探究某工程暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

摘要：暖通空調(diào)系統(tǒng)不僅關(guān)系到人們的冷暖、健康、安全、工作效果，還關(guān)系到國(guó)家能源安全、資源消耗和環(huán)境污染，因此暖通空調(diào)系統(tǒng)就極為重要。文章結(jié)合筆者實(shí)際的工程案例并根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，介紹了本工程的暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能處理方式。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)系統(tǒng) 暖通工程 節(jié)能設(shè)計(jì)

一、工程概況

某工程，二期工程總建筑面積131607 平方米，地上十八層，地下兩層。地下一層為餐飲娛樂(lè)。首層及二層為餐廳，其余各層均為辦公。辦公樓耗能一般較大，節(jié)能減排、建設(shè)低碳建筑是本次工程的重點(diǎn)及任務(wù)。大連市全年平均氣溫14℃，年日照時(shí)數(shù)為2600小時(shí)，太陽(yáng)能資源較豐富。

二、暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能原則

（一）空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能原則

一是供暖系統(tǒng)應(yīng)保證各個(gè)房間的室內(nèi)溫度能獨(dú)立調(diào)控；二是便于實(shí)現(xiàn)分戶或分室熱量分?jǐn)偟墓δ?；三是管路系統(tǒng)簡(jiǎn)單、管材消耗量少、節(jié)省初投資。暖通空調(diào)系統(tǒng)特別是中央空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)龐大復(fù)雜的系統(tǒng)，其優(yōu)劣性質(zhì)直接影響到系統(tǒng)的使用性能。

（二）使暖通空調(diào)系統(tǒng)在高效、經(jīng)濟(jì)的狀況下運(yùn)行。

采用新型節(jié)能舒適健康的空調(diào)及采暖方式，同時(shí) 結(jié)合實(shí)際情況，合理選擇空調(diào)冷熱源，力求實(shí)現(xiàn)冷熱源的多元化。隨著暖通空調(diào)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，對(duì)不可再生能源的消耗也大幅度上升，同時(shí)對(duì)生態(tài)環(huán)境的破環(huán)也日趨加劇。如何合理的選擇冷熱源，已經(jīng)引起了各方的廣泛關(guān)注。

三、本工程的節(jié)能系統(tǒng)

（一）冷熱源系統(tǒng)

本工程采用地源熱泵系統(tǒng)，地埋管布置在建筑物基礎(chǔ)以下。辦公樓的空調(diào)負(fù)荷由地源熱泵設(shè)備負(fù)擔(dān)，同時(shí)利用辦公內(nèi)區(qū)供冷的熱量，采用熱泵系統(tǒng)，作為太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的一個(gè)備用熱源。地源熱泵系統(tǒng)提供辦公區(qū)域除新風(fēng)負(fù)荷和濕負(fù)荷之外的顯熱負(fù)荷和餐廳會(huì)議等的空調(diào)負(fù)荷，辦公區(qū)域的新風(fēng)負(fù)荷和濕負(fù)荷（潛熱負(fù)荷）由末端的溶液調(diào)濕新風(fēng)機(jī)組承擔(dān)。辦公部分采用頂棚輻射系統(tǒng)供冷和供熱，餐廳和會(huì)議室部分采用全空氣空調(diào)系統(tǒng)。在夏季夜間，開(kāi)啟設(shè)備向辦公輻射外區(qū)供冷；夏季日間，辦公區(qū)域內(nèi)外分區(qū)均需要供冷，開(kāi)啟設(shè)備向辦公區(qū)、餐廳、會(huì)議室全空氣系統(tǒng)供冷，內(nèi)外區(qū)供回水系統(tǒng)同時(shí)供應(yīng)；在冬季夜間，開(kāi)啟設(shè)備向辦公輻射外區(qū)供熱，由于辦公外區(qū)需熱量小，設(shè)備可以分出一部分熱量制備衛(wèi)生熱水；冬季日間，由于辦公區(qū)域內(nèi)區(qū)需要供冷，外區(qū)需要供熱，內(nèi)外區(qū)供回水系統(tǒng)分別供應(yīng)。開(kāi)啟設(shè)備向辦公部分供熱，向內(nèi)區(qū)供冷，向餐廳、會(huì)議室全空氣系統(tǒng)供熱。設(shè)備可以回收冷凝熱制備衛(wèi)生熱水，也可以回收冷凝熱向辦公外區(qū)供熱。

（二）空調(diào)系統(tǒng)

辦公區(qū)域的空調(diào)房間采用溫、濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)，采用輻射供冷暖加獨(dú)立新風(fēng)空氣調(diào)節(jié)的系統(tǒng)形式。溫、濕度分開(kāi)處理，房間內(nèi)潛熱負(fù)荷由獨(dú)立新風(fēng)處理機(jī)組負(fù)擔(dān)，通過(guò)溶液除濕后的新風(fēng)可帶走室內(nèi)的濕負(fù)荷，房間內(nèi)顯熱負(fù)荷由樓板輻射供冷暖系統(tǒng)負(fù)責(zé)處理，不足處由新風(fēng)處理機(jī)組承擔(dān)。輻射供冷暖系統(tǒng)的盤(pán)管設(shè)置在樓板內(nèi)或者建筑墊層內(nèi)。供回水溫度夏季采用18 至21℃高溫冷媒水，冬季采用30至 33℃低溫?zé)崦剿?。新風(fēng)處理機(jī)組冬季送風(fēng)溫度15℃，夏季送風(fēng)溫度20℃。送風(fēng)口和排風(fēng)口均設(shè)置在房間的頂部。送風(fēng)口沿內(nèi)、外區(qū)墻體或結(jié)構(gòu)柱體均勻設(shè)置，排風(fēng)口集中設(shè)置。送風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)單獨(dú)設(shè)置，均為變頻風(fēng)機(jī)。在初夏和過(guò)渡節(jié)可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)區(qū)直流空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行，加強(qiáng)內(nèi)區(qū)自然通風(fēng)。熱泵式溶液調(diào)濕新風(fēng)機(jī)組集中設(shè)置在每一層的空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)，擔(dān)負(fù)同層的辦公區(qū)域。會(huì)議室和餐廳等采用帶熱回收段的舒適性全空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。夏季采用7至12℃冷媒水，冬季采用55 至 50℃熱媒水。

（三）通風(fēng)系統(tǒng)

過(guò)渡季使用可控的智能開(kāi)窗系統(tǒng)，結(jié)合下廳的熱壓、煙囪效應(yīng)，配合以少量機(jī)械排風(fēng)，可以在室內(nèi)形成良好的溫度環(huán)境，充分利用自然能源，節(jié)能環(huán)保。輻射供冷暖系統(tǒng)可以加強(qiáng)自然通風(fēng)的時(shí)間，在過(guò)渡季末期，由于直接采取自然通風(fēng)可能會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)溫度稍低或稍高，這時(shí)可以使用輻射供冷暖系統(tǒng)彌補(bǔ)這部分熱量，達(dá)到加強(qiáng)自然通風(fēng)的目的，節(jié)省能源。根據(jù)北京地區(qū)的氣候特點(diǎn)，在夏季涼爽的凌晨，當(dāng)室外溫度濕度條件適合的情況下，空調(diào)自控系統(tǒng)、智能開(kāi)窗系統(tǒng)自動(dòng)開(kāi)啟，加大自然通風(fēng)能力，排出室內(nèi)悶熱潮濕的空氣，取而代之是清涼、干爽清潔的新鮮空氣，為即將開(kāi)啟的空調(diào)系統(tǒng)減少室內(nèi)熱負(fù)荷。

四、本工程的節(jié)能技術(shù)分析

（一）使用變頻技術(shù)

本工程的暖通空調(diào)系統(tǒng)中，使用了變頻技術(shù)，減少能源消耗，降低運(yùn)行成本。通過(guò)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用變頻技術(shù)，空調(diào)設(shè)備的輸出功率隨著負(fù)荷的變化情況而有所調(diào)節(jié)，發(fā)揮節(jié)能減排效果，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。

（二）熱回收技術(shù)

（1） 排風(fēng)余熱回收充分利用排風(fēng)的能量，對(duì)其進(jìn)行回收，從而對(duì)新風(fēng)進(jìn)行預(yù)冷或預(yù)熱，減小新風(fēng)負(fù)荷是暖通空調(diào)節(jié)能的重要途徑。排風(fēng)余熱回收可分為顯熱回收和全熱回收，熱回收設(shè)備可大致分為轉(zhuǎn)輪全熱交換器、板式顯熱交換器、板翹式全熱交換器、中間熱媒式熱交換器和熱管式換熱器等等。

（2） 制冷機(jī)組的冷凝熱回收，與生活用熱水系統(tǒng)相結(jié)合，使壓縮之后的制冷劑首先進(jìn)入板式熱交換器，生活用熱水通過(guò)熱交換器的另一側(cè)，由于被壓縮后的制冷劑溫度較高，它能夠提供的熱量完全可以將熱水加熱到洗澡用的溫度，可以儲(chǔ)存在保溫水箱下。

（三）采用先進(jìn)的暖通空調(diào)系統(tǒng)自控策略

通過(guò)采用先進(jìn)軟件體系的暖通空調(diào)中央監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控及長(zhǎng)時(shí)間的統(tǒng)計(jì)分析，保證系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行。通過(guò)在線檢測(cè)回風(fēng)的C0 濃度來(lái)控制最小必要新風(fēng)量，既能滿足通風(fēng)衛(wèi)生要求，又能達(dá)到節(jié)能的目的。一個(gè)可靠、精確、具有智能功能的計(jì)算機(jī)檢測(cè)與控制系統(tǒng)可以依據(jù)室外氣象條件與室內(nèi)熱濕負(fù)荷，在滿足使用要求的前提下，確定最佳節(jié)能溫、濕度控制方案和最節(jié)能的空氣處理過(guò)程，使空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行。采用先進(jìn)的控制設(shè)備，也可以大大提高空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

參考文獻(xiàn)：

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