空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行及節(jié)能情況不理想的部分原因再認(rèn)識(shí)

張學(xué)峰

摘要：文章介紹了中央空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)以及變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，分析了空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能情況不理想的主要原因，并提出了解決問(wèn)題的辦法。

關(guān)鍵詞：中央空調(diào)系統(tǒng)；空調(diào)運(yùn)行；節(jié)能設(shè)計(jì)；全風(fēng)系統(tǒng)；風(fēng)機(jī)盤(pán)管；新風(fēng)系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TU831 文章編號(hào)：1009-2374（2015）11-0094-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.11.047

業(yè)內(nèi)很多人在講：現(xiàn)在的樓宇自控系統(tǒng)（BA系統(tǒng)）的智能化情況很不理想，尤其是節(jié)能情況達(dá)不到預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)，這種情況是真實(shí)普遍存在的。BA系統(tǒng)所指的是對(duì)樓宇中的電力設(shè)備，如電梯、水泵、風(fēng)機(jī)、空調(diào)等設(shè)備的運(yùn)行工況進(jìn)行科學(xué)及有效的控制，其中空調(diào)在這里是占有比較大的比重，尤其是在能耗方面。所以我們常說(shuō)的BA系統(tǒng)的智能化和節(jié)能情況不理想，實(shí)際上指的就是中央空調(diào)及控制系統(tǒng)的智能化及節(jié)能情況不理想。對(duì)于現(xiàn)代建筑來(lái)講，裝備中央空調(diào)及控制系統(tǒng)最主要的目的有兩個(gè)：一個(gè)目的是為樓宇內(nèi)用戶提供一個(gè)舒適的環(huán)境；另一個(gè)目的就是節(jié)能。

1 中央空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行情況

1.1 中央空調(diào)系統(tǒng)的常見(jiàn)運(yùn)行方式

BA系統(tǒng)中的空調(diào)系統(tǒng)指的是中央空調(diào)系統(tǒng)，而與自身攜帶冷熱源的獨(dú)立空調(diào)系統(tǒng)無(wú)關(guān)。中央空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源是由外部的冷源設(shè)備和熱源設(shè)備供給，冷源主要有為空調(diào)末端設(shè)備供給7℃左右冷凍水的冷水機(jī)組，熱源則是熱交換站或鍋爐等。城市樓宇的中央空調(diào)系統(tǒng)最常見(jiàn)的運(yùn)行方式就是：由空調(diào)機(jī)組供冷（熱）的全風(fēng)系統(tǒng)方式和風(fēng)機(jī)盤(pán)管+新風(fēng)系統(tǒng)的供冷（熱）方式。

1.2 全風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式

中央空調(diào)系統(tǒng)是集中式或半集中式空調(diào)系統(tǒng)，系統(tǒng)中的一臺(tái)（組）空調(diào)機(jī)組為若干個(gè)空調(diào)房間同時(shí)供送冷風(fēng)。通常由冷源（冷水機(jī)組）提供低溫的冷凍水，冷凍水流進(jìn)空調(diào)機(jī)組的冷水盤(pán)管，冷水盤(pán)管嵌入在金屬表冷器中，在金屬表冷器上有很多細(xì)密的孔洞，當(dāng)來(lái)自新風(fēng)口的新風(fēng)和回風(fēng)口的回風(fēng)在混風(fēng)室混風(fēng)后，再穿過(guò)表冷器的細(xì)密孔洞，溫度降低，由送風(fēng)口送出溫度和濕度適宜的冷空氣。空調(diào)機(jī)組內(nèi)的風(fēng)機(jī)將冷空氣通過(guò)送風(fēng)管道送到各個(gè)空調(diào)房間內(nèi)，每個(gè)空調(diào)房間的回風(fēng)口再將回風(fēng)匯聚到回風(fēng)管道內(nèi)送回到空調(diào)機(jī)組，繼續(xù)降溫處理，同時(shí)進(jìn)行濕度處理，系統(tǒng)工作就是這樣一個(gè)循環(huán)過(guò)程。

1.3 風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式

風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)是實(shí)際工程中廣泛使用的一種空調(diào)末端組織方式，該方式采用新風(fēng)系統(tǒng)與風(fēng)機(jī)盤(pán)管組合的形式，解決了僅使用風(fēng)機(jī)盤(pán)管不能解決新風(fēng)輸運(yùn)不足的缺點(diǎn)。經(jīng)處理的新風(fēng)通過(guò)新風(fēng)管送到空調(diào)房間，室內(nèi)的風(fēng)通過(guò)回風(fēng)口與送入的新風(fēng)混合后再經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)盤(pán)管處理，達(dá)到要求后再送入空調(diào)房間。

2 空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能情況不理想的部分原因

空調(diào)及控制系統(tǒng)是BA系統(tǒng)的主要子系統(tǒng)，業(yè)內(nèi)人士普遍反映：BA系統(tǒng)運(yùn)行中的節(jié)能情況不理想，實(shí)際的運(yùn)行性能指標(biāo)與設(shè)計(jì)指標(biāo)差距較大，換言之，BA系統(tǒng)不智能，實(shí)際上多指空調(diào)及控制系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能情況不理想。

對(duì)于空調(diào)及控制系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能情況不理想的原因主要有：

2.1 采購(gòu)、運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用過(guò)高

由于在目前國(guó)內(nèi)大環(huán)境的影響下采購(gòu)環(huán)節(jié)存在許多潛規(guī)則以及業(yè)主方節(jié)能意識(shí)的薄弱等因素的影響，使得空調(diào)及控制系統(tǒng)在設(shè)備采購(gòu)方面的費(fèi)用占到購(gòu)買、運(yùn)行維護(hù)、保養(yǎng)、管理總費(fèi)用的80%左右，甚至達(dá)到90%以上。而在國(guó)外，由于具有一整套成熟的采購(gòu)、運(yùn)行、維護(hù)等方案，購(gòu)買空調(diào)及控制系統(tǒng)的費(fèi)用僅占總費(fèi)用的30%左右。

2.2 復(fù)合型專業(yè)技術(shù)人才匱乏

由于專業(yè)的細(xì)化和受教育的過(guò)程不同，使得復(fù)合型人才的數(shù)量難以滿足目前用人單位的要求。體現(xiàn)在空調(diào)運(yùn)行、維護(hù)等方面，自控工程師對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程及工況方面的知識(shí)了解不是很透徹；暖通工程師對(duì)于本專業(yè)的知識(shí)掌握的比較全面并具有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但對(duì)于電氣、自控等專業(yè)的知識(shí)少之又少……這樣就造成了在空調(diào)系統(tǒng)的安裝、運(yùn)行、維護(hù)等方面各專業(yè)的配合出現(xiàn)一定程度的不協(xié)調(diào)現(xiàn)象，使得空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行、節(jié)能等功能無(wú)法正常的發(fā)揮。

2.3 業(yè)主方物業(yè)管理部門(mén)人員缺乏相關(guān)知識(shí)

業(yè)主方物業(yè)管理部門(mén)的人員對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)和技能不盡如人意。

2.4 人才培養(yǎng)不到位

樓控系統(tǒng)、空調(diào)控制系統(tǒng)是弱電系統(tǒng)，需要具有較強(qiáng)專業(yè)駕馭能力的弱電工程師，弱電工程師培養(yǎng)難度大且時(shí)間長(zhǎng)，不能滿足樓控系統(tǒng)、空調(diào)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行維護(hù)及保養(yǎng)的實(shí)際工程需求。

2.5 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定、執(zhí)行不到位

后期運(yùn)行維護(hù)保養(yǎng)中的傳感器、執(zhí)行器的整定工作普遍沒(méi)有做到位。

2.6 甲方單位節(jié)能意識(shí)不夠

不愿為后期運(yùn)行維護(hù)保養(yǎng)中的節(jié)能舉措進(jìn)行后續(xù)

投資。

3 變風(fēng)量空調(diào)控制系統(tǒng)運(yùn)行狀況不佳及解決辦法

業(yè)內(nèi)人士知道中央空調(diào)系統(tǒng)中的變風(fēng)量空調(diào)及控制系統(tǒng)的使用情況更不理想。圖1給出了一個(gè)定送風(fēng)溫度控制的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，對(duì)于變風(fēng)量空調(diào)機(jī)組來(lái)講，設(shè)定一個(gè)送風(fēng)溫度，將設(shè)置在送風(fēng)口的溫度傳感器采集的送風(fēng)溫度信號(hào)送給變風(fēng)量空調(diào)機(jī)組的現(xiàn)場(chǎng)分站中DDC控制器，與存儲(chǔ)在DDC中的送風(fēng)溫度設(shè)定值進(jìn)行比較，應(yīng)用控制程序中的PID算法，控制冷凍水盤(pán)管上的電動(dòng)兩通閥閥門(mén)開(kāi)度，進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)使送風(fēng)溫度取設(shè)定值

送出。

圖1 定送風(fēng)溫度控制的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)

上面的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)不僅僅需要調(diào)節(jié)變頻空調(diào)機(jī)組表冷器中冷凍水盤(pán)管中的流量，還要根據(jù)空調(diào)區(qū)域中所有變風(fēng)量末端裝置（VAVBox）的送風(fēng)量總和來(lái)確定變頻空調(diào)機(jī)組送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使對(duì)應(yīng)的總送風(fēng)量與所有VAVBox送風(fēng)量的總和對(duì)應(yīng)。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的控制內(nèi)容遠(yuǎn)不止于此，目前成熟的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)量控制方法主要有定靜壓法、變定靜壓法、變靜壓法和總風(fēng)量法等。因此，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的控制比定風(fēng)量空調(diào)機(jī)組的控制要復(fù)雜得多。現(xiàn)實(shí)的情況是：常用的空調(diào)機(jī)組控制都有很多問(wèn)題，如對(duì)于調(diào)節(jié)閥的選擇是新風(fēng)空調(diào)機(jī)組自動(dòng)控制系統(tǒng)過(guò)程中面臨的一個(gè)主要問(wèn)題，在選擇過(guò)程中要涉及理想特性、可調(diào)比、工作壓力及溫度、允許壓差、閥門(mén)流通能力、閥權(quán)度等重要參數(shù)，因此對(duì)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的控制難度更大和問(wèn)題更多。

變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行狀況普遍不好的原因與空調(diào)及控制系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能情況不理想的原因基本相同，但前者對(duì)進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)及保養(yǎng)的專業(yè)工程師及技術(shù)人員技術(shù)素養(yǎng)的要求更高。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能情況不理想的原因是多方面的。要使空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行節(jié)能達(dá)到或接近設(shè)計(jì)要求水平，就要對(duì)以下一些方面進(jìn)行大幅度地改進(jìn)：（1）建立合理機(jī)制，完善采購(gòu)、運(yùn)行、維護(hù)程序及方案；（2）培養(yǎng)具有一定的專業(yè)、節(jié)能知識(shí)的復(fù)合型專業(yè)工程師以及不同的專業(yè)工程師在設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)和管理方面能夠進(jìn)行密切的合作和協(xié)同；（3）對(duì)甲方相關(guān)的管理及技術(shù)人員進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)，使其對(duì)于樓控、空調(diào)系統(tǒng)及控制系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)有一定程度的掌握；（4）對(duì)相關(guān)的管理及專業(yè)人員進(jìn)行培訓(xùn)，尤其是注重優(yōu)秀弱電工程師的培養(yǎng)；（5）制定和完善相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，使設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行調(diào)試、工程驗(yàn)收、運(yùn)行維護(hù)保養(yǎng)規(guī)范化；（6）提高甲方單位的節(jié)能意識(shí)等。

參考文獻(xiàn)

[1] 張少軍.建筑弱電系統(tǒng)與工程實(shí)踐[M].北京：中國(guó)電力出版社，2014.

[2] 張少軍.變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)及控制技術(shù)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2014.

[3] 張少軍.智能建筑理論與工程實(shí)踐[M].北京：中國(guó)化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

[4] 霍小平.中央空調(diào)自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2004.

（責(zé)任編輯：黃銀芳）