臧玉昆

摘要：隨著資源的日益消耗，開展建筑節(jié)能就顯得尤為重要，特別是針對于暖通系統(tǒng)的節(jié)能性便越加顯得重要了。因此，如何運用科學正確的方法有效的降低空調能源消耗已經是一種必然的發(fā)展趨勢。本文就分析暖通空調工程設計優(yōu)化的重要性，并在此基礎上提出暖通空調工程的優(yōu)化設計方法。

關鍵詞：暖通空調；優(yōu)化設計；重要性

隨著我國經濟的快速發(fā)展，空調設備的應用也隨之普及，它的能源消耗是非常之大的，所以如何降低空調系統(tǒng)的能源消耗問題是我們必須重視和有待解決的。

1暖通空調綜述

1.1暖通空調的工作原理

暖通空調的主要工作原理是制冷劑在空調制冷機組內的蒸發(fā)器中與冷凍水進行熱量交換發(fā)生氣化，這一過程會使冷凍水的溫度降低，被氣化后的制冷劑在空壓機的作用下，會形成高壓、高溫的氣體，當氣體流經制冷機組的冷凝器時，則會被來自冷卻塔的冷卻水所冷卻，從而是氣體轉變?yōu)榈蛪骸⒌蜏氐囊后w，與此同時，被降溫后的冷凍水經由水泵被送至空氣處理機的熱交換器中，隨后與混風進行冷熱交換形成冷風源，最后經由送風管路送入到各個房間。通過這樣的循環(huán)過程，在夏季房間內的熱量會被冷卻水帶走，流經冷卻塔后釋放到空氣當中。

1.2空調供水系統(tǒng)

通常情況下，冷凍水系統(tǒng)內的冷凍水管道均為循環(huán)式系統(tǒng)；變流量系統(tǒng)按照組成裝置的不同，可分為相對變流量和真正變流量兩種，其中真正變流量可以充分發(fā)揮變流量系統(tǒng)的節(jié)能潛力。

1.3空氣處理單元

在空氣處理單元中，新風與部分回風經混合后形成混風，當混風經由熱交換器冷凍水進行熱交換后則形成送風。冬季時，混風能夠吸收能量，從而是溫度升高，夏季時，隨著混風溫度降低，送風進入室內后會與室內的空氣進行熱量的傳遞，最終將溫度調節(jié)至房間所需的設定值。此時房間內的氣體在排風機的作用下與新風混合后，重復上訴過程進行循環(huán)。由于混風和冷凍水的熱交換過程是在熱交換器中進行的，因此，熱交換器屬于暖通空調空氣處理單元中較為重要的組成部分。當熱交換器的工作狀況處于部分負荷時，與設計工況是不同的，而在實際使用中，大部分時間熱交換器都是處于部分負荷狀態(tài)，也就是說其基本都處在非設計工況下工作，所以在進行設計時應盡量了解熱交換器的這一特點。

2暖通空調工程設計優(yōu)化的重要性

2.1對暖通空調工程進行優(yōu)化設計，不僅可以滿足人們對工作和生活環(huán)境舒適性的要求，而且還可以使工作效率和生活質量有所提高；

2.2由于暖通空調工程屬于整個建筑中能耗較高的部分，所以對其進行優(yōu)化設計，可以起到節(jié)約能源、提高能源利用率的作用；

2.3隨著直接數(shù)字控制器（DDC）、變頻技術以及能源管理控制系統(tǒng)等的廣泛應用，使暖通空調工程的優(yōu)化設計策略和控制技術相輔相成，在節(jié)能降耗的同時，能夠更好的對暖通空調系統(tǒng)進行指導和控制；

2.4基于大部分暖通空調工程在設計之初，沒能很好考慮季節(jié)變化、時間以及房屋的朝向等問題引起的冷負荷變化，致使這樣的設計難免會造成能源的浪費，而對暖通空調工程進行優(yōu)化設計后，可以從根本彌補這一缺陷，并且還能降低事故的發(fā)生幾率；

2.5由于在進行暖通空調設備選型時，通常都是按照設備的最大負荷進行計算的，并采用固定工作時間的方式運行。但是在大多數(shù)情況下，暖通空調都不是處于滿負荷運行的，同時由于多種因素的影響，如陽光照射、建筑外部環(huán)境的溫濕度、房間內部的負荷變化等，一旦采用固定工作時間運行，必然會導致設備的使用效率低下，使能源大量浪費。

因此，為了調整空調系統(tǒng)的運行時間，作為施工單位，對暖通空調的運行比較了解，就必須配合設計人員對暖通空調工程進行優(yōu)化設計，從而確?？照{系統(tǒng)的運行效率，達到節(jié)約能源的目的。

3暖通空調工程的優(yōu)化設計方法

3.1控制策略的優(yōu)化

由于空氣處理機的直接數(shù)字控制器（DDC）基本都是采用PTD進行控制的，所以選用一個較為合適的PTD參數(shù)能夠起到促進空調系統(tǒng)穩(wěn)定運行的作用。PTD的系數(shù)高，可以使室內溫度較快的達到預定值，反之這一過程會較慢，但也并不是說PTD的系數(shù)越高就越好，一旦系數(shù)太高時很容易引起DDC控制器失穩(wěn)。雖然PTD可以解決大多數(shù)場所的空調控制問題，但是有些特殊場所僅靠較高的PTD系數(shù)提高空調系統(tǒng)對負荷變化的響應速度是很難解決問題的，比如影劇院等大熱慣性場所，對于這樣場所可采用雙級控制，即將溫度傳感器分別安裝在室內和送風道上，由主DDC控制器完成室內溫度的設定，而水閥的驅動則可由副DDC按照主DDC以及風道傳感器的指令來完成，基于風道溫度變化的速度要快于房間內溫度的變化，采用這樣的控制方式可以加速空調系統(tǒng)對溫度波動的響應。在實際工程設計中，可以根據(jù)不同情況的需要，選擇不同的優(yōu)化控制，從而達到最優(yōu)的效果。如，寫字樓、大型商場等場所，夏、秋季在清晨時通過控制程序啟動空氣處理機，并利用室外的涼風對室內進行全面換氣預冷，這樣做不進可以節(jié)約能源消耗，而且還可以提高室內空氣的質量。

3.2控制權的優(yōu)化設計

在某些特定的場合，如會議室，如果可以將空調或是通風系統(tǒng)的參數(shù)設定功能放置在現(xiàn)場，那么則能夠更加符合用戶的需要。然而DDC本身卻并具備這樣的功能，必須添設專門的部件才能實現(xiàn)。為了實現(xiàn)這一功能必要時可以添設VRV控制面板的設定器，它可以給用戶帶來極大的方便和舒適性。

3.3 DDC的優(yōu)化

由于DDC控制系統(tǒng)的處理能力是不同的，所以應根據(jù)各個場合不同的需要，選擇合適處理能力的DDC，如熱力站監(jiān)控點、冷凍機房等密集場合應優(yōu)先考慮采用大型的DDC控制器，以減少控制器間的通訊和故障發(fā)生的頻率；對于通風機、新風機、空氣處理機等通常采用中型或小型的DDC即可滿足使用需要。目前，可編程邏輯控制器（PLC）的發(fā)展速度較快，其應用范圍也越來越廣泛，因此，在暖通空調現(xiàn)場設備優(yōu)化控制工程中，可適當加以采用，優(yōu)化效果也是比較明顯的。

3.4控制網絡的優(yōu)化設計

在滿足靈活性和可擴展性的基礎上，空調系統(tǒng)控制網絡的拓撲結構應盡量清晰、簡化，無論是采用RS485總線或是LonTalk總線的控制網絡都應如此。由于分級多、分支多的網絡管理較為復雜，而且可靠性也比較低，雖然LonTalk總線在理論上能夠組成任意的網絡拓撲結構，但是這種設計具有很大的隨意性，一旦運用不當，在工程實踐中可能會有一定的技術風險，從而使空調系統(tǒng)的成本增加。因此，在沒有特殊要求的工程中英盡可能使用RS485總線的控制網絡，并采用手拉手環(huán)網的布線方式。

3.5 BAS監(jiān)控中心

BAS監(jiān)控中心主要負責的是監(jiān)控整個空調、通風以及動力系統(tǒng)的工作狀態(tài)，通常與安保監(jiān)控和消防控制等系統(tǒng)共用一間機房，而該機房一般都離冷凍機房、鍋爐房較遠，在這里對空調系統(tǒng)中的關鍵設備進行遠程操作顯然是不合適的，因此，建議在冷凍機房和鍋爐房現(xiàn)場控制室另設一臺監(jiān)控分站，并由該分站負責監(jiān)冷凍機、鍋爐監(jiān)控功能，同時該分站授權局限為冷熱源設備。

總之，隨著全球能源的日益緊缺，節(jié)能降耗已經勢在必行。只有不斷優(yōu)化暖通空調工程的設計技術，在施工中注重各種管線的合理布置，對系統(tǒng)進行合理的優(yōu)化，達到節(jié)能降耗的目的，從而實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展。

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