工業廠房暖通空調的節能設計

寇宏麗

摘 要：隨著能源短缺、環境污染等問題日益嚴重，節能減排已經逐漸成為各行業領域發展的必然趨勢，工業廠房建設正是其中之一，暖通空調設備耗電量較大，其節能設計方案就顯得尤為重要。為此，該文對工業廠房暖通空調的節能設計要點進行了分析，并對暖通空調節能設計中需要注意的問題展開了探討。

關鍵詞：暖通空調；節能；工業廠房

中圖分類號：TU83 文獻標志碼：A

0 引言

暖通空調主要包括采暖、通風、空氣調節3個部分，其承擔著調節室內環境狀態使其滿足生產條件的重要作用。因此，在工業廠房建設中必須要考慮暖通空調工程的合理設置。然而在工業生產節能減排發展趨勢下，暖通空調的高耗能特點卻成了工業廠房建設中必須重點考慮的一個方面。因此，對于工業廠房暖通空調節能設計的研究是十分必要的。

1 工業廠房暖通空調的節能設計要點

1.1 冷熱源選擇

冷熱源是實現采暖與空氣調節功能的關鍵，同時也是暖通空調設計中的要點，一般來說，暖通空調的冷源可分為天然冷源和人工冷源2種，而熱源主要有獨立鍋爐房以及集中供熱熱網等，不同冷熱源的耗能不同，如果能夠選擇合適的冷熱源，暖通空調自然也就能夠達到良好的節能效果。以冷源為例，當前工業廠房暖通空調的冷源大多為人工冷源，既利用各種形式的制冷機制備低溫冷水來處理空氣或者直接處理空氣，這種方式的耗能相對較大，因此在設計時，可以使用地道風（地下洞穴、人防地道內的冷空氣）和深井水等人工冷源進行代替。這2種冷源開發并不困難，只需開挖地道、深井即可，成本也相對較低，因此具有充分的可行性。無論采用哪種熱源，應盡量使冷熱源靠近負荷大的區域。

1.2 空氣幕設置

通常情況下，由于工業廠房的人員進出比較頻繁，因此在生產期間大門會不斷被開啟，這雖然為生產管理帶來了便利，但卻很容易造成室外空氣的侵入，從而影響采暖效果，而要想達到室內設計溫度，就需要消耗更多的熱量。針對這一問題，我們可以在廠房大門的上方設置空氣幕，并選擇熱水或是蒸汽作為空氣幕的熱源，通過高速運轉的風輪產生強大氣流，可形成一面無形厚實的自下而上的氣幕門簾，防止室外空氣進入。如果大門口安裝熱風幕，在負荷計算時，無須計算外門的冷風侵入冷熱負荷，從而減少了鍋爐的容量。

1.3 散熱器選擇

不同廠房的熱負荷不同、空間大小不同，室內散放粉塵性質及質量不同等，這均對散熱器的安裝和運行有所影響，因此在暖通空調的節能設計中，還需要結合廠房的實際情況來選擇考慮散熱器的種類。象當工業廠房負荷比例較大時，其熱需求量會比較高，如果放置散熱器空間較小，則需要選擇散熱面積較大的鋼翅式散熱器（如圖1所示）；而對于化工工業廠房、機械加工廠房等類型的廠房，由于其粉塵較大、腐蝕現象比較嚴重，容易造成散熱器的損壞，因此應選擇鋼柱式散熱器或是抗腐蝕散熱器。在運行過程中，還需定期清理灰塵，放置灰塵影響散熱及揚塵。在設計和施工中，每組散熱器的進水支管上應安裝恒溫控制閥，以調節進入散熱器熱水流量，且宜明裝，不宜安裝，散熱器外表面應刷非金屬涂料，增加散熱量。

1.4 負荷計算

在暖通空調的設計中，負荷計算是一個非常重要的環節，其與設備選型有著非常直接的關系，一般來說，冬季室內空氣溫度每提升1 ℃，其供熱能耗會增加10 %～12 %，而室內空氣溫度每變化1 ℃，則空調供冷能耗會變化8 %左右。在實際工作中，我們應依據相關的暖通空調設計規范確定合理的設計溫度，對每一個房間進行熱負荷和逐項逐時冷負荷計算。從而避免因設計溫度過低或過高而造成設備選型不合理并且造成能源浪費。需要注意的是，工業廠房的冷、熱負荷計算十分復雜，與常規民用建筑暖通空調的設計差異比較大，因此在負荷計算時需要對廠房的實際生產情況進行全面了解與調查，并在此基礎上計算會更加準確，從而實現對設計溫度的準確控制。

2 工業廠房暖通空調節能設計需要注意的問題

2.1 廠房設計

工業廠房不同于普通民居，由于很多生產工藝對于環境條件有著較高的要求，在廠房設計上也會比較特殊，因此在暖通空調的設計中，同樣也需要對廠房設計情況進行充分考慮，并結合廠房設計特點來對暖通空調的細節設計進行相應的調整。另外，工業廠房的暖通空調系統規模相對較大，其結構也比較復雜，因此在設計過程中，必須要結合廠房實際情況，對各個部分進行綜合考慮，以保證各部分設計完成后能夠有效組合起來。在廠房的設計之初，就應考慮使用保溫圍護結構，滿足工業建筑節能設計統一標準。可以有效地降低冷熱負荷，降低暖通空調設備的耗電量。

2.2 管道布置

工業廠房的布局比較復雜，因此在對暖通空調的管道系統進行布置時，很容易與廠房其他管道位置沖突，因此在管道布置上，必須要對廠房內的各專業管道進行全面考慮。象很多重工業車間內會設置起重機、吊車、空氣管道、電氣橋架、各種工藝管道等管線設施，很容易與暖通空調專業管道的布置產生沖突，因此管道在架空敷設時，應注意與這類設施保持合適的間距，保證協調布置。并做好管道的保溫及保冷工作，這會保證輸送到末端設備的介質溫度與設計溫度基本型相同，否則達不到應有的效果。另外，很多廠房內設有大型機械設備，其工作時動作范圍會比較大，因此在管道布置時應充分考慮各類設備的動作范圍，以免出現管道位置與其他設備使用產生沖突的情況。

2.3 車間特殊要求

很多工業廠房的車間往往會對暖通空調提出特殊要求，這一點在空調設計中需要加以注意。象有些車間對空調及風機設備具有較高的防爆要求，因此設備選型時均應選擇防爆型；而藥品生產廠房及電子廠房對車間內具有潔凈要求，因此暖通空調設計要嚴格遵守工藝提出的潔凈度等級要求。在這些特殊要求的暖通空調中工程，選擇合理的設備、合適的管線布置，才能達到節約初始投資，節約運行費用的目的。

3 結語

總而言之，隨著暖通空調管道及設備在工業廠房中的廣泛應用，暖通空調系統運行的高能耗必須引起高度重視，因此未來暖通空調設計必須要對節能設計進行更加深入地研究，保證在滿足廠房使用要求的同時，將能耗降到最低。

參考文獻

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