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大型商场中央空调安装新风系统节能问题研究

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：李科发

[导读] 摘要：针对我国当前的大型商场室内温度存在夏天设定过低，冬天设定过高的现象，介绍了大型商场中央空调安装新风系统节能的现状，运用理论分析的方法，探讨了大型商场中央空调安装新风系统节能的措施，以期达到节能降耗的目的。

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        摘要：针对我国当前的大型商场室内温度存在夏天设定过低，冬天设定过高的现象，介绍了大型商场中央空调安装新风系统节能的现状，运用理论分析的方法，探讨了大型商场中央空调安装新风系统节能的措施，以期达到节能降耗的目的。
        关键词：大型商场；中央空调；新风系统
        节能我国是世界上仅次于美国的第二大能源消费国，其中供暖空调能耗是导致我国出现季节性能源短缺的主要原因。目前我国大部分地区出现的能源供需矛盾都是季节性的能源短缺，而不是全年性的能源短缺，尤其是电力和天然气。据悉，我国在采暖和空调上的能耗占建筑总能耗的55%。而作为建筑能耗最主要构成部分的供暖和空调能耗属于季节性能耗，并且许多情况下冬季供暖和夏季空调消费的能源品种不同，这是导致电力、煤炭、天然气出现季节性能源短缺的主要原因。同时随着居民对夏季空调和冬季供暖舒适性水平要求的日益提高，由此引起的城市能源季节性供需矛盾日益突出，并且已经成为制约我国经济社会可持续发展的瓶颈。然而社会发展到今天，不论是工业建筑还是公共建筑，如影剧院、体育馆、办公楼、商场、店铺等都已经离不开空调，因此节能和带能量回收的空调产品已成为当今社会发展的需要。同时，大型商场具有很大的空调节能潜力，正确设置冬、夏天室内温度能产生良好的节能效果，因为冬天室内温度设定值每升高1℃，夏天室内温度设定值每降低1℃，平均将多消耗10%的能耗。但是我国当前的大型商场室内温度常常存在夏天设定过低，合当地气候条件、经济状况、工程的实际状况、排风中有害气体的情况等多种因素综合考虑，进行技术、经济分析比较，以确定选用合适的热回收装置，从而达到经济节能的效果。
        1 新风、排风全热交换方式的实施原理
        热回收方式比较多，但归纳起来共两大类：全热回收装置和显热回收装置。全热回收新风换气机工作原理是一种空气—空气能量回收通风装置，其核心功能是利用室内、外空气的焙差，通过全热回收机芯良好的导热透湿性能，在双向置换通风的同时，产生能量交换，使新风有效获取排风中的焙值，从而大大节约了新风预处理的能耗，达到节能换气的目的。其节约的能量包括显热和潜热，节能效果非常显著，全热交换效率可以达到约65%。
        从排风中直接回收热量的装置有转轮式、板翅式、热管式和热回收回路式，其中前两者既可实现全热交换，也可实现显热交换，后两者仅可以实现显热交换。而在百货商场中最为合适的热回收装置是转轮式热交换器和板翅式交换器。转轮式换热器是通过排风与新风交替逆向流过转轮，转轮中间有清洗扇，本身对转轮控制，能适应不同的室外空气参数，而且能使效率达到70～80以上。但是轮转式换热器是两种介质交替转换，不能完全避免交叉污染，因此流过气体必须是无害物质，现在市面上的产品技术更新改造，气密安全性好，采用送风压入、排风吸出，能够全热回收而不污染新风。其缺点是要求把新风和排风集中在一起，风系统布置带来一定困难。
        2 新风、排风全热交换方式的设计建议
        2.1合理设置空调机房
        设计大型商场中央空调时，考虑到商家的利益，空调机房面积总是被限制，空间利用率有限，而且室外进风口和排风口的距离要求尽量间隔远，避免气流短路，由于全热交换器有四个接管，系统中管路较为复杂。同时由于城市空气质量较差，积灰现象较严重，过滤器易堵塞，使用中应注意经常清洗过滤器。全热回收必要条件是新风系统与排风系统布置在一处，这就要求设计时对系统划分、风道布置、送排风机和热回收装置的设备等统筹安排冬天设定过高的现象，造成能源的大量浪费。其实通过加强中央空调安装新风节能系统管理，空调节能还有大量的潜力可挖。大型商场中央空调安装新风系统节能的现状随着人民生活水平的不断提高，为繁荣市场，适应商业竞争机制的需要，在城市兴建商场建筑呈上升趋势。根据有关资料数据分析，大型商场夏季工况的空调设计冷负荷中最大比例是新风负荷，占到了总冷负荷的60。可以看出，新风负荷占了相当大的比重，而新风负荷的计算取决于人员密度的取值，与同时在场的人数有关系，而这个人数是个动态的、难以确定的数值。客流量不仅与季节、天气、节假日等时间因素有关，而且随着商场所在位置、商场规模及经营范围、经营因素、柜台多少、货源情况、商场中空气环境的好坏等因素而变化。
        3 大型商场中央空调安装新风系统节能的措施
        新风、排风全热交换利用热交换回收排风中的能量，实行新风、排风全热交换是空调系统节能的一项有力的措施。

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但是选择热回收装置时，应结利用热交换回收排风中的能量，实行新风、排风全热交换是空调系统节能的一项有力的措施。但是选择热回收装置时，应结使系统趋于合理。要使风系统趋于合理，布置风系统需结合建筑平、立面周详考虑。
        3.1 设置排风热回收装置
        全热交换器的大小是按空调供冷或供暖时的最小风量确定。必须注意的是过渡季节或冬季采用新风供冷时不能用全热交换器，这是因为新风被排风加湿、换热后，会降低新风供冷的效果。因此必须采用新风供冷时，应在新风道和排风道上分别设旁通风道，使空气绕过全交换器。在GB50189-2005公共建筑节能设计
        标准第5.3.14条：“建筑物内设有集中排风系统且符合下列条件之一时，宜设置排风热回收装置。排风热回收装置（全热和显热）的额定热回收效率不应低于60，a.送风量不小于3000m3/h的直流式空气调节系统，且新风与排风的温度差不小于80℃；b.设计新风量不小于4000m3/h的空气调节系统，且新风与排风的温度差不小于8℃；设有独立新风和排风的系统。”
        3.2 考虑过渡季节的影响
        过渡季节使用空调的时间占全年空调总时间的比例也是影响排风热回收装置设置与否的重要因素之一。过渡季时间越长，相对来说全年回收冷量越小。我国大多数地区气候特点四季不分明，炎热时间长，采用这种热回收技术虽然初投资相对大一些，却节省了运行费用，而且节能效果是显著的。而现实中，虽然在前期设计工作时，设计师会给业主提供采用这个热回收系统后有关的初投资增加、运行费用减少以及增加的初投资的回收期长短分析，但是业主往往单纯地从经济效益方面来权衡热回收装置的设置与否，对于大型商场而言，热回收装置投资的回收期会稍长一些，而且全热回收系统设计还要充分考虑安装尺寸，运行的安全可靠性以及设备配置的合理性。
        3.3合理补给新风
        合理补给新风是在满足卫生、补偿排风、稀释有害气体、保持正压等要求的前提下，不盲目增大新风量，最好采用二氧化碳浓度控制器，达到减少新风的冷却负荷的效果。也可以通过安装新风、排风全热交换器，通过换热器使新风和排风进行显热或全热交换来减少新风负荷。另外用间接蒸发冷却系统预冷新风的节能效果在常规空调中可以加设间接蒸发冷却装置用来预冷新风，以减少新风负荷，从而降低机械制冷设备的容量。还可以对新风阀门采用焙差法自动控制，根据室内外空气的焙差值自动调节新风阀门的开度。
        3.4 积极选择节能空调与材料
        近些年来，空调用电的增长与城市电网之间的矛盾已越来越突出，使用高效节能的集中式空调替代分散式空调已是当务之急。设计人员应与制造商加快沟通，变被动接受为主动参与；系统设计也要突破旧有的思路，积极探索节能空调系统。同时在空调绿色材料的选择以及材料的回收再利用在新的设计项目中，禁止使用HCFCs和Halons产品，减少使用CFCs制冷剂。禁止使用对人体有害的石棉类保温材料。选择可回收利用的管材以及保温材料，重复使用空调系统中的材料，包括保温材料、管道、密封材料、胶粘剂、油漆涂料等。舍近求远选择境外的这些“新材料”是不符合绿色建筑要求的。就地取材，可以减少材料运输对环境造成的影响，促进当地经济的发展，也降低产品成本，减轻建筑业主负担。
        4 结束语
        综上所述，在暖通空调不断探索及实践的情况下，将社会效益及经济效益完成和谐的统一。在环保节能技术不断发展中也将出现更多的新型能源，为实现人类可持续发展做出贡献。
        参考文献：
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        [3]李玲，龙恩深.某宾馆空调系统能耗调研与节能改造分析[J].山西建筑，2008，34（5）：254-255.
        [4]黄秀清，司先秀.长期增量成本在实际应用中的难点分析[J].北京邮电大学学报（社会科学版），2006（1）：33-37