節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案研究

唐亞軍

摘 要：進(jìn)入21世紀(jì)后，國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)獲得快速的發(fā)展，人們的生活質(zhì)量也有效的提升。作為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠?，空調(diào)扮演著重要的角色。隨著節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用，人們已經(jīng)廣泛的關(guān)注起節(jié)能空調(diào)的使用，對(duì)節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案和優(yōu)化比較重視，在保障空調(diào)正常功能發(fā)揮的基礎(chǔ)上怎樣提高能源的利用效率是當(dāng)前節(jié)能空調(diào)研究的重點(diǎn)。本文首先分析了節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和優(yōu)化工程中存在的問(wèn)題，然后就解決的措施進(jìn)行深入的探討，以期進(jìn)一步提升國(guó)內(nèi)節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的水平和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：節(jié)能空調(diào)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；研究

中圖分類號(hào)：TU83 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

作為不可或缺的組成部分，空調(diào)廣泛的應(yīng)用于人們的日常生活和生產(chǎn)中。人們對(duì)其能耗問(wèn)題愈加重視。所謂的空調(diào)能耗指的是空調(diào)系統(tǒng)在工作過(guò)程中消耗的能量，面對(duì)日益嚴(yán)重的能源危機(jī)，深入的研究節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案并進(jìn)一步優(yōu)化具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。國(guó)家如今大力倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展，構(gòu)建能源節(jié)約型社會(huì)，因此使用空調(diào)的過(guò)程中，優(yōu)化節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案極為重要。筆者在本文中首先分析了節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和優(yōu)化工程中存在的問(wèn)題，然后就解決的措施進(jìn)行深入的探討。

一、當(dāng)前節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案存在的問(wèn)題

就當(dāng)前而言，節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案還存在一定的問(wèn)題。

其一，就設(shè)計(jì)而言，和節(jié)能優(yōu)化的標(biāo)準(zhǔn)有一定的差距，通常情況下，設(shè)計(jì)大型空調(diào)的過(guò)程中，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的工作能力比較重視，然而設(shè)計(jì)的過(guò)程中考慮水泵以及主機(jī)容量是以空調(diào)系統(tǒng)的最大制冷量為基礎(chǔ)的，這樣設(shè)計(jì)存在很大的缺陷，最明顯的則是空調(diào)系統(tǒng)理論上的工作能力可以達(dá)到要求，實(shí)際工作中卻無(wú)法達(dá)到。考慮主機(jī)和水泵容量的時(shí)候以最大制冷量為基礎(chǔ)，導(dǎo)致計(jì)算冷凍水泵流量、冷凍水泵的時(shí)候，普遍使用最大負(fù)荷進(jìn)行選擇計(jì)算。但是實(shí)際運(yùn)行的時(shí)候，空調(diào)系統(tǒng)并不是以最大負(fù)荷工作，一般說(shuō)來(lái)，空調(diào)運(yùn)行時(shí)間中的10%為負(fù)荷運(yùn)行，這樣看來(lái)，節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)大流量、小溫差的情況。長(zhǎng)時(shí)間處于這樣的運(yùn)行狀態(tài)導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)消耗大量的水泵能量。不僅消耗大量的水泵能量，如果設(shè)計(jì)的節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)不合理，還讓系統(tǒng)內(nèi)的溫差變化較大，致使空調(diào)不穩(wěn)定的運(yùn)行，長(zhǎng)此以往空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率必定下降，增大能耗，并且會(huì)威脅到節(jié)能空調(diào)使用的時(shí)長(zhǎng)和安全。

其二，多數(shù)空調(diào)的制冷裝機(jī)容量普遍偏大。關(guān)于空調(diào)的制冷裝機(jī)容量，國(guó)家有著明確的相關(guān)規(guī)定，對(duì)冷負(fù)荷的計(jì)算方式應(yīng)當(dāng)以空氣調(diào)節(jié)區(qū)為主，而對(duì)此，當(dāng)前部分設(shè)計(jì)人員僅僅按照負(fù)荷指標(biāo)進(jìn)行估算，也就導(dǎo)致制冷機(jī)裝機(jī)容量的偏大，不僅在很大程度上浪費(fèi)了成本，更使部分負(fù)下的冷機(jī)效率受到了不同程度的影響。

其三，保溫材料的選擇缺乏合理性。一般來(lái)講，空調(diào)的節(jié)能系統(tǒng)優(yōu)化應(yīng)當(dāng)充分考慮到空調(diào)的使用場(chǎng)所及壽命，隨著社會(huì)的現(xiàn)代化發(fā)展，保溫材料技術(shù)水平也在不斷更新，而空調(diào)的設(shè)計(jì)從成本效益來(lái)講，無(wú)疑需要更多地顧及材料的選擇。受到多方面影響，當(dāng)前多數(shù)空調(diào)保溫材料選擇鋁箔玻璃保溫棉，不可否認(rèn)，將其應(yīng)用于風(fēng)管保溫具有著良好的效果，但鑒于其較強(qiáng)的吸水性，并不適用于冷凍水管的保溫，由此，對(duì)節(jié)能空調(diào)設(shè)計(jì)也就造成了不良的影響。

節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的控制也存在一定的不足，致使節(jié)能空調(diào)的運(yùn)行存在問(wèn)題。當(dāng)前自動(dòng)化技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷地普及使用，空調(diào)系統(tǒng)也實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制。但是對(duì)節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)而言，集中的完全控制有待形成，對(duì)空調(diào)其他功能作用的發(fā)揮造成很大的影響。這種不完全的自動(dòng)控制，如果所處的環(huán)境發(fā)生改變，會(huì)讓節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率低下，造成能源浪費(fèi)。

二、空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的措施

空調(diào)的設(shè)計(jì)，主要是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)室溫的調(diào)節(jié)，從技術(shù)的角度來(lái)看，空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化需要從維持室內(nèi)的正壓入手。也就是說(shuō)，只有室內(nèi)正壓得以被高效控制，才能更好地實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化。而關(guān)于正壓控制的手段，即是有效阻隔外部空氣防止其進(jìn)入空調(diào)空間內(nèi)。對(duì)此，室內(nèi)正壓應(yīng)當(dāng)維持在8Pa左右。當(dāng)送風(fēng)量大于排風(fēng)量時(shí)，室內(nèi)空氣處于正壓的保持狀態(tài)。然而不同的空間環(huán)境會(huì)涉及到不同的氣流分布，因此空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化，前提是需要保證空調(diào)的安裝能夠滿足最佳的送風(fēng)方式?？照{(diào)的節(jié)能優(yōu)化，其風(fēng)機(jī)盤管也具有著至關(guān)重要的作用。相對(duì)來(lái)講，布置靈活的風(fēng)機(jī)盤管有利于改變傳統(tǒng)的全空氣系統(tǒng)的弊端，對(duì)于系統(tǒng)的節(jié)能更是能夠起到至關(guān)重要的作用。比如中央空調(diào)，其能夠控制多個(gè)房間，而不同的房間之間根據(jù)需要基本不會(huì)使空氣迅速流通。對(duì)此，若將風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)成多檔變速狀，則能夠根據(jù)使用者的切實(shí)需要進(jìn)行按需調(diào)節(jié)。

鑒于空調(diào)所使用的環(huán)境不同，因此應(yīng)當(dāng)切實(shí)根據(jù)實(shí)際的需求而對(duì)室內(nèi)設(shè)計(jì)的參數(shù)進(jìn)行合理化選擇。對(duì)此，應(yīng)當(dāng)充分按照國(guó)家的相關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，切忌隨意變更參數(shù)。根據(jù)實(shí)際情況分析可知，比如在夏季，室內(nèi)氣溫每升高1℃，則對(duì)應(yīng)的空調(diào)供冷能耗便能夠節(jié)約8%～10%；而在冬季，室內(nèi)氣溫每降低1℃，則對(duì)應(yīng)的空調(diào)供熱能耗便能夠節(jié)約10%～12%。對(duì)此，應(yīng)當(dāng)正確選擇合理保溫材料，加大室內(nèi)空氣的保持效率；同時(shí)根據(jù)實(shí)際的室內(nèi)建筑格局來(lái)合理設(shè)置空調(diào)，并精確分析建筑能耗，對(duì)空調(diào)的負(fù)荷、系統(tǒng)水力以及設(shè)備的選擇三大主要部分進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算，盡管對(duì)此數(shù)據(jù)的計(jì)算并非是實(shí)現(xiàn)空調(diào)節(jié)能優(yōu)化的直接舉措，但卻能夠通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的分析來(lái)為節(jié)能優(yōu)化提供準(zhǔn)確的參數(shù)依據(jù)。

對(duì)節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行研究的過(guò)程中，可以使用多種措施實(shí)現(xiàn)空調(diào)的節(jié)能目的。

其一，合理的選擇和優(yōu)化配置冷、熱源。就合理的選擇和優(yōu)化配置冷、熱源而言，要根據(jù)所在區(qū)域的能源結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)負(fù)荷等具體的環(huán)境因素進(jìn)行考慮。選擇最適合的冷、熱源設(shè)備的機(jī)型和配置。優(yōu)化選型和配置依靠的是設(shè)備的性能，借此實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。

其二，就空調(diào)水系統(tǒng)輸送來(lái)講，要想讓空調(diào)水系統(tǒng)運(yùn)行的更高效，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的，可以降低水系統(tǒng)輸送方面的能耗。

其三，就空調(diào)變水量冷水機(jī)組來(lái)講，運(yùn)行的時(shí)候可以并聯(lián)多臺(tái)冷水機(jī)組，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，保障每一臺(tái)機(jī)組的水溫一致，這可以實(shí)現(xiàn)空調(diào)變水量冷水機(jī)組控制的最優(yōu)化。

不僅需要優(yōu)化節(jié)能空調(diào)的各個(gè)設(shè)備和其全系統(tǒng)，對(duì)節(jié)能空調(diào)的節(jié)能有重要影響的是空調(diào)的自動(dòng)化控制。節(jié)能空調(diào)自動(dòng)控制包括多個(gè)系統(tǒng)如：能量控制系統(tǒng)、設(shè)備運(yùn)行起始和停止的控制系統(tǒng)等，和節(jié)能空調(diào)其它系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)中應(yīng)用的自動(dòng)化技術(shù)最多，對(duì)節(jié)能空調(diào)的性能以及使用時(shí)候的能耗造成嚴(yán)重的影響。節(jié)能空調(diào)運(yùn)行的時(shí)候，我們?cè)谠u(píng)價(jià)節(jié)能空調(diào)節(jié)能優(yōu)化函數(shù)的過(guò)程中應(yīng)該把其最小消耗量作為標(biāo)準(zhǔn)。隨著自動(dòng)化技術(shù)以及電力技術(shù)的發(fā)展，空調(diào)的自動(dòng)控制系統(tǒng)中逐漸開(kāi)始并普及運(yùn)用變頻器，變頻器的使用可以調(diào)控并協(xié)調(diào)不同類型的機(jī)組，來(lái)共同完成節(jié)能空調(diào)節(jié)能的目的，其對(duì)節(jié)能空調(diào)的發(fā)展具有重要的意義。

結(jié)語(yǔ)

進(jìn)入21世紀(jì)后，國(guó)內(nèi)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，各項(xiàng)技術(shù)不斷取得突破，以前以犧牲空調(diào)舒適性來(lái)?yè)Q取空調(diào)節(jié)能的時(shí)代一去不復(fù)返，當(dāng)前是以保障空調(diào)正常的使用功能為基礎(chǔ)有效的提高利用能源的效率。筆者在本文中首先分析了節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和優(yōu)化工程中存在的問(wèn)題，然后就解決的措施進(jìn)行深入的探討，以期進(jìn)一步提升國(guó)內(nèi)節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的水平和質(zhì)量。同時(shí)我們更需要進(jìn)一步研究，探討節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的其他問(wèn)題，以便于設(shè)計(jì)出更好的節(jié)能空調(diào)來(lái)服務(wù)于社會(huì)。

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