【摘 要】本文以杭州城西某工程實例為出發(fā)點,針對暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設計,從暖通空調(diào)系統(tǒng)冷熱水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)以及冷熱源的選取這三個方面入手,針對暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設計過程當中應當重點關注的幾個方面問題展開了較為詳細的分析與闡述,旨在于為今后相關研究與實踐工作的開展提供一定的參考與幫助。
【關鍵詞】暖通空調(diào);系統(tǒng);節(jié)能;設計;要點;分析
暖通空調(diào)主要涉及到采暖、通風以及空氣調(diào)節(jié)三個方面。在暖通空調(diào)系統(tǒng)的實踐應用過程當中,其能夠?qū)崿F(xiàn)對環(huán)境空氣溫度指標以及濕度指標的合理控制,能夠顯著提升整個室內(nèi)環(huán)境的舒適性,是現(xiàn)階段大型工業(yè)或是辦公建筑應用最為頻繁的空調(diào)系統(tǒng)之一。然而受到設計階段相關因素的制約與影響,暖通空調(diào)系統(tǒng)正常運行狀態(tài)下的能耗問題表現(xiàn)顯著,需要對其進行合理控制與優(yōu)化,在不影響暖通空調(diào)系統(tǒng)使用性能的前提下,確保其節(jié)能降耗的有效性。本文重點研究暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設計中的相關問題,旨在于引起各方工作人員的特別關注與重視。
一、暖通空調(diào)冷熱水系統(tǒng)節(jié)能設計要點分析
如果將有關暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設計視作一個整體的話,有關暖通空調(diào)冷熱水系統(tǒng)的節(jié)能設計可以說是基礎,同樣也是最為關鍵的組成部分之一。在針對暖通空調(diào)冷熱水系統(tǒng)進行設計作業(yè)的過程當中,要想實現(xiàn)對整個運行系統(tǒng)的能耗降低目標,需要重點關注如下幾個方面的問題。
(一)在暖通空調(diào)冷熱水系統(tǒng)的設計過程當中,作業(yè)模式中的最優(yōu)選取方式為閉環(huán)式運行方式。實踐研究結(jié)果表明:閉環(huán)式的運行方式一方面可以實現(xiàn)對暖通空調(diào)冷熱水系統(tǒng)靜水力輸送能耗的合理降低,另一方面則可以使管道及設備可能出現(xiàn)的腐蝕問題得到顯著控制。借助于此種方式能夠使整個暖通空調(diào)是使用壽命得到顯著提升。
(二)在暖通空調(diào)冷熱水系統(tǒng)的設計過程當中,需要注意一點:對于建筑物而言,在部分區(qū)域當中要求冷水供應的全年性,而在部分區(qū)域當中則需要冷熱水能夠?qū)崿F(xiàn)供應的交替性。從這一角度上來說,暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設計過程當中需要采取兩管分區(qū)制水系統(tǒng)。而如果整個暖通空調(diào)系統(tǒng)的運行對于冷熱水供應的交替動作極為頻繁,則需要盡可能的采取四管制水系統(tǒng)模式。
(三)在有關暖通空調(diào)冷熱水系統(tǒng)的節(jié)能改造過程當中,需要針對冷凍水回水狀態(tài)下的溫度差單位進行合理加大,借助于此種方式合理控制循環(huán)水泵裝置在正常運行狀態(tài)下的流量消耗。從暖通空調(diào)系統(tǒng)的實踐應用角度上來說,這也能夠在一定程度上冷卻水泵系統(tǒng)輸送過程中所對應的能量消耗問題。
(四)對于暖通空調(diào)冷熱水系統(tǒng)實踐運行過程當中所表現(xiàn)出靜壓力指標低于1MPa單位的情況下,冷熱水系統(tǒng)節(jié)能設計過程當中對于分區(qū)方式的應當避免使用豎向分區(qū)作業(yè)方式。在此過程當中,應當盡量選取一泵至頂?shù)淖鳂I(yè)方式。從實踐應用的角度上來說,其一方面可以實現(xiàn)對暖通空調(diào)冷熱水系統(tǒng)設備運行維護難度的合理降低,同時控制因分區(qū)而增加的土建工程建設成本項目得到有效控制,另一方面也可以實現(xiàn)對設備電能消耗問題的合理控制,從而達到節(jié)能目的。
二、暖通空調(diào)系統(tǒng)轉(zhuǎn)輪式全熱回收裝置概述
在轉(zhuǎn)輪式全熱回收裝置中,通過排風和新風的交替作用,發(fā)動轉(zhuǎn)輪而實現(xiàn)轉(zhuǎn)輪式換熱器的熱量交換。在轉(zhuǎn)輪之間裝有清洗扇,可以對轉(zhuǎn)輪起到自凈作用并合理控制轉(zhuǎn)速,可更好地適應各種環(huán)境下的室外空氣參數(shù),其有效率可達到70%-80%。
圖1 轉(zhuǎn)輪式全熱回收裝置工作原理
如圖(1)所示,在轉(zhuǎn)輪的一側(cè)中吸入排風,同時將部分冷/熱量傳遞到轉(zhuǎn)輪中;同時從轉(zhuǎn)輪的另一側(cè)吸入新風,此時轉(zhuǎn)輪以15-20r/min的轉(zhuǎn)速進行旋轉(zhuǎn),將轉(zhuǎn)輪中蓄積的冷/熱量傳遞給新風。該轉(zhuǎn)輪的本體主要由鋁箔制作而成,在表面均勻地噴涂一層二氧化硅吸濕劑。通過這一作用過程,實現(xiàn)了對潛熱的回收,增強系統(tǒng)內(nèi)熱回收的效率。
三、暖通空調(diào)冷卻水系統(tǒng)節(jié)能設計要點分析
如果暖通空調(diào)系統(tǒng)所應用區(qū)域不具備能夠長時間且持續(xù)性使用的自然水源,則在冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能設計過程當中需要盡量避免使用直流式的冷卻水系統(tǒng)。在當前技術條件支持下,對于此種情況應當盡量采取冷卻塔循環(huán)使用的作業(yè)方式。從暖通空調(diào)系統(tǒng)的實踐應用過程當中,此種作業(yè)方式能夠顯著降低循環(huán)水泵裝置在正常運行狀態(tài)下的能耗問題。與此同時,還可以在冬季低溫狀態(tài)下將冷卻塔作為整個暖通空調(diào)系統(tǒng)的冷源設備。需要特別注意的一點在于:在針對冷卻塔進行設置的過程當中,首先需要確保的是整個設置允許環(huán)境的安全性與清潔性,其次應當保障的是通風條件的良好性。與此同時,冷卻塔裝置的設置需要盡量與整個暖通空調(diào)系統(tǒng)正常運行狀態(tài)下的高溫區(qū)域進行有效的隔離,確保其冷卻效率的可靠性。更為關鍵的一點在于:在針對多臺冷卻塔裝置進行并聯(lián)性使用的過程當中,需要在并聯(lián)冷卻塔裝置之間增設相應的連通管部件或是橫槽裝置,此種設計方式能夠最大限度的避免冷卻塔裝置在正常運行狀態(tài)下所出現(xiàn)的補水與溢水不平衡性問題。最后,從實踐應用的角度上來說,風機裝置的啟動/停止可以借助于對出水溫度的限制實現(xiàn)有效控制。一般情況下,可以應用變頻調(diào)速的方式確保風機運行狀態(tài)控制的有效性,同時達到節(jié)約電能消耗的關鍵目的。
四、暖通空調(diào)系統(tǒng)冷熱源節(jié)能設計要點分析
在暖通空調(diào)系統(tǒng)的正常應用過程當中,需要針對冷熱源的選取問題進行必要的節(jié)能控制。在當前技術條件下,基于暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能降耗要求,應當盡量將以集中化方式所設置的冷熱水機或是供熱設備作為整個暖通空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源。與此同時,在有關機組運行設備的選取過程當中,不僅應當考慮到機組運行設備自身的性能指標。同時還應當將暖通空調(diào)系統(tǒng)所對應建筑物的整體規(guī)模、功能特性以及建筑物所處區(qū)域?qū)嶋H情況作為重要的衡量指標。通過實踐研究分析表明,在暖通空調(diào)系統(tǒng)冷熱源的選取過程當中,需要特別重視以下幾個方面的問題:首先,如果暖通空調(diào)系統(tǒng)所對應建筑物周邊具備工廠余熱或是區(qū)域性供熱的基本條件,則可以將這部分余熱、供熱作為暖通空調(diào)系統(tǒng)運行的必要熱源;其次,如果暖通空調(diào)系統(tǒng)所對應建筑物周邊區(qū)域分布有熱力發(fā)電場,則可以將熱力發(fā)電場在正常生產(chǎn)運行過程中所產(chǎn)生的余熱供熱以及供冷技術相融合,為暖通空調(diào)系統(tǒng)的運行提供必要的冷熱源支持;再次,如果暖通空調(diào)系統(tǒng)所對應建筑物所處區(qū)域范圍內(nèi)的天然氣能源供應長期處于充足狀態(tài),則可以借助于分布式熱電冷聯(lián)供的方式,達到提高能源利用效率的關鍵目的;最后,如果暖通空調(diào)系統(tǒng)所對應建筑物所處區(qū)域范圍內(nèi)具備可供利用的水資源或是地熱資源,則可以借助于水源熱泵的方式為暖通空調(diào)系統(tǒng)運行提供充足的冷熱源。
五、結(jié)論與思考
在能源危機問題成為全球性環(huán)境問題的背景作用之下,有關暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能問題的研究備受社會各方的關注與重視。從設計階段確保暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能型,對于降低暖通空調(diào)系統(tǒng)在正常使用過程中的能耗問題而言有著重要意義。但是在應用暖通空調(diào)系統(tǒng)轉(zhuǎn)輪式全熱回收裝置過程中,應注意如下問題:
(1)在采用換熱器實行回收之前,應結(jié)合項目的實際情況,判斷所處的地理位