關(guān)于化工工業(yè)廠房暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的探討

洪琛

（天津渤化工程有限公司，天津300193）

在經(jīng)濟和社會快速發(fā)展的今天，人們對舒適度的要求逐步提高，暖通空調(diào)與人們的日常生活越來越密切，節(jié)能減排作為環(huán)境保護里面的重要環(huán)節(jié)，也越來越多的為人們所關(guān)注。化工工業(yè)廠房是工廠里面重要的組成部分，承擔著工廠主要的化工生產(chǎn)工藝活動。由于建筑設(shè)計防火規(guī)范和職業(yè)衛(wèi)生以及職業(yè)病防治等相關(guān)規(guī)定的要求，暖通空調(diào)設(shè)備大量應用在化工工業(yè)廠房當中，所以如何做好暖通設(shè)備節(jié)能設(shè)計、減少能源浪費等問題已經(jīng)出現(xiàn)在人們面前。本文根據(jù)筆者多年工作經(jīng)驗主要分析和探討化工工業(yè)廠房中暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計，根據(jù)廠房自身特點、工藝需要以及周圍環(huán)境的具體情況，提出廠房暖通空調(diào)的節(jié)能減排方案。

1 冷熱負荷問題探討

冷熱負荷的計算是暖通設(shè)計中節(jié)能控制的重要環(huán)節(jié)，化工工業(yè)廠房中的冷熱負荷計算與民用建筑冷熱負荷計算有著不小的區(qū)別。根據(jù)《工業(yè)建筑供暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》GB50019-2015，化工工業(yè)廠房工作地點按勞動強度確定設(shè)計溫度大多在12～21℃，以不同的勞動強度和生產(chǎn)工藝的溫濕度要求來作為設(shè)計溫度選擇的依據(jù)，例如極重勞動應為12～14℃之間，重勞動應為14～16℃之間，中勞動應為16～18℃之間，輕勞動應為18～21℃之間，此為設(shè)計溫度的依據(jù)之一。同時需要注意的是由于廠房內(nèi)的生產(chǎn)工藝會產(chǎn)生熱量，所以實際計算出的熱冷負荷除了圍護結(jié)構(gòu)的冷熱負荷外，還應考慮廠房散發(fā)的熱量等具體情況，全面兼顧廠房內(nèi)對冷熱負荷造成影響的因素[1]。

2 供熱源與冷源選擇的節(jié)能問題探討

根據(jù)《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》，有可利用的廢熱或工業(yè)余熱的區(qū)域，熱源宜采取廢熱或工業(yè)余熱，不滿足上述條件廠房的供熱源一般由廠區(qū)的鍋爐房提供。由于廠區(qū)內(nèi)不同種類的建筑對溫度有著不同的要求，所以有時采暖熱媒也不盡相同，如以生產(chǎn)工藝用熱為主導的廠房，大多可采取蒸汽來作為熱媒；以采暖用熱的廠房或者辦公樓，一般采取高溫熱水作為熱媒。由于工業(yè)電價成本比較高，消耗能源較大，所以一般不采取使用電力給工業(yè)廠房內(nèi)供熱[2]。

工廠冷源應該根據(jù)工廠自身條件和當?shù)丨h(huán)境、建設(shè)標準來選擇，盡量選擇高效節(jié)能、性價比較高的冷源，使用較小的投資成本獲得更大的能源效益。有可利用的淺層地表水并且可以百分百回灌的，可以選擇地表水或地下水作為冷源，如果廠區(qū)較大而且綜合管理的情況下可選擇集中式制冷站，不僅經(jīng)濟實用還能節(jié)約能源。

3 廠房大門熱空氣幕的設(shè)計問題探討

眾所周知，大部分化工工業(yè)廠房由于人員在廠區(qū)內(nèi)經(jīng)?；顒樱源箝T會較長時間保持開放狀態(tài)，使得廠房內(nèi)會有大量冷風侵入，會對廠房內(nèi)的溫度產(chǎn)生較大影響。特別是在我國西部和北部寒冷地區(qū)，冷風滲透量會更為嚴重，因此為了減輕廠房內(nèi)部熱量的流失，建議在對經(jīng)常開啟的外門且不設(shè)門斗和前室的廠房門口設(shè)置熱空氣幕裝置。大門熱空氣幕裝置是通過電機帶動離心風機產(chǎn)生強大的氣流，形成一道熱空氣門簾，能有效防止熱空氣的外泄，保持廠房內(nèi)的溫度，有效的減小能源浪費達到節(jié)能減排的目的[3]。當工業(yè)廠房外門寬度小于3m時最好采用單側(cè)送風，寬度為3～18m時，采用單側(cè)、雙側(cè)或者由上到下的送風方式比較合理，當大門寬度超過18m時用由上到下的送風方式。

4 末端系統(tǒng)節(jié)能問題探討

末端系統(tǒng)的散熱器應明裝，應采用外表面刷非金屬性涂料的散熱器，并且宜安裝在外墻窗臺下，確實需要暗裝的時候，裝飾罩里面要預留足夠的通道面積和合理氣流通道，以方便維修。

設(shè)計變風量全空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)時，應采用變頻自動調(diào)節(jié)風機轉(zhuǎn)速的方式。變頻自動調(diào)節(jié)風機轉(zhuǎn)速方式在節(jié)能方面有明顯優(yōu)勢，采用變頻控制后使得風機軟啟動，能有效把對風機的沖擊電流減小，節(jié)約能源。并且變風量系統(tǒng)是通過改變送入房間的風量來滿足房間的負荷要求和變化，如果根據(jù)溫度來減小送入的風量，就可以在滿足室內(nèi)溫度舒適要求的情況下，減小風機能耗。通常情況下，空調(diào)系統(tǒng)大部分時間在部分負荷的情況下運行。所以設(shè)計時應該根據(jù)廠房實際情況選擇合適的換氣次數(shù)，計算出每臺風機的風量最后確定每臺風機的選型，如果選擇風機過大，會造成風機耗能增加[4]。

5 化工工業(yè)廠房通風的節(jié)能問題探討

化工工業(yè)廠房的通風方式多種多樣，根據(jù)不同的化工工藝車間廠房和通風要求，可以做自然通風、機械通風、事故通風等。在滿足環(huán)保、衛(wèi)生、生產(chǎn)工藝要求的條件下，最好采用自然通風，如開啟外窗可以節(jié)約能源，減少能耗[5]。如果外窗開啟的通風量不夠，可以采用安裝自然通風器裝置，例如屋頂自然通風器其利用建筑內(nèi)部空氣的熱壓差，使得熱空氣上升，在建筑上部設(shè)置排風口將污濁的熱空氣排出，外部的新鮮空氣從建筑周圍的通風口送入室內(nèi)，從而使得廠房車間通風換氣。自然通風器沒有電機和電力消耗，成本較低，綠色環(huán)保。

6 結(jié)束語

如何在節(jié)能環(huán)保方面取得突破是我國可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，化工工業(yè)廠房應該逐步加強并關(guān)注如何節(jié)能減排，提高效率，減小能耗。所以在滿足工藝生產(chǎn)的需要、消防安全的要求和工人在廠房內(nèi)的舒適度要求的情況下，設(shè)計者要統(tǒng)籌考慮廠房的冷熱負荷和冷熱源的選擇，要合理的對暖通設(shè)備進行選型，這樣既能減少投資又能節(jié)約能源；要充分利用廠房自身條件，盡量利用工業(yè)余熱、地熱能、太陽能等可再生能源，從而減小電能消耗、降低運行成本。我相信在多方共同努力之下，一定會在工業(yè)廠房中的暖通空調(diào)節(jié)能問題上取得突破，為我國可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。

參考文獻：

［1］何克青.自然供冷空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能分析與優(yōu)化控制策略研究[J].上海交通大學,2012,11(02):368-369.

［2］宋瑞祥.淺析工業(yè)廠房的暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計[J].科技創(chuàng)新導報,2011,11(17):159-160.

［3］馬翠鳴.關(guān)于對工業(yè)廠房暖通空調(diào)設(shè)計問題的探討[J].設(shè)計與規(guī)劃,2012,12(03):143-144.

［4］張國鵬.工業(yè)廠房暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計探討[J].工程建設(shè)與設(shè)計,2010,12(08):457-458.

［5］許必如.工業(yè)廠房暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計[J].科技與生活,2012,14(02):472-473.