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暖通空调制冷系统中的节能环保技术分析何志达

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：何志达

[导读] 摘要：暖通空调制冷系统的高效率的循环使用具有非常突出的应用价值，不仅改变了人们以往的取暖及制冷模式，还能够有效地提升应用的效率。

        广东中烟工业有限责任公司韶关卷烟厂广东 512026
        摘要：暖通空调制冷系统的高效率的循环使用具有非常突出的应用价值，不仅改变了人们以往的取暖及制冷模式，还能够有效地提升应用的效率。传统的制冷系统模式存在最主要的两大问题，一个是能耗问题，一个是环保问题。就目前的系统而言，暖通能耗在建设工程能耗所占比例并不小，初期投入与后期的使用维护所消耗的资源是非常庞大的，对此应予以有效的解决。为了能够在应用暖通空调制冷系统时，降低能耗，减少对环境的污染，相关设计人员需要及时落实环保节能技术，让环保节能技术的价值充分体现出来。鉴于暖通空调工程在我国现阶段的持续应用，暖通空调工程中制冷系统的环保节能技术的恰当使用至关重要，优化暖通空调制冷系统中的节能环保技术，有利于更好地满足当前的供冷供热需求，同时还能减少能耗，使整个暖通行业在社会发展大趋势下与时俱进。因此在建筑暖通空调制冷系统设计时，相关设计人员应充分地加强环保节能技术在暖通空调制冷系统中的应用。关键词：暖通空调；制冷系统；环保节能技术
        关键词：暖通空调；制冷系统；节能环保
        1暖通空调工程存在的价值
        暖通空调工程在现阶段的工业、商用及民用建筑中都有着广泛的应用。人们通过使用建筑暖通空调，能够很好地实现对室内温度、湿度、洁净度等的控制要求，从而满足了人们的生产生活对室内环境的需求。暖通空调工程的应用，不仅能够大程度地为人们营造合适的内部空间环境，还能够对整个工程的项目进行总体的应用管理，在很大程度上减少了取暖制冷模式对人力资源的浪费，对于人力成本愈来愈高的当今社会，人力资源的节省，意味着后期维护成本的减少，由此可见，暖通空调工程具有非常大的应用价值。相关设计施工人员应当充分重视暖通空调工程的能源消耗及环保问题，这两大问题的实际解决情况，对整个建筑暖通行业的发展尤为重要。空调的能源消耗主要是制冷和制热，决定这两点的因素就是使用者在运用过程中所产生的冷热负荷参数，用户所使用参数就是该空调的内部负荷，然而，外部环境则是外部负荷，所以想要暖通空调，发挥其节能功效，把建筑环境进行优化，从而达到暖通空调的能源消耗问题的妥善解决。
        2传统的空调制冷系统存在的问题
        2.1能效低
        目前，我国空调制冷建设只是在设计及设备采购阶段对部分设备的能效提出要求，普遍没有设定制冷机房能效目标，系统建成后的实际能效往往达不到GB50189—2015《建筑节能设计标准》规定的最低限值要求，而且没有哪一方责任主体需要对系统能效负责。另一方面，由于目前安装能耗监测系统的工程不多，空调系统运行的真实数据不能实时反馈，系统真实运行状态难以准确掌握，并不能及时、准确地找出系统低效运行的原因。这也是摆在运营部门面前的一道难题。
        2.2制冷机房建设程序烦琐，系统调试缺失
        按目前的建设程序，设计周期短，精细化程度不够，设备优化布置不合理，占地面积大；设备采购分散，设备之间的匹配性不佳；施工周期长，现场施工变更多，协调管理难度大，材料浪费大；各阶段责任主体分散，存在不同程度的冲突，导致系统整体性能不佳，效果难以保证。目前，多数制冷机房内的设备和系统都没有进行现场性能测试，传感器执行器运行状态没有校正，控制策略没有检验，很可能处于低效或错误的运行状态，从建成交付之日起就存在先天不足。
        2.3节能控制与运维管理水平不高
        节能控制及设备管理综合性系统难以对制冷机房的节能控制做到专业化、精细化。反馈控制时间滞后、效果差，不能实时适应环境的变化。没有分项计量系统，没有运行能耗目标和控制指标，控制系统的能效及运行管理水平无法评判。运维管理对人员的依赖性较大，主观性较强。

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        3暖通空调制冷系统中的节能环保技术
        3.1设备采用全变频、高能效产品
        冷水机组主机、冷却水泵、冷却塔风机、冷冻水泵均选用变频产品，且具有良好的负荷性能。机房系统集成，管网系统优化：采用装配式整体集成技术，整合机房所有设备，在工厂进行预制、加工、生产、测试，现场拼装、调试，采用系统集成设计技术，通过三维仿真和力学有限元分析，实现最优化布局。通过对电动调节阀、压差旁通阀等的优化选型，降低系统阻力，改善水力平衡，进而降低水泵的扬程及流量。
        3.2水系统优化
        对于冷水机组，冷冻水出水温度越高，其能效比就越高，一般来说，每提高1℃，机组能效比提高3%左右。为提高制冷机房整体能效水平，建议提高冷冻水出水温度，并采用冷冻水大温差技术。将原设计7℃/12℃的冷冻水供回水温调整为9℃/16℃。节能控制技术优化：综合采用基于预测负荷的按需主动控制、控制系统的自主学习与持续优化、基于整体高效的设备关联控制等控制系统和控制策略。在各种负荷条件下通过节能控制系统自动寻优找到一个系统效率最佳点，使整个系统能效比最高。同时，对各用能设备、各控制参数进行监测、分析及统计，为节能运行提供数据支持。
        3.3建立高能效集成空调系统
        集成商开展二次深化设计和三维仿真，采用智能机电一体化系统产品，空调系统及空调末端设备打包统一招标；单一责任主体，无相关单位人员扯皮情况发生，系统集成制造商对系统综合性能指标负责；根据的负荷特点，采用关联预测控制技术；空调系统整体最优布局，节省1/3以上的机房占地面积；设备基础采用钢结构底座，可调整位置；生产图纸指导工厂预制，可精确到毫米级，节省10%以上的材料耗费；通过工厂预制、模块运输、现场拼装，避免工程现场的交叉施工，降低业主的管理难度，缩短4/5现场建设周期；具有各类完备的单机保护以及系统整体保护功能，能够实现全自动无人值守运行；借助云平台和大数据专业分析，全面远程监控管理，可实现技术咨询、信息查询、报警提示、专家节能优化、服务质量考评。
        3.4运用环保节能标准系统的空调系统
        ①选择具有变频技术的空调系统。该技术从设备运行过程中减少能量消耗以及把控便流量质量方面来实现。该技术在目前暖通空调中很常见，例如，格力所生产的中央空调就运用了该技术。②合理使用冷热器。热气对空调系统的稳定运作有着非常重要的作用，同时对空调的节能也有很重要的意义，在使用冷热器的时候，要与建筑物的热源供应现况相结合同时还要把节能考虑进去。环境在一定程度上会影响到暖通空调的节能效果，不管是周围的气候环境，还是建筑本身的组成材料等，都会影响到内外冷热交换。想实现暖通空调的节能工作，就要运用科学合理的方法把暖通空调制冷系统设计进行优化，这样可以把能源的损耗降低，从而更好的推动行业可持续性发展，为周边生态环境和节能环保政策实行提供强有力的帮助。
        3.5优化冷热能回收
        目前，暖通空调系统的冷热能回收问题正在深入探究，以提高暖通空调系统的冷热能回收效率，保证节能的前提下达到节能的目的。通过回收废气余热，可以更好地利用废气能量，对新风进行预冷或预热，减少负荷，从而实现空调系统的节能；排废热的回收可分为两部分：全热回收和显热回收，回收设备一般为板式全热交换器、流道式全热交换器和板式显热交换器。
        结束语
        以节能高效空调制冷系统的建设与能效保持为衡量标准，开展空调系统全过程的技术研究，综合运用BIM、集成化、系统仿真、大数据等技术，实现空调系统及空调末端全寿命周期的高效运行与精细化管理，从而降低的运营成本，促进可持续发展。
        参考文献：
        [1]史源源.暖通空调制冷系统中的节能环保技术分析[J].应用能源技术，2020（4）：34-38.