暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能與優(yōu)化控制策略

李石磊 王天利

（北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 北京 100042）

1 暖通空調(diào)的節(jié)能的重要性和可行性探討

建筑事業(yè)是一項(xiàng)基礎(chǔ)性的工程，隨著社會(huì)的發(fā)展，建筑工程在總能耗的中占據(jù)的比例越來(lái)越大。在建筑耗能中，暖通空調(diào)工程的能耗在建筑工程總能耗上占據(jù)這相當(dāng)大的比重。隨著建筑工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大，其比例也在不斷的上升。在建筑工程規(guī)模不斷擴(kuò)大的背景下，暖通空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍也隨之?dāng)U大，這樣就會(huì)導(dǎo)致用于暖通空調(diào)的能耗進(jìn)一步的增加。暖通空調(diào)對(duì)能源的要求十分的高，其使用的能源主要以電能為主的不可再生的、品質(zhì)優(yōu)良的能源。對(duì)不可再生能源的大量使用會(huì)加劇資源的匱乏，對(duì)環(huán)境帶來(lái)的一些致命性的傷害，這符合我國(guó)制定的可持續(xù)發(fā)展的規(guī)劃。

在能源緊缺的今天，降低暖通空調(diào)的總能耗很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。降低的暖通空調(diào)的總能耗可以對(duì)對(duì)維護(hù)設(shè)施進(jìn)行改造，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。但是由于對(duì)暖通空調(diào)的維護(hù)設(shè)施進(jìn)行改造具有一定的難度，而進(jìn)行暖通空調(diào)的系統(tǒng)優(yōu)化這種方法簡(jiǎn)單有效，所以在工程實(shí)際中，我們一般采取對(duì)暖通空調(diào)的系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以此來(lái)降低暖通空調(diào)的總能耗。暖通空調(diào)在運(yùn)行的過(guò)程中，存在系統(tǒng)的運(yùn)行效率比較低、系統(tǒng)的能耗比較高、循環(huán)水泵和冷熱源負(fù)荷率低等一系列的問(wèn)題，這樣就會(huì)造成暖通空調(diào)的能源的利用率低、能耗比較大，筆者在工程實(shí)踐中總結(jié)了暖通空調(diào)能源利用率低，能耗高的原因，并對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)的可行性做出了分析。

1.1 對(duì)空調(diào)控制上的分析

在社會(huì)的進(jìn)步中，暖通空調(diào)的控制系統(tǒng)也在不斷的更新。目前建筑行業(yè)的暖通空調(diào)一般采用的在主機(jī)和部分的末端設(shè)置自動(dòng)控制裝置，但是由于自動(dòng)化水平不高們，其控制能力相對(duì)來(lái)說(shuō)還是比較低，不能形成有效的集中控制。

1.2 對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的分析

在空調(diào)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一般依據(jù)制冷量來(lái)設(shè)置中主機(jī)的容量和水泵的容量，空調(diào)冷凍水泵等部分的流量和容量都是按照最大的負(fù)荷進(jìn)行設(shè)計(jì)的，但是在空調(diào)的實(shí)際工作的過(guò)程中，空調(diào)絕大部分時(shí)間都是在部分負(fù)荷下運(yùn)行的。這樣就造成了能源的浪費(fèi)，如果在設(shè)計(jì)時(shí)解決這個(gè)問(wèn)題能夠有效的降低空調(diào)的能耗。

2 暖通空調(diào)系統(tǒng)高耗能的原因分析

目前的我國(guó)暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)還存在著一些問(wèn)題，暖通空調(diào)的高能耗的問(wèn)題是一種普遍的現(xiàn)象。暖通空調(diào)的冷風(fēng)機(jī)和水泵脫離了高效點(diǎn)運(yùn)行的軌道，不能形成能源的高效利用。在進(jìn)行空調(diào)的設(shè)計(jì)時(shí)，不能使暖通空調(diào)的開(kāi)關(guān)進(jìn)行及時(shí)的切換，這樣也會(huì)導(dǎo)致能源的浪費(fèi)。關(guān)于建筑的外部結(jié)構(gòu)也存在一些不合理之處，建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有進(jìn)行綜合的考慮，導(dǎo)致其幕墻的進(jìn)深和朝向不合理，這樣暖通空調(diào)在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部和外部的溫度不一致，但空調(diào)的外部溫度受外界條件的影響比較大，在天氣炎熱的時(shí)候需要空調(diào)進(jìn)行制冷，在氣溫較低的時(shí)候則需要進(jìn)行供熱。在暖通空調(diào)進(jìn)行的工作時(shí)，其冷凍水量的水量也會(huì)出現(xiàn)一定的失衡現(xiàn)象，如果空調(diào)的冷凍水較少，在要制冷的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致冷凍水的溫度過(guò)高，這樣會(huì)影響空調(diào)制冷機(jī)處于不完全工作狀態(tài)，這樣的也會(huì)造成能源的浪費(fèi)。

暖通空調(diào)的采暖和供冷收外界條件的影響比較大，暖通空調(diào)在工作時(shí)要滿足熱工性能不同的房間的熱狀態(tài)。在暖通空調(diào)工作時(shí)常常達(dá)不到室內(nèi)的設(shè)計(jì)溫度，出現(xiàn)這種情況的原因有多種，虧水、管路堵塞、末端的配置數(shù)量和負(fù)荷不匹配、設(shè)備故障和調(diào)節(jié)失衡等。當(dāng)空調(diào)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，比較難以判斷的是空調(diào)的水失衡，一旦問(wèn)題出現(xiàn)其維護(hù)所需要的費(fèi)用是相當(dāng)高的，特別是在暖通空調(diào)的采暖。在設(shè)計(jì)時(shí)我們一定要根據(jù)綜合考慮氣候變化的特點(diǎn)，進(jìn)行冷卻水量的計(jì)算，這樣才能使空調(diào)在比較合理的負(fù)荷下進(jìn)行工作，對(duì)節(jié)能起著一定的作用。由于暖通空調(diào)的采暖系統(tǒng)的下游受到水溫降的影響比較大，我們要根據(jù)水力平衡度來(lái)確定每一個(gè)環(huán)路的流量和水溫降，進(jìn)而根據(jù)供回水的平均溫度來(lái)計(jì)算散熱器的數(shù)量。

[1]戴雪濤.空調(diào)冷水系統(tǒng)變頻調(diào)速水泵的控制與節(jié)能[J].中國(guó)建設(shè)信息供熱制冷,2006.

[2]劉明君.“十一五”激情展望[J].走向世界,2009.

[3]彭時(shí)霖,楊昌智,邵靈敏,王利民,楊中文.變頻技術(shù)在空調(diào)用壓縮機(jī)上的應(yīng)用研究[J].制冷空調(diào)與電力機(jī)械,2011.

[4]孟麗,吳少朋.一次泵變流量系統(tǒng)在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].潔凈與空調(diào)技術(shù),2008.