暖通空調(diào)系統(tǒng)中的節(jié)能問(wèn)題探究

楊昕

【摘要】在我國(guó)經(jīng)濟(jì)繁榮發(fā)展下，城市化建設(shè)推進(jìn)加快，在其帶動(dòng)建筑行業(yè)發(fā)展的同時(shí)，也存在嚴(yán)重的資源過(guò)度開(kāi)發(fā)、能源消耗大、污染排放大的問(wèn)題。在人們當(dāng)前生活水平提升下，對(duì)生活品質(zhì)有了更高的追求，因此對(duì)建筑節(jié)能環(huán)保性也更加重視。在建筑工程中，暖通空調(diào)系統(tǒng)就是新的需求領(lǐng)域，這一部分工程采用量大、消耗大，要適應(yīng)當(dāng)前綠色發(fā)展要求，需在暖通空調(diào)中采取合理的節(jié)能措施。

【關(guān)鍵詞】暖通空調(diào)系統(tǒng);節(jié)能問(wèn)題;節(jié)能措施;變頻技術(shù)

當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展下，對(duì)能源需求量在不斷加大，面臨著嚴(yán)重的能源緊缺問(wèn)題。要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就需在各項(xiàng)工程施工中開(kāi)展綠色施工，采用合適的節(jié)能技術(shù)等。在建筑使用中，暖通空調(diào)系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用，是必不可少的內(nèi)容，要實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能，就必須做好暖通空調(diào)方面節(jié)能建設(shè)，其中對(duì)相關(guān)節(jié)能技術(shù)的有效應(yīng)用，可以節(jié)約大量能源，并能夠更好地控制成本，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)成效。

1、暖通空調(diào)系統(tǒng)中存在的節(jié)能問(wèn)題

1.1暖通空調(diào)設(shè)計(jì)不合理

暖通空調(diào)項(xiàng)目是全面、復(fù)雜的，在其設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要考慮多方面因素，科學(xué)合理完成設(shè)計(jì)。但具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于設(shè)計(jì)人員是有限的，因此其工作任務(wù)繁重，一些工程中為了加快設(shè)計(jì)，很多設(shè)計(jì)人員并未深入現(xiàn)場(chǎng)考察，而采用通用型系統(tǒng)。在此設(shè)計(jì)下，會(huì)對(duì)工程效率產(chǎn)生影響，且能源消耗、成本投入都比較大。并且一些設(shè)計(jì)人員為了效率，其設(shè)計(jì)成果會(huì)存在與實(shí)際情況較大差距，而導(dǎo)致后續(xù)施工難度加大，設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)在運(yùn)行中消耗較大。

此外，設(shè)計(jì)人員之間專業(yè)水平也存在差異，難以確保設(shè)計(jì)成效。一些設(shè)計(jì)人員缺乏足夠經(jīng)驗(yàn)，無(wú)法完美解決存在的復(fù)雜問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)存在缺陷，而使得系統(tǒng)安全隱患較大。在暖通系統(tǒng)故障后，會(huì)產(chǎn)生不必要浪費(fèi)，難以達(dá)到節(jié)能成效。

1.2新技術(shù)推廣不到位

時(shí)代發(fā)展下，節(jié)能技術(shù)也在不斷進(jìn)步，不斷出現(xiàn)新型節(jié)能技術(shù)，比如太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)等，進(jìn)一步推動(dòng)了暖通設(shè)計(jì)的發(fā)展。當(dāng)前，這些新型節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，雖然可以使能源投入減少，同時(shí)降低設(shè)備成本，但其造價(jià)較高、工序復(fù)雜，因此推廣難度較大。

2、暖通空調(diào)系統(tǒng)中的節(jié)能措施

2.1重視設(shè)計(jì)規(guī)范

在進(jìn)行建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)前，要對(duì)相關(guān)影響因素進(jìn)行充分考慮，仔細(xì)研究施工現(xiàn)場(chǎng)，設(shè)計(jì)規(guī)范的方案。設(shè)計(jì)中，需對(duì)建筑結(jié)構(gòu)、功能和運(yùn)行環(huán)境等問(wèn)題貫穿其中，保證設(shè)計(jì)方案的科學(xué)合理性，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的良好控制調(diào)節(jié)。設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，采用合適的新技術(shù)，而不可忽略設(shè)計(jì)本質(zhì)盲目應(yīng)用。只有設(shè)計(jì)方案合理，才能有效提升系統(tǒng)工作效率、降低能耗，保證節(jié)能成效。

2.2減少熱媒介輸送能耗，提高建筑能源利用率

在材料選擇方面，選擇合理的、保溫效果較好的材料，比如采用熱水預(yù)制保溫直埋管等。設(shè)計(jì)輸送體系方面，可利用計(jì)算機(jī)平衡調(diào)試暖通系統(tǒng)，比如采用平衡閥和專用智能儀表等，對(duì)管網(wǎng)流量可科學(xué)分配、控制，進(jìn)一步提高輸送能力效率。設(shè)計(jì)過(guò)程中，考慮使用具備較強(qiáng)實(shí)用性的動(dòng)力傳輸系統(tǒng)，設(shè)計(jì)中優(yōu)選動(dòng)力系統(tǒng)，確保節(jié)能成效。可選擇效率高、溫差大、流速低的管道，采用輸送效率高的動(dòng)力設(shè)備。

同時(shí)暖通空調(diào)的節(jié)能是與建筑結(jié)構(gòu)、環(huán)境有很大關(guān)系的，減少室內(nèi)熱量的外散，對(duì)自然條件充分加以應(yīng)用，也可創(chuàng)造室內(nèi)舒適環(huán)境，而達(dá)到能源節(jié)約的成效。因此，建筑能源利用率需要進(jìn)一步提高，建筑保溫主要措施就是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，以及房間朝向、單體建筑平面、體型設(shè)計(jì)等，還需綜合考慮建筑群的總體布置。

建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)方面，一般情況下，增大維護(hù)結(jié)構(gòu)增加的投資較少，但可達(dá)到20%～40%節(jié)能效果。建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能得以改善，夏季氣溫升高，室外熱量進(jìn)入室內(nèi)的部分減少，而冬季溫度降低室內(nèi)熱量流失也會(huì)減少，可以改善建筑環(huán)境，減少其冷熱消耗。建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，其主體就是墻體，主要發(fā)揮承重作用的單一墻體材料，其保溫性能和隔熱特性較差，因此當(dāng)前建筑墻體多采用復(fù)合材料。這些復(fù)合墻體的承重結(jié)構(gòu)為塊體材料、鋼筋混凝土等，在墻體工程中會(huì)與保溫隔熱材料復(fù)合，或者選擇用在框架結(jié)構(gòu)中使用薄壁材料和保溫隔熱材料。當(dāng)下，在市場(chǎng)上出現(xiàn)了多品種新型墻體材料，有粘土空心磚和加氣混凝土等。

建筑規(guī)劃布局方面，建筑向陽(yáng)面和陰面的氣壓不同，可以在無(wú)風(fēng)的條件下形成良好通風(fēng)，自然風(fēng)在建筑體型設(shè)計(jì)形成的風(fēng)洞中回旋，其通風(fēng)效果是比較好的，可以降低暖通消耗。日照、朝向方面的選擇，主要是冬季的時(shí)候要確保日照充足，且可將主導(dǎo)風(fēng)向避開(kāi)，而夏季又可高效利用自然風(fēng)，使太陽(yáng)對(duì)建筑的輻射減少。

2.3合理應(yīng)用變頻技術(shù)

一般情況下，暖通空調(diào)運(yùn)行中是按照設(shè)計(jì)的額定功率進(jìn)行的，負(fù)荷較低的情況下，如果設(shè)備依然為額定功率運(yùn)行，則其能耗就比較大。因此，在設(shè)計(jì)中可以充分采用變頻技術(shù)，比如設(shè)備末端變風(fēng)量調(diào)節(jié)等，使其可以在負(fù)荷變化下，也隨之調(diào)節(jié)設(shè)備輸出功率，發(fā)揮節(jié)能減排效果。根據(jù)暖通空調(diào)實(shí)際負(fù)荷，合理改變風(fēng)流量、水流量，進(jìn)而完成節(jié)能目標(biāo)。變風(fēng)量體系中，運(yùn)用空調(diào)系統(tǒng)末端裝置，可以完成室內(nèi)負(fù)荷補(bǔ)償機(jī)制，優(yōu)化調(diào)整送風(fēng)量，使室內(nèi)溫度保持適宜，相比于定風(fēng)量系統(tǒng)，其能耗成效顯著。變水量系統(tǒng)中，對(duì)溫度的調(diào)節(jié)可通過(guò)控制數(shù)量實(shí)現(xiàn)，以進(jìn)一步節(jié)省電能。

利用變頻器來(lái)達(dá)成節(jié)能目的，就是在變頻調(diào)速控制系統(tǒng)中，水泵電機(jī)控制系統(tǒng)從配電網(wǎng)系統(tǒng)中獲得交流電源，在經(jīng)過(guò)PLC控制器將指令發(fā)出后，經(jīng)變頻器內(nèi)部整流電路等轉(zhuǎn)換為直流電源，再通過(guò)變頻器控制單元直流逆變電路轉(zhuǎn)換為電機(jī)需要的交流電源，為電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)提供需要的動(dòng)力，由該拖動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換輸出轉(zhuǎn)矩，進(jìn)而能夠動(dòng)態(tài)變頻調(diào)節(jié)控制暖通空調(diào)系統(tǒng)。在整個(gè)水泵電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)中，PLC控制器與變頻器會(huì)組成變頻調(diào)速系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)功能單元，根據(jù)需水量和需風(fēng)量動(dòng)態(tài)變化，優(yōu)化水泵電機(jī)運(yùn)行工況曲線，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)下，整個(gè)拖動(dòng)系統(tǒng)是處于輸入、輸出始終平衡的狀態(tài)下的，可以達(dá)到最優(yōu)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減少。具體在技術(shù)改造中，可根據(jù)用戶用水量和風(fēng)量波動(dòng)，來(lái)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)水泵電機(jī)輸入電源頻率。同等的流量變化調(diào)節(jié)下，暖通空調(diào)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定調(diào)節(jié)控制，獲得顯著的節(jié)能成效。具體在使用中，如果水量檢測(cè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，應(yīng)以電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)上限頻率為標(biāo)準(zhǔn)，使變頻調(diào)速系統(tǒng)能夠保持恒功率運(yùn)行，保證系統(tǒng)最大水量。調(diào)速控制系統(tǒng)故障，則應(yīng)由運(yùn)行管理人員檢查設(shè)備性能，并啟動(dòng)原控制系統(tǒng)。

結(jié)語(yǔ)：

要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須提高建筑暖通空調(diào)節(jié)能水平，科學(xué)應(yīng)用新型節(jié)能技術(shù)，降低其運(yùn)行中產(chǎn)生能耗。同時(shí)，注重對(duì)節(jié)能措施的推廣工作，不斷拓寬其應(yīng)用范圍，融入合適的節(jié)能技術(shù)，有效降低系統(tǒng)能耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]張鴻鵬.暖通工程系統(tǒng)中的節(jié)能問(wèn)題探究[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2015，（28）：323-323.

[2]陳燕昆.基于暖通工程系統(tǒng)中節(jié)能問(wèn)題的探究[J].建材發(fā)展導(dǎo)向（上），2015，（9）：318-318，319.