王華

摘 要：凈化空調(diào)在空氣凈化及溫濕度調(diào)節(jié)等方面比普通空調(diào)功能強(qiáng)大，同時(shí)耗能也大，是醫(yī)院、藥廠、實(shí)驗(yàn)室等場所的必要配置。我國國土幅員遼闊，氣候條件存在很大的差異，為了滿足各組織結(jié)構(gòu)的功能需要，凈化空調(diào)需要適應(yīng)不同的氣候環(huán)境差異，并在智能化節(jié)能設(shè)計(jì)方面有所突破。本文從城市氣候特征出發(fā)，對凈化空調(diào)的智能化節(jié)能設(shè)計(jì)展開探討。

關(guān)鍵詞：城市氣候；凈化空調(diào)系統(tǒng)；智能化；節(jié)能設(shè)計(jì)

中圖分類號：TU831 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）02-0007-01

隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，借助智能化手段進(jìn)行節(jié)能降耗成為未來的一個(gè)發(fā)展趨勢。我國食品、制藥、化妝品等行業(yè)執(zhí)行新GMP標(biāo)準(zhǔn)后，對除塵、恒濕、恒溫的要求進(jìn)一步提高，大大增加了系統(tǒng)的運(yùn)行成本。凈化空調(diào)系統(tǒng)作為醫(yī)院、藥廠、實(shí)驗(yàn)室等場所必要配置[1]，由于其能耗巨大、使用成本較高等特征，備受社會(huì)各組織機(jī)構(gòu)的關(guān)注，社會(huì)期待著借助技術(shù)革新來實(shí)現(xiàn)節(jié)能和降低成本支出的目的。

1 現(xiàn)代城市的氣候特征差異分析

我國國土幅員遼闊，在同一時(shí)間，在溫濕度等方面存在明顯的南北差異。對于同一地區(qū)，尤其是北方地區(qū)，又存在著較大的季節(jié)性差異。進(jìn)一步將地理區(qū)域范圍進(jìn)行縮小，即使對于同一城市來說，由于汽車尾氣、工廠廢氣等多種因素導(dǎo)致的溫室效應(yīng)的存在，造成城市中心和城市邊緣在小氣候環(huán)境上都存在一定的差異。

城市氣候是在坐擁地理區(qū)域性氣候特征的基礎(chǔ)上，基于人類在城市的各種活動(dòng)行為，而塑造的一種相對特殊的城市局地氣候。伴隨各種廢氣的排放，城市空氣中聚集越來越多的微塵、溫室氣體等，形成局部性的熱島效應(yīng)。通常城市中心的溫度高于城市邊緣地區(qū)，在無風(fēng)、晴朗的天氣條件下，可能會(huì)出現(xiàn)六至十?dāng)z氏度的差異。另外，城市氣候與城市的人口密度、城市規(guī)模、建筑物密度等也存在很大的關(guān)聯(lián)。影響城市氣候的因素相對復(fù)雜，由此造成各城市的氣候特征呈現(xiàn)出復(fù)雜性，這讓凈化空調(diào)的智能化節(jié)能需求滿足更為迫切。

2 凈化空調(diào)適應(yīng)氣候差異的節(jié)能空間

冷熱源能耗和輸送動(dòng)力能耗是構(gòu)成凈化空調(diào)正常運(yùn)行條件下的主要能耗，冷熱源能耗是空氣處理設(shè)備對空氣進(jìn)行冷卻和加熱過程中所耗費(fèi)的能源，輸送動(dòng)力能耗是在克服阻力、輸送空氣和水的過程中風(fēng)機(jī)和水泵所耗費(fèi)的能源。凈化空調(diào)所耗能源受到來自外界多種因素的影響，適應(yīng)城市氣候的特征差異，凈化空調(diào)進(jìn)行智能化節(jié)能設(shè)計(jì)存在很多的空間。

3 凈化空調(diào)智能化氣候適應(yīng)節(jié)能設(shè)計(jì)

（1）降低送風(fēng)輸送動(dòng)力能耗。凈化空調(diào)的送風(fēng)能耗損失大小主要取決于送風(fēng)量，而送風(fēng)量又取決于凈化區(qū)空間大小[2]。隨著全球氣候的趨勢變化，凈化空調(diào)適應(yīng)外部氣候環(huán)境及空氣參數(shù)變化的指標(biāo)也在發(fā)生改變，特別是新風(fēng)參數(shù)在凈化空調(diào)設(shè)計(jì)中的影響非常大，影響到凈化空調(diào)在實(shí)際運(yùn)行中對外部環(huán)境變化的應(yīng)對處理能力。在極端城市氣候環(huán)境條件下，比如出現(xiàn)夏季室外溫度超過凈化空調(diào)設(shè)計(jì)的最高標(biāo)準(zhǔn)，或者梅雨季節(jié)的到來影響外部新風(fēng)的濕度，凈化空調(diào)造成難以實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)空氣質(zhì)量進(jìn)行連續(xù)、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、高效地控制。根據(jù)城市氣候的環(huán)境差異、風(fēng)向差異、污染程度等，對凈化空調(diào)布局進(jìn)行優(yōu)化，在滿足操作要求和人體舒適度的同時(shí)，降低橫斷面的平均風(fēng)速，從而減小凈化空調(diào)系統(tǒng)的能耗[3]。另外，必須能夠根據(jù)外部氣候環(huán)境的變化，及時(shí)確定凈化空調(diào)的新風(fēng)量，在滿足功能需求的情況下，盡可能地采取最小的新風(fēng)比。

（2）調(diào)整溫濕度的設(shè)定基數(shù)。凈化空調(diào)在運(yùn)行過程中，隨著外界環(huán)境的差異變化而向設(shè)定的溫濕度數(shù)值方向變化，其中設(shè)定的數(shù)值和實(shí)際的數(shù)值之間的差距越小，所需要耗費(fèi)的能量就越少[4]。為了節(jié)能方面的考慮，在凈化空調(diào)的智能化設(shè)計(jì)中，可以通過安裝遠(yuǎn)端傳感器，加強(qiáng)空調(diào)對外部溫濕度的動(dòng)態(tài)感應(yīng)，并將空調(diào)的數(shù)值自動(dòng)設(shè)定調(diào)整到最能節(jié)能的臨界，以此機(jī)動(dòng)調(diào)整凈化空調(diào)的電機(jī)轉(zhuǎn)速。通常來說，在不同的區(qū)域制定不同的基數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在滿足外部功能需要的情況下，在進(jìn)行制冷的時(shí)候盡可能將數(shù)值設(shè)定高一些，在進(jìn)行供暖的情況下盡可能將數(shù)值設(shè)定低一些，通過降低空調(diào)負(fù)荷手段來實(shí)現(xiàn)智能節(jié)能的目的。

（3）在凈化空調(diào)中安裝熱泵。根據(jù)城市的氣候特征，可以充分利用熱泵原理，將外部環(huán)境中的地?zé)帷庠?、水源等進(jìn)行回收利用，以此減小凈化空調(diào)的負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)空氣質(zhì)量的改善[5]。加強(qiáng)凈化空調(diào)冷源控制，在凈化空調(diào)中設(shè)置獨(dú)立的冷源智能控制系統(tǒng)，對凈化空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，出現(xiàn)故障后及時(shí)進(jìn)行報(bào)告。

總之，為了合理控制凈化空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行能耗，加強(qiáng)凈化空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中對外部城市氣候環(huán)境變化規(guī)律的監(jiān)測和應(yīng)變是非常有必要的。通過對城市氣候特征差異進(jìn)行分析，有利于掌握外部環(huán)境中的溫度、濕度、污染、風(fēng)速等實(shí)際情況。據(jù)此結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段，對凈化空調(diào)的設(shè)計(jì)運(yùn)行進(jìn)行改良。在凈化空調(diào)系統(tǒng)正常運(yùn)行的過程中，智能化自主切換各種設(shè)備的使用頻率，避免設(shè)備的過熱或過冷，對于保持機(jī)電的使用安全和延長系統(tǒng)使用壽命有一定的作用。同時(shí)，在滿足室內(nèi)功能需求的前提下，高效合理地實(shí)現(xiàn)凈化空調(diào)智能化節(jié)能的目的，最大程度地控制了凈化空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行成本。

參考文獻(xiàn)：

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