空調(diào)系統(tǒng)的耗能與節(jié)能

屈志宏

摘要：本文主要探討了空調(diào)安裝系統(tǒng)中的關鍵能耗部分，且對于新風系統(tǒng)中節(jié)能做出了解釋。

關鍵詞：節(jié)能；新風系統(tǒng)

空調(diào)系統(tǒng)耗能是現(xiàn)代綠色建筑不可回避的重要指標，無論是未建工程還是已完成工程，都必須作為重點工作加以考慮或優(yōu)化。比如待建項目在設計之初根據(jù)基礎設施條件、建筑物使用功能、氣候及環(huán)境因素等方面合理選擇空調(diào)系統(tǒng)方式，達到降低能耗的目的；對于完成的工程項目，依照已有的設備運行工況來制定相應的節(jié)能措施，體現(xiàn)在操作規(guī)程上，按照實際的運行負荷特性，立即對整個系統(tǒng)的控制進行優(yōu)化，并加大，目前的空調(diào)系統(tǒng)的日常維護與保養(yǎng)。

一、空調(diào)系統(tǒng)的能耗

1、系統(tǒng)方面的能耗：設計階段全方位研究建筑的使用的特性，研究熱負荷的規(guī)律，使用大小合適的主機，不使用單一的大主機，以避免大機組在部分負荷的低效率下運行。日常運行時要注意根據(jù)實際空調(diào)機組的負荷變化及時變換主機的運行參數(shù)和運行模式，使運行模式與環(huán)境現(xiàn)狀保持一致，達到運行狀態(tài)最佳。

2、熱交換方面的能耗：熱交換器及冷卻塔部分在常年連續(xù)的使用過程中會有灰塵和污垢結在熱交換器的表面，增加了阻力降低了熱交換效率，也會造成較大的浪費；交換介質水應該采用經(jīng)過水處理后的軟化水，杜絕水垢、雜質等污染；同時對于熱交換器和冷卻塔進行定期清潔和維護，尤其是對于開式冷卻塔的定期清潔和維護更為重要。

3、動力方面的能耗主要有：水泵電機、風機電機等能耗，是系統(tǒng)維持運行的能耗，按照目前的技術條件完全可以采用變頻控制，使主機“按需”運行，避免出現(xiàn)大馬拉小車現(xiàn)象。較大的系統(tǒng)，應采用多個設備搭配統(tǒng)籌運行，這樣可以避免比較大的系統(tǒng)在低負荷時的低效率運行；

4、介質輸送方面的能耗：空調(diào)的水管、風管對冷熱的輸送，管路系統(tǒng)應做好全面嚴密的保溫，這一點是非常關鍵的。空調(diào)系統(tǒng)在長時間運行以后，對管路系統(tǒng)的保溫層需要進行檢查、檢修和補損，確保保溫系統(tǒng)有效，減少管路系統(tǒng)的熱量損耗，同時進風口、出風口濾網(wǎng)部位的清潔也十分關鍵，定期清潔不但可以減少阻力損失，還能減少細菌、灰塵對室內(nèi)空氣的污染，間接地減少主機能耗，提高空氣質量；

5、排風系統(tǒng)、排水系統(tǒng)也存在能耗：：因為排風與排水均會使部分的熱量沒有加以利用就浪費掉，整個系統(tǒng)中還必須重新引入較低溫度的風與水，因此在考慮成本和效率的前提下采用熱交換器或熱回收器回收排風、排水里面的低品位熱量也是很有必要的。

二、新風系統(tǒng)的節(jié)能

主機部分的能耗無疑是整個空調(diào)系統(tǒng)最大的，在系統(tǒng)完成后，通過調(diào)節(jié)運行參數(shù)和運行模式可以有效的減少耗能。而新風系統(tǒng)的耗能也不可忽視，根據(jù)以往經(jīng)驗分析，新風負荷占總負荷的30%左右，合理選擇新風處理設備以及合理運行是減小新風能耗的關鍵，運行中有效降低新風量的引入，最應該注意的是控制造成環(huán)境污染的污染物源頭，例如進行裝修時選擇材料要注意材料是否綠色、環(huán)保、室內(nèi)吸煙人數(shù)的多少等等，只有將污染源頭控制住了，才能有效減少新風量。一般情況下引入新風的目的就是為了將室內(nèi)受污染的空氣稀釋成人體可接受的程度，因為空調(diào)的送風系統(tǒng)并不能直接使室內(nèi)含有的過量二氧化碳、粉塵細菌等污染物的空氣清潔干凈，只有將室外污染程度相對來說低的空氣引進室內(nèi)，才能稀釋室內(nèi)污染空氣。

所以根據(jù)上述內(nèi)容，減少新風量的引入，需要注意以下幾點：①引入新風的所在地的空氣質量要有所保證，空氣質量需要達標；②新風的引入口與室內(nèi)之間的距離不宜過長，以免新風在到達室內(nèi)的過程中再次受到二次污染；③選擇空氣過濾網(wǎng)時，應選殺菌性能好，吸附能力強的過濾網(wǎng)，可以有效殺滅室內(nèi)細菌，清除室內(nèi)灰塵顆粒等，室內(nèi)污染物變少了，新風的引入也就會降低，還需著重注意的是過濾網(wǎng)要及時清洗更換，保證風口暢通清潔；④新風送進室內(nèi)的方式也需要注意，將新風引入到送風系統(tǒng)中，根據(jù)室內(nèi)空氣質量的好壞來確定送風區(qū)域，區(qū)域空氣污染嚴重的部位就將新風送入該區(qū)域，不用將整個室內(nèi)的空氣進行替換，也就減少了新風的引入。目前使用比較多的減少新風引入的方法是根據(jù)室內(nèi)二氧化碳的含量的高低來確定新風引入量的大小，即：室內(nèi)二氧化碳含量過高就加大新風的引入量，一直到室內(nèi)二氧化碳含量達到標準為止；室內(nèi)二氧化碳含量在標準以下，那么就可以減少新風的引入（我國的暖通規(guī)范規(guī)定CO2濃度要控制在1000ppm以內(nèi)）。

但是僅僅根據(jù)二氧化碳的含量來確定新風引入量仍然無法保證室內(nèi)空氣質量的，因為二氧化碳只是室內(nèi)污染物中的一種，其他一些細菌、粉塵等污染物如果沒有被有效地排出室外，超出可允許的范圍，人體也很容易受到影響。例如許多常年呆在辦公室內(nèi)或人員密集的大樓內(nèi)工作的人們都容易患上“大樓病綜合征”，這都是因為接觸各種有害物質導致的。所以，僅僅以二氧化碳含量來作為新風引入的標準是片面的，在引入新風時還是要考慮到室內(nèi)其他污染物是否在允許范圍內(nèi)。

三、工程實例

實例簡介：

無錫某精密模具廠的一期和二期工程采用集中空調(diào)系統(tǒng)，采用空調(diào)加新風的空調(diào)系統(tǒng)方式保障辦公樓和生產(chǎn)車間的環(huán)境溫度和空氣質量狀況的空調(diào)系統(tǒng)，在一期工程完成后的三年的使用中，存在溫度不達標，空氣質量差，夏季溫度較高時，員工經(jīng)常出現(xiàn)頭暈現(xiàn)象，意見很大，同時設備運行能耗較第一年大幅上升，為了解決這一問題，工廠設備科在二期工程施工前組織設計、施工、監(jiān)理以及運行人員對一期工程存在問題進行新風系統(tǒng)有效性和節(jié)能分析，制定相應的改造措施在二期工程空調(diào)施工中進行落實和優(yōu)化，取得了好的效果。

1.新風系統(tǒng)有效性和節(jié)能分析

（1）空調(diào)系統(tǒng)管理運行制度不健全，運行操作不規(guī)范，人員變化頻繁，專業(yè)素質不高，操作簡單不規(guī)范，沒有節(jié)能運行的措施和方法。

（2）空調(diào)系統(tǒng)的風口、過濾網(wǎng)等堵塞污染嚴重，風管、冷卻水管以及部分閥門保溫破損嚴重，公司無空調(diào)系統(tǒng)專業(yè)人員進行定期維護保養(yǎng)。

（3）新風系統(tǒng)為1臺大的PAU預冷空調(diào)箱集中處理新風，將室外新風處理后送入車間和辦公樓，管路長短不一，設備和人員集中區(qū)距離較分散，新風壓頭損耗大，風量偏小，新風系統(tǒng)無法發(fā)揮其有效性。

2.改造措施

（1）建立和完善空調(diào)系統(tǒng)管理運行制度，招聘專業(yè)管理人員進行管理，系統(tǒng)培訓空調(diào)運行操作人員，委托專業(yè)空調(diào)維保公司對空調(diào)系統(tǒng)進行定期維護保養(yǎng)。

（2）由于工廠內(nèi)的生產(chǎn)線分部在不同區(qū)域，所以，如果是讓水冷柜機直接制冷后送風的話就不太劃算，在水冷柜機外設置一個送風管道，直接送風到生產(chǎn)線上。這樣一來，工人們也可以在溫度適宜的環(huán)境中工作，而工廠的空調(diào)在使用高峰期也能夠保持適宜溫度。

（3）將耗電多能效又低的空調(diào)停用，降低制冷壓縮機和空調(diào)風機的能耗，由于水冷柜機設置了送風管道，給生產(chǎn)線上的員工直接送風，所以就算停用一些空調(diào)，也不會影響到員工工作區(qū)域的溫度情況。

（4）主機的運行參數(shù)優(yōu)化，使運行狀態(tài)最佳；冷卻冷凍水泵的變頻改造，添加變頻器；

（5）空調(diào)末端的優(yōu)化運行：對于空調(diào)風柜秋季可以多采用室外涼的新風；定期維護保養(yǎng)空調(diào)風柜；定期清潔初、中效過濾器；定期清潔風機盤管，定期清潔和維護冷卻塔；

（6）采用聯(lián)動控制來自動控制除濕機的啟停，根據(jù)需求調(diào)整空調(diào)風柜的溫濕度設定值；

（7）根據(jù)季節(jié)變化合理運行新風系統(tǒng)；

3.改造成效

經(jīng)過有針對性的改造以后，一期車間綜合樓的空調(diào)系統(tǒng)運行有了很大的改善，雖然動力車間增加了幾個管理和運行人員，但是在大家的共同努力下，空調(diào)能耗較往年降低17%，辦公樓、車間環(huán)境舒適，工作效率明顯提高，在改造完成后的2010年夏天再也未出現(xiàn)工人反映頭暈惡心的現(xiàn)象。

四、結束語

全面了解空調(diào)系統(tǒng)能耗，是為了做到更好的節(jié)能，節(jié)能工作永無止境，需要我們從業(yè)人員不斷地學習、思考、實踐和改造，優(yōu)質的新風系統(tǒng)設計和安裝選擇能夠更有效的提高和改善空調(diào)系統(tǒng)對室內(nèi)空氣質量的要求，同時合理有效地運行，及時正確的保養(yǎng)和維護也將使一個完整的系統(tǒng)發(fā)揮更大的效能。營造一個低碳舒適的工作與生活環(huán)境，是我們暖通空調(diào)專業(yè)工作者的責任，也是我們每個人的共同愿望。