暖通空调工程中制冷系统管道设计及施工技术措施郝柳贺--中国期刊网

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暖通空调工程中制冷系统管道设计及施工技术措施郝柳贺

发表时间：2021/6/17 来源：《基层建设》2021年第6期作者：郝柳贺

[导读] 摘要：随着人们生活水平的日益提高，冰箱、冷柜和空调等小型制冷设备逐渐成为日常生活的必需品现阶段，从暖通空调的实际应用成效来看，仍然存在一些问题影响其运行效益，其中制冷系统的能耗消耗较大，与我国的可持续发展战略不相符，在很大程度上造成能源紧缺的问题。

        中建华帆建筑设计院有限公司河北省石家庄市 050000
        摘要：随着人们生活水平的日益提高，冰箱、冷柜和空调等小型制冷设备逐渐成为日常生活的必需品现阶段，从暖通空调的实际应用成效来看，仍然存在一些问题影响其运行效益，其中制冷系统的能耗消耗较大，与我国的可持续发展战略不相符，在很大程度上造成能源紧缺的问题。因此，优化控制暖通空调制冷系统是亟待解决的问题，相关技术人员应从长远发展的角度出发，结合制冷系统的工作原理，采取科学的优化及控制策略，从而改善其能耗大的问题，这样不仅可以满足人们的生产生活需求，而且可以提升其运行效益，使建筑物的使用价值和社会地位进一步提升，对建筑行业的可持续发展起到推动作用。
        关键词：暖通空调工程；制冷系统；管道设计；施工技术措施
        引言
        制冷机房设计施工一体化包括针对设计图纸的设计优化，针对机房空间排布地深化设计，针对装配式安装的模块拆分以及具体实施，囊括制冷机房从设计到施工的全过程管理及应用。
        1暖通空调制冷系统的工作原理
        暖通空调在实际应用过程中，主要通过热量交换达到制冷效果，制冷剂在冷凝器、压缩机、节流阀、蒸发器四个设备中循环，使制冷剂的自身状态发生变化，同时完成热量的吸收和释放。而蒸发器主要负责吸收热量，在进行大量的热量收集过程中，制冷剂的物理性质发生了较大的变化，从液体变为低温低压的气体，其中的部分气体进入压缩机，在压缩机的作用下转变为高温气体，随后进入冷凝器中，将自身热量传递给水及空气，并且转换成液体，通过这样的热量交换过程达到降温的目的。暖通空调运行的全过程不仅包括制冷剂的循环，而且包括冷冻水、冷却水及室内空气的循环。①在压缩机的作用下，制冷剂的形态发生了改变，成为液体后进入蒸发器中，与冷冻水进行热量交换，然后经过冷冻泵到达风机风口的冷却管中，通过风机的吹送实现降温处理。②制冷剂经过蒸发后，经过冷凝器转换为气体，通过冷却泵将冷却水输送到冷却塔上，经由水塔风机的喷淋达到冷却效果，最后与空气热量进行交换，完成热量释放。由此可知，进行热量转换和循环时，制冷剂发挥着重要作用，保证热量转换达到理想效果，同时使建筑内部环境的温度降低，处于最佳的温度条件。另外，制冷剂也是能源消耗的重心所在，若想降低暖通空调的资源消耗，就必须对制冷系统进行全面的分析和考虑，以降低能耗、提升运行效率为动力，采取有效的优化和控制方法，从而达到降低能耗的目的。
        2暖通空调制冷系统的优化控制策略
        2.1蒸发器的优化
        对蒸发器的优化策略则是提高暖通空调制冷系统内蒸发器的蒸腾功率，首先要全面了解和掌握蒸发器的工作原理，从其工作原理入手，保证技术参数调整的合理性，使蒸发器内部的工作部件得到优化，减少客观因素的干预和阻碍。在进行蒸发器技术参数优化时，将制冷剂的温度、气态制冷剂的出口处温度及液态制冷剂入口处温度都设定为10℃。结合制冷系统的实际工作情况，对蒸腾器的工作原理进行了分析和总结，空调制冷系统运行过程中，先启动蒸腾器的风机电机，给制冷系统提供液化水蒸气，通过在蒸发器的表面刷涂亲水膜，不会在翅片上出现大量水分，从而保证制冷系统正常运行。因而，在进行翅片挑选时，应优先选择波纹片或顶级高的桥片，因为桥片的交流热功用比波纹片更优越，再加上内螺纹管优于光管，蒸发器的铜管则以螺纹枪管为主，所以，蒸发器如果采用内螺纹管及桥片构成，其机组功能性也会显著增强。

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        2.2超高层空调水系统竖向分区方案
        在充分利用设备和管道系统承压能力的前提下，常采用①冷水机组统一设置在地下室机房，采用高承压管道和设备；②设置板式水－水换热器竖向分区；③冷水机组上楼分段设置空调系统的方式来进行竖向分区。（1）冷水机组统一设置在地下室机房，采用高承压管道和设备系统方案。该方案系统的工作压力较高，设备和管道系统选用和安装工艺要求严格。但此方案冷水机组集中设于地下制冷机房内，噪声和振动的问题容易处理，安装方便，冷水机组可综合全楼能耗进行集中控制，综合能效比高。没有中间换热设备和分区循环泵，冷水温度和末端设备的换热面积不变，运行能耗降低，能源利用效率提高。一次水循环系统可减少管路及设备投资，系统简单，运行管理简单。（2）设置板式换热器竖向分区方案，低区采用水冷冷水机组直接供冷，高区采用经中间换热设备换热后的二次水。根据文献的措施要求，高、低区采用同一冷热源，在中间设备层内布置水水换热器供高区使用，应符合下列要求：1）高区二次空调冷水供水温宜高于一次水供水水温1～1.5℃；2）高区二次空调热水供水温宜低于一次水温2～3℃。该方案可将设备和管道系统承压控制在1.6MPa以内，但因二次水温升高，经过一级板式换热器，冷源的供冷效率降低20%，在相同负荷的情况下，高区末端设备表冷器面积增大20%，不仅降低能源利用效率，系统还增加了高区循环泵，运行管理相对复杂。（3）冷水机组上楼分段设置空调系统的方式即高、低区分别设置独立的冷水机组，互不影响，不存在因换热造成的能量损失。根据文献的措施要求，高区冷热源设备布置在中间设备层或顶层楼板上时，应妥善解决设备的消声、隔振问题以及对设备层净高、结构的荷载要求。
        2.3BIM虚拟建造技术在制冷机房的应用
        虚拟建造技术，在机电安装中对于各专业协调、管线碰撞检查、管线综合排布、预留预埋、净高分析都有很重要的应用。由于在制冷机房中含有大直径管道、大型冷水机组和泵组，管道错综复杂，还有传统型钢支吊架和抗震支吊架，使冷冻机房的空间极其拥挤，维修通道的净高很难得到满足。采用BIM三维可视化，可以直接在三维空间检查管线的间距是否满足施工规范、维修、安全等要求，还可以对现场安装施工队进行视频交底，减少现场沟通协调成本，极大地提高施工企业的生产力。由于传统二维CAD的各专业图纸无法进行直接的数据关联，在进行多专业（建筑结构梁柱、给排水管道、电气桥架、暖通风管水管）协同时，费时费力且容易出现错漏，也无法实现将各个专业管道放在同一三维空间进行深化设计，很难及时将各专业图纸进行数据交流，而BIM的虚拟化建造技术完全解决了此类问题。
        结语
        由以上论述可看出，暖通空调工程中涉及的制冷系统的管道设计应充分关注，以确保其在具体运行中发挥出最大的价值和功效。其中涉及的各类安全规范及行动部署都应按照既定的标准严格实施，同时还应落实好既定的应急方案，从而为稳定安全地实施提供强有力的保障。相信在技术不断进步且各个方面全面精细落实的基础上，有关的工程推进会更为科学高效，而与之相关的各种不良的影响和情况也能得到有效地规避，从而为便捷安全的施工和部署提供基础保障，而这也是现代化建设持续推进的重要条件，因此应对其重点关注并切实有效地将其贯彻落实。
        参考文献：
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        [2]冯品涵.浅谈暖通空调工程中制冷系统管道设计及施工技术措施[J].建筑工程技术与设计，2016（11）：1189.
        [3]赵二庆.暖通空调工程中制冷系统管道的设计分析[J].科技资讯，2019，17（23）：62–63.
        [4]杨冠祥.关于暖通空调工程中制冷系统管道设计与施工技术的分析[J].建筑与装饰，2017（9）：13，16.