探析建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能存在的問(wèn)題及其措施

高世騰

西寧經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)生物科技產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃建設(shè)和土地管理局

探析建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能存在的問(wèn)題及其措施

高世騰

西寧經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)生物科技產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃建設(shè)和土地管理局

隨著城市化建設(shè)的不斷推進(jìn)，對(duì)于能源需求日趨增多，為了促進(jìn)城市建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展，必須合理應(yīng)用節(jié)能技術(shù)。而建筑中央空調(diào)能耗約占整個(gè)建筑總能耗的50%左右，因此對(duì)建筑中央空調(diào)節(jié)能進(jìn)行分析具有重要意義?；诖?，本文簡(jiǎn)述了我國(guó)能源現(xiàn)狀與建筑能耗，對(duì)建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能存在的主要問(wèn)題及其措施進(jìn)行了探討分析。

能源現(xiàn)狀；建筑能耗；建筑中央空調(diào)系統(tǒng)；節(jié)能；問(wèn)題；措施

一、我國(guó)能源現(xiàn)狀與建筑能耗分析

目前我國(guó)能源消耗結(jié)構(gòu)主要以煤炭資源為主，并且我國(guó)能源利用率比較低。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源消耗不斷增大，面臨的能源問(wèn)題會(huì)越來(lái)越嚴(yán)峻，只有提高能源利用率，降低能源消耗，才能實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)快速發(fā)展。城市建筑能耗是城市能耗的重要內(nèi)容之一，而其中近一半能耗是用于維持建筑室內(nèi)溫度平衡。

二、建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能存在的主要問(wèn)題

建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能存在的問(wèn)題主要有：(1)中央空調(diào)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)過(guò)程中重投資成本核算，輕能耗指標(biāo)計(jì)算，導(dǎo)致建筑中央空調(diào)系統(tǒng)缺乏經(jīng)濟(jì)性。在建筑中央空調(diào)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)中，初投資與運(yùn)行費(fèi)用通常是矛盾的兩個(gè)方面。用戶(hù)或投資者由于對(duì)建筑中央空調(diào)系統(tǒng)的性能指標(biāo)，尤其是初投資和運(yùn)行費(fèi)用的綜合經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)缺乏專(zhuān)業(yè)認(rèn)識(shí)，容易忽略綜合投資收益計(jì)算。這導(dǎo)致工程建設(shè)方對(duì)采用高成本的節(jié)能方案沒(méi)有積極性，往往就采用成本小、初投資低的設(shè)計(jì)方案，以較低的競(jìng)爭(zhēng)價(jià)格贏取工程項(xiàng)目。(2)相關(guān)管理人員和節(jié)能監(jiān)控的問(wèn)題。現(xiàn)階段空調(diào)運(yùn)行管理人員由于專(zhuān)業(yè)知識(shí)的限制，無(wú)法承擔(dān)建筑中央空調(diào)節(jié)能運(yùn)行和管理的任務(wù)。同時(shí)，投資方與建設(shè)方目標(biāo)不同，實(shí)際使用中，不同方案之間的經(jīng)濟(jì)性比較一般只是理論分析比較，無(wú)法也不會(huì)進(jìn)行實(shí)物、實(shí)驗(yàn)比較，無(wú)法做到很好的監(jiān)控。

三、加強(qiáng)建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的措施

1、科學(xué)選擇室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)。建筑中央空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)值內(nèi)容一般影響的內(nèi)容不只是建筑中央空調(diào)整體的造價(jià)問(wèn)題，同時(shí)還嚴(yán)重的影響了建筑中央空調(diào)基礎(chǔ)的運(yùn)行效率和耗能問(wèn)題。建筑中央空調(diào)的設(shè)計(jì)上要滿足相關(guān)政策的實(shí)際要求，同時(shí)盡量地減低設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)，加大節(jié)能技術(shù)革新方面的設(shè)計(jì)內(nèi)容，根據(jù)實(shí)際具體的相關(guān)情況，在允許的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度和濕度情況，從而進(jìn)一步減少建筑中央空調(diào)實(shí)際的耗能情況。

2、中央空調(diào)機(jī)房位置的合理設(shè)置。建筑中央空調(diào)的擺放位置非常重要，在公共的建筑設(shè)計(jì)中，空調(diào)設(shè)備的機(jī)房也很多，有排風(fēng)機(jī)房、制冷機(jī)房、空調(diào)機(jī)房、熱交換機(jī)房等等一系列的多個(gè)機(jī)房。國(guó)外建筑物中的機(jī)房設(shè)計(jì)往往是采用冷熱集中分布的格局，一般放置在地下室，而空調(diào)機(jī)房分散放置，位置不固定?？照{(diào)機(jī)房一般分散放置后，就會(huì)得到相應(yīng)的作用效果：風(fēng)道短，節(jié)省空間，較小投資預(yù)算、斷面小等等優(yōu)勢(shì)之處。這樣的建筑中央空調(diào)在工作效率上就會(huì)加大，功率減少，運(yùn)行的耗能也會(huì)整體降低。

3、加強(qiáng)中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能的措施。主要表現(xiàn)為：(1)合理確定開(kāi)停機(jī)時(shí)間。對(duì)于空調(diào)，應(yīng)根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能、氣候變化、房間使用功能進(jìn)行預(yù)測(cè)控制，確定最適合的啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)間，在保證舒適的條件下節(jié)約空調(diào)能耗。如果設(shè)備容量已經(jīng)確定，則應(yīng)按其額定出力考慮預(yù)冷或預(yù)熱時(shí)間，可以提高冷、熱源的運(yùn)行效率，又可以縮短預(yù)冷或預(yù)熱的時(shí)間。(2)過(guò)渡季節(jié)取用室外空氣作為自然冷源。在空調(diào)運(yùn)行時(shí)間內(nèi)保證衛(wèi)生條件的基礎(chǔ)上，只有在夏季室外空氣熱焓大于室內(nèi)空氣熱焓時(shí)，或冬季室外空氣熱焓小于室內(nèi)空氣熱焓時(shí)，適當(dāng)減少新風(fēng)量有節(jié)能意義。當(dāng)供冷期間出現(xiàn)室外熱焓小于室內(nèi)空氣熱焓時(shí)(過(guò)渡季節(jié))，應(yīng)該采用全新風(fēng)運(yùn)行，這不僅可縮短制冷機(jī)的運(yùn)行時(shí)間，減少新風(fēng)耗能量，同時(shí)可以改善室內(nèi)環(huán)境的空氣質(zhì)量。(3)自動(dòng)控制系統(tǒng)。自動(dòng)控制系統(tǒng)可以對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行集中管理和最佳控制。包括冷熱源的能量控制，空調(diào)系統(tǒng)的焓值控制、新風(fēng)來(lái)控制、設(shè)備的啟、停時(shí)間和運(yùn)行方式控制、溫濕度設(shè)定控制、送風(fēng)溫度控制等?？赏ㄟ^(guò)預(yù)測(cè)室內(nèi)、室外空氣狀態(tài)參數(shù)：溫度、濕度、熱焓、CO2濃度等，以維持室內(nèi)舒適環(huán)境為約束條件，把最小能耗作為評(píng)價(jià)函數(shù)，來(lái)判斷和確定所需提供的冷熱量和空調(diào)機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，和運(yùn)行時(shí)間及空調(diào)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的運(yùn)行方式，以達(dá)到最佳節(jié)能運(yùn)行效果。

4、加強(qiáng)減少水系統(tǒng)能耗的控制。主要表現(xiàn)為：(1)冷凍水系統(tǒng)的節(jié)能。冷凍水在空調(diào)系統(tǒng)中主要起著中間載冷作用在隱性能耗方面主要表現(xiàn)在，管路保溫的冷量損失及冷凍水流失方面，其中后者往往被忽視，冷凍水流失絕大部分是因?yàn)榕盼坶y，旁通閥失效或關(guān)不死所致。(2)冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能。冷卻水系統(tǒng)中水的流失主要在如下三個(gè)方面：第一、蒸發(fā)耗水。冷卻塔內(nèi)熱水通過(guò)蒸發(fā)釋放潛熱而達(dá)到自身的冷卻，在設(shè)計(jì)工況下，冷卻塔內(nèi)空氣呈等溫加濕變化，而空氣吸收了冷卻水的蒸發(fā)水分，從而冷卻水水溫降低。然而當(dāng)冷卻負(fù)荷減少而風(fēng)量不變時(shí)，水分蒸發(fā)吸收的熱量一部分來(lái)自空氣，使空氣的干球溫度較之進(jìn)口溫度值下降。從系統(tǒng)的角度來(lái)講，通過(guò)風(fēng)機(jī)大量送風(fēng)能降低冷卻塔出水溫度，有利于提高機(jī)組的性能，卻增加了冷卻塔的風(fēng)機(jī)和水泵的電能消耗，機(jī)組冷凝溫度的降低并不總是導(dǎo)致機(jī)組性能的提高，實(shí)際上機(jī)組的耗電指標(biāo)隨著冷凝壓力的進(jìn)一步降低有升高的趨勢(shì)，因而大風(fēng)量導(dǎo)致的出水溫度降低，并不能達(dá)到節(jié)能的目的。第二、控制廢水，節(jié)約水耗。空氣將水(滴)帶出冷卻塔，造成水耗稱(chēng)為冷卻水飛水，這是冷卻水系統(tǒng)的另一種隱性能耗，其產(chǎn)生的原因主要在于循環(huán)水量過(guò)大。因此，在滿足冷卻水機(jī)組負(fù)荷的情況下，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整循環(huán)水流量，調(diào)整播水器角度，清掃散水槽，適當(dāng)調(diào)整風(fēng)機(jī)葉片的角度是可以將飛水降至最低程度的。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，建筑中央空調(diào)是能耗大戶(hù)，所以必須加強(qiáng)建筑中央空調(diào)系統(tǒng)能耗的控制，但是其在節(jié)能過(guò)程中存在諸多恩替，因此必須加強(qiáng)建筑中央空調(diào)系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)、精心施工以及科學(xué)管理，從而加強(qiáng)建筑中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能。

[1]李海博.中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能分析[J].門(mén)窗，2014

[2]黃莉等.一種面向傳統(tǒng)水冷式中央空調(diào)主機(jī)系統(tǒng)能效優(yōu)化控制方法[J].電氣自動(dòng)化，2015

[3]陳永順.中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2017