運(yùn)行狀態(tài)最佳。

2、熱交換方面的能耗：熱交換器及冷卻塔部分在常年連續(xù)的使用過(guò)程中會(huì)有灰塵和污垢結(jié)在熱交換器的表面，增加了阻力降低了熱交換效率，也會(huì)造成較大的浪費(fèi)；交換介質(zhì)水應(yīng)該采用經(jīng)過(guò)水處理后的軟化水，杜絕水垢、雜質(zhì)等污染；同時(shí)對(duì)于熱交換器和冷卻塔進(jìn)行定期清潔和維護(hù)，尤其是對(duì)于開(kāi)式冷卻塔的定期清潔和維護(hù)更為重要。

3、動(dòng)力方面的能耗主要有：水泵電機(jī)、風(fēng)機(jī)電機(jī)等能耗，是系統(tǒng)維持運(yùn)行的能耗，按照目前的技術(shù)條件完全可以采用變頻控制，使主機(jī)“按需”運(yùn)行，避免出現(xiàn)大馬拉小車(chē)現(xiàn)象。較大的系統(tǒng)，應(yīng)采用多個(gè)設(shè)備搭配統(tǒng)籌運(yùn)行，這樣可以避免比較大的系統(tǒng)在低負(fù)荷時(shí)的低效率運(yùn)行；

4、介質(zhì)輸送方面的能耗：空調(diào)的水管、風(fēng)管對(duì)冷熱的輸送，管路系統(tǒng)應(yīng)做好全面嚴(yán)密的保溫，這一點(diǎn)是非常關(guān)鍵的?？照{(diào)系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行以后，對(duì)管路系統(tǒng)的保溫層需要進(jìn)行檢查、檢修和補(bǔ)損，確保保溫系統(tǒng)有效，減少管路系統(tǒng)的熱量損耗，同時(shí)進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口濾網(wǎng)部位的清潔也十分關(guān)鍵，定期清潔不但可以減少阻力損失，還能減少細(xì)菌、灰塵對(duì)室內(nèi)空氣的污染，間接地減少主機(jī)能耗，提高空氣質(zhì)量；

5、排風(fēng)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)也存在能耗：：因?yàn)榕棚L(fēng)與排水均會(huì)使部分的熱量沒(méi)有加以利用就浪費(fèi)掉，整個(gè)系統(tǒng)中還必須重新引入較低溫度的風(fēng)與水，因此在考慮成本和效率的前提下采用熱交換器或熱回收器回收排風(fēng)、排水里面的低品位熱量也是很有必要的。

二、新風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能

主機(jī)部分的能耗無(wú)疑是整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)最大的，在系統(tǒng)完成后，通過(guò)調(diào)節(jié)運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行模式可以有效的減少耗能。而新風(fēng)系統(tǒng)的耗能也不可忽視，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)分析，新風(fēng)負(fù)荷占總負(fù)荷的30%左右，合理選擇新風(fēng)處理設(shè)備以及合理運(yùn)行是減小新風(fēng)能耗的關(guān)鍵，運(yùn)行中有效降低新風(fēng)量的引入，最應(yīng)該注意的是控制造成環(huán)境污染的污染物源頭，例如進(jìn)行裝修時(shí)選擇材料要注意材料是否綠色、環(huán)保、室內(nèi)吸煙人數(shù)的多少等等，只有將污染源頭控制住了，才能有效減少新風(fēng)量。一般情況下引入新風(fēng)的目的就是為了將室內(nèi)受污染的空氣稀釋成人體可接受的程度，因?yàn)榭照{(diào)的送風(fēng)系統(tǒng)并不能直接使室內(nèi)含有的過(guò)量二氧化碳、粉塵細(xì)菌等污染物的空氣清潔干凈，只有將室外污染程度相對(duì)來(lái)說(shuō)低的空氣引進(jìn)室內(nèi)，才能稀釋室內(nèi)污染空氣。

所以根據(jù)上述內(nèi)容，減少新風(fēng)量的引入，需要注意以下幾點(diǎn)：①引入新風(fēng)的所在地的空氣質(zhì)量要有所保證，空氣質(zhì)量需要達(dá)標(biāo)；②新風(fēng)的引入口與室內(nèi)之間的距離不宜過(guò)長(zhǎng)，以免新風(fēng)在到達(dá)室內(nèi)的過(guò)程中再次受到二次污染；③選擇空氣過(guò)濾網(wǎng)時(shí)，應(yīng)選殺菌性能好，吸附能力強(qiáng)的過(guò)濾網(wǎng)，可以有效殺滅室內(nèi)細(xì)菌，清除室內(nèi)灰塵顆粒等，室內(nèi)污染物變少了，新風(fēng)的引入也就會(huì)降低，還需著重注意的是過(guò)濾網(wǎng)要及時(shí)清洗更換，保證風(fēng)口暢通清潔；④新風(fēng)送進(jìn)室內(nèi)的方式也需要注意，將新風(fēng)引入到送風(fēng)系統(tǒng)中，根據(jù)室內(nèi)空氣質(zhì)量的好壞來(lái)確定送風(fēng)區(qū)域，區(qū)域空氣污染嚴(yán)重的部位就將新風(fēng)送入該區(qū)域，不用將整個(gè)室內(nèi)的空氣進(jìn)行替換，也就減少了新風(fēng)的引入。目前使用比較多的減少新風(fēng)引入的方法是根據(jù)室內(nèi)二氧化碳的含量的高低來(lái)確定新風(fēng)引入量的大小，即：室內(nèi)二氧化碳含量過(guò)高就加大新風(fēng)的引入量，一直到室內(nèi)二氧化碳含量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)為止；室內(nèi)二氧化碳含量在標(biāo)準(zhǔn)以下，那么就可以減少新風(fēng)的引入（我國(guó)的暖通規(guī)范規(guī)定CO2濃度要控制在1000ppm以內(nèi)）。

但是僅僅根據(jù)二氧化碳的含量來(lái)確定新風(fēng)引入量仍然無(wú)法保證室內(nèi)空氣質(zhì)量的，因?yàn)槎趸贾皇鞘覂?nèi)污染物中的一種，其他一些細(xì)菌、粉塵等污染物如果沒(méi)有被有效地排出室外，超出可允許的范圍，人體也很容易受到影響。例如許多常年呆在辦公室內(nèi)或人員密集的大樓內(nèi)工作的人們都容易患上“大樓病綜合征”，這都是因?yàn)榻佑|各種有害物質(zhì)導(dǎo)致的。所以，僅僅以二氧化碳含量來(lái)作為新風(fēng)引入的標(biāo)準(zhǔn)是片面的，在引入新風(fēng)時(shí)還是要考慮到室內(nèi)其他污染物是否在允許范圍內(nèi)。

三、工程實(shí)例

實(shí)例簡(jiǎn)介：

無(wú)錫某精密模具廠的一期和二期工程采用集中空調(diào)系統(tǒng)，采用空調(diào)加新風(fēng)的空調(diào)系統(tǒng)方式保障辦公樓和生產(chǎn)車(chē)間的環(huán)境溫度和空氣質(zhì)量狀況的空調(diào)系統(tǒng)，在一期工程完成后的三年的使用中，存在溫度不達(dá)標(biāo)，空氣質(zhì)量差，夏季溫度較高時(shí)，員工經(jīng)常出現(xiàn)頭暈現(xiàn)象，意見(jiàn)很大，同時(shí)設(shè)備運(yùn)行能耗較第一年大幅上升，為了解決這一問(wèn)題，工廠設(shè)備科在二期工程施工前組織設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理以及運(yùn)行人員對(duì)一期工程存在問(wèn)題進(jìn)行新風(fēng)系統(tǒng)有效性和節(jié)能分析，制定相應(yīng)的改造措施在二期工程空調(diào)施工中進(jìn)行落實(shí)和優(yōu)化，取得了好的效果。

1.新風(fēng)系統(tǒng)有效性和節(jié)能分析

（1）空調(diào)系統(tǒng)管理運(yùn)行制度不健全，運(yùn)行操作不規(guī)范，人員變化頻繁，專業(yè)素質(zhì)不高，操作簡(jiǎn)單不規(guī)范，沒(méi)有節(jié)能運(yùn)行的措施和方法。

（2）空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)口、過(guò)濾網(wǎng)等堵塞污染嚴(yán)重，風(fēng)管、冷卻水管以及部分閥門(mén)保溫破損嚴(yán)重，公司無(wú)空調(diào)系統(tǒng)專業(yè)人員進(jìn)行定期維護(hù)保養(yǎng)。

（3）新風(fēng)系統(tǒng)為1臺(tái)大的PAU預(yù)冷空調(diào)箱集中處理新風(fēng)，將室外新風(fēng)處理后送入車(chē)間和辦公樓，管路長(zhǎng)短不一，設(shè)備和人員集中區(qū)距離較分散，新風(fēng)壓頭損耗大，風(fēng)量偏小，新風(fēng)系統(tǒng)無(wú)法發(fā)揮其有效性。

2.改造措施

（1）建立和完善空調(diào)系統(tǒng)管理運(yùn)行制度，招聘專業(yè)管理人員進(jìn)行管理，系統(tǒng)培訓(xùn)空調(diào)運(yùn)行操作人員，委托專業(yè)空調(diào)維保公司對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行定期維護(hù)保養(yǎng)。

（2）由于工廠內(nèi)的生產(chǎn)線分部在不同區(qū)域，所以，如果是讓水冷柜機(jī)直接制冷后送風(fēng)的話就不太劃算，在水冷柜機(jī)外設(shè)置一個(gè)送風(fēng)管道，直接送風(fēng)到生產(chǎn)線上。這樣一來(lái)，工人們也可以在溫度適宜的環(huán)境中工作，而工廠的空調(diào)在使用高峰期也能夠保持適宜溫度。

（3）將耗電多能效又低的空調(diào)停用，降低制冷壓縮機(jī)和空調(diào)風(fēng)機(jī)的能耗，由于水冷柜機(jī)設(shè)置了送風(fēng)管道，給生產(chǎn)線上的員工直接送風(fēng)，所以就算停用一些空調(diào)，也不會(huì)影響到員工工作區(qū)域的溫度情況。

（4）主機(jī)的運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化，使運(yùn)行狀態(tài)最佳；冷卻冷凍水泵的變頻改造，添加變頻器；

（5）空調(diào)末端的優(yōu)化運(yùn)行：對(duì)于空調(diào)風(fēng)柜秋季可以多采用室外涼的新風(fēng)；定期維護(hù)保養(yǎng)空調(diào)風(fēng)柜；定期清潔初、中效過(guò)濾器；定期清潔風(fēng)機(jī)盤(pán)管，定期清潔和維護(hù)冷卻塔；

（6）采用聯(lián)動(dòng)控制來(lái)自動(dòng)控制除濕機(jī)的啟停，根據(jù)需求調(diào)整空調(diào)風(fēng)柜的溫濕度設(shè)定值；

（7）根據(jù)季節(jié)變化合理運(yùn)行新風(fēng)系統(tǒng)；

3.改造成效

經(jīng)過(guò)有針對(duì)性的改造以后，一期車(chē)間綜合樓的空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行有了很大的改善，雖然動(dòng)力車(chē)間增加了幾個(gè)管理和運(yùn)行人員，但是在大家的共同努力下，空調(diào)能耗較往年降低17%，辦公樓、車(chē)間環(huán)境舒適，工作效率明顯提高，在改造完成后的2010年夏天再也未出現(xiàn)工人反映頭暈惡心的現(xiàn)象。

四、結(jié)束語(yǔ)

全面了解空調(diào)系統(tǒng)能耗，是為了做到更好的節(jié)能，節(jié)能工作永無(wú)止境，需要我們從業(yè)人員不斷地學(xué)習(xí)、思考、實(shí)踐和改造，優(yōu)質(zhì)的新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝選擇能夠更有效的提高和改善空調(diào)系統(tǒng)對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量的要求，同時(shí)合理有效地運(yùn)行，及時(shí)正確的保養(yǎng)和維護(hù)也將使一個(gè)完整的系統(tǒng)發(fā)揮更大的效能。營(yíng)造一個(gè)低碳舒適的工作與生活環(huán)境，是我們暖通空調(diào)專業(yè)工作者的責(zé)任，也是我們每個(gè)人的共同愿望。