關于化工工業廠房暖通空調節能設計的探討

洪琛

（天津渤化工程有限公司，天津300193）

在經濟和社會快速發展的今天，人們對舒適度的要求逐步提高，暖通空調與人們的日常生活越來越密切，節能減排作為環境保護里面的重要環節，也越來越多的為人們所關注。化工工業廠房是工廠里面重要的組成部分，承擔著工廠主要的化工生產工藝活動。由于建筑設計防火規范和職業衛生以及職業病防治等相關規定的要求，暖通空調設備大量應用在化工工業廠房當中，所以如何做好暖通設備節能設計、減少能源浪費等問題已經出現在人們面前。本文根據筆者多年工作經驗主要分析和探討化工工業廠房中暖通空調的節能設計，根據廠房自身特點、工藝需要以及周圍環境的具體情況，提出廠房暖通空調的節能減排方案。

1 冷熱負荷問題探討

冷熱負荷的計算是暖通設計中節能控制的重要環節，化工工業廠房中的冷熱負荷計算與民用建筑冷熱負荷計算有著不小的區別。根據《工業建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB50019-2015，化工工業廠房工作地點按勞動強度確定設計溫度大多在12～21℃，以不同的勞動強度和生產工藝的溫濕度要求來作為設計溫度選擇的依據，例如極重勞動應為12～14℃之間，重勞動應為14～16℃之間，中勞動應為16～18℃之間，輕勞動應為18～21℃之間，此為設計溫度的依據之一。同時需要注意的是由于廠房內的生產工藝會產生熱量，所以實際計算出的熱冷負荷除了圍護結構的冷熱負荷外，還應考慮廠房散發的熱量等具體情況，全面兼顧廠房內對冷熱負荷造成影響的因素[1]。

2 供熱源與冷源選擇的節能問題探討

根據《公共建筑節能設計標準》，有可利用的廢熱或工業余熱的區域，熱源宜采取廢熱或工業余熱，不滿足上述條件廠房的供熱源一般由廠區的鍋爐房提供。由于廠區內不同種類的建筑對溫度有著不同的要求，所以有時采暖熱媒也不盡相同，如以生產工藝用熱為主導的廠房，大多可采取蒸汽來作為熱媒；以采暖用熱的廠房或者辦公樓，一般采取高溫熱水作為熱媒。由于工業電價成本比較高，消耗能源較大，所以一般不采取使用電力給工業廠房內供熱[2]。

工廠冷源應該根據工廠自身條件和當地環境、建設標準來選擇，盡量選擇高效節能、性價比較高的冷源，使用較小的投資成本獲得更大的能源效益。有可利用的淺層地表水并且可以百分百回灌的，可以選擇地表水或地下水作為冷源，如果廠區較大而且綜合管理的情況下可選擇集中式制冷站，不僅經濟實用還能節約能源。

3 廠房大門熱空氣幕的設計問題探討

眾所周知，大部分化工工業廠房由于人員在廠區內經常活動，所以大門會較長時間保持開放狀態，使得廠房內會有大量冷風侵入，會對廠房內的溫度產生較大影響。特別是在我國西部和北部寒冷地區，冷風滲透量會更為嚴重，因此為了減輕廠房內部熱量的流失，建議在對經常開啟的外門且不設門斗和前室的廠房門口設置熱空氣幕裝置。大門熱空氣幕裝置是通過電機帶動離心風機產生強大的氣流，形成一道熱空氣門簾，能有效防止熱空氣的外泄，保持廠房內的溫度，有效的減小能源浪費達到節能減排的目的[3]。當工業廠房外門寬度小于3m時最好采用單側送風，寬度為3～18m時，采用單側、雙側或者由上到下的送風方式比較合理，當大門寬度超過18m時用由上到下的送風方式。

4 末端系統節能問題探討

末端系統的散熱器應明裝，應采用外表面刷非金屬性涂料的散熱器，并且宜安裝在外墻窗臺下，確實需要暗裝的時候，裝飾罩里面要預留足夠的通道面積和合理氣流通道，以方便維修。

設計變風量全空氣調節系統時，應采用變頻自動調節風機轉速的方式。變頻自動調節風機轉速方式在節能方面有明顯優勢，采用變頻控制后使得風機軟啟動，能有效把對風機的沖擊電流減小，節約能源。并且變風量系統是通過改變送入房間的風量來滿足房間的負荷要求和變化，如果根據溫度來減小送入的風量，就可以在滿足室內溫度舒適要求的情況下，減小風機能耗。通常情況下，空調系統大部分時間在部分負荷的情況下運行。所以設計時應該根據廠房實際情況選擇合適的換氣次數，計算出每臺風機的風量最后確定每臺風機的選型，如果選擇風機過大，會造成風機耗能增加[4]。

5 化工工業廠房通風的節能問題探討

化工工業廠房的通風方式多種多樣，根據不同的化工工藝車間廠房和通風要求，可以做自然通風、機械通風、事故通風等。在滿足環保、衛生、生產工藝要求的條件下，最好采用自然通風，如開啟外窗可以節約能源，減少能耗[5]。如果外窗開啟的通風量不夠，可以采用安裝自然通風器裝置，例如屋頂自然通風器其利用建筑內部空氣的熱壓差，使得熱空氣上升，在建筑上部設置排風口將污濁的熱空氣排出，外部的新鮮空氣從建筑周圍的通風口送入室內，從而使得廠房車間通風換氣。自然通風器沒有電機和電力消耗，成本較低，綠色環保。

6 結束語

如何在節能環保方面取得突破是我國可持續發展的關鍵環節，化工工業廠房應該逐步加強并關注如何節能減排，提高效率，減小能耗。所以在滿足工藝生產的需要、消防安全的要求和工人在廠房內的舒適度要求的情況下，設計者要統籌考慮廠房的冷熱負荷和冷熱源的選擇，要合理的對暖通設備進行選型，這樣既能減少投資又能節約能源；要充分利用廠房自身條件，盡量利用工業余熱、地熱能、太陽能等可再生能源，從而減小電能消耗、降低運行成本。我相信在多方共同努力之下，一定會在工業廠房中的暖通空調節能問題上取得突破，為我國可持續發展貢獻力量。

參考文獻：

［1］何克青.自然供冷空調系統的節能分析與優化控制策略研究[J].上海交通大學,2012,11(02):368-369.

［2］宋瑞祥.淺析工業廠房的暖通空調節能設計[J].科技創新導報,2011,11(17):159-160.

［3］馬翠鳴.關于對工業廠房暖通空調設計問題的探討[J].設計與規劃,2012,12(03):143-144.

［4］張國鵬.工業廠房暖通空調的節能設計探討[J].工程建設與設計,2010,12(08):457-458.

［5］許必如.工業廠房暖通空調的節能設計[J].科技與生活,2012,14(02):472-473.