蔡少銘

摘 要：節(jié)能一直是社會中不斷提及的重要話題，而隨著全球化能源的緊缺，節(jié)能更是人們不可忽視的重要問題。在社會的總能耗中，建筑能耗占有較高的比例，而在建筑能耗中空調(diào)系統(tǒng)能耗又占有一半以上。隨著節(jié)能技術(shù)的快速發(fā)展，對暖通空調(diào)進行優(yōu)化，從而使其在保證人們室內(nèi)環(huán)境舒適的同時，實現(xiàn)節(jié)約，提升能源的利用率。文章對暖通空調(diào)進行了概述，同時對暖通空調(diào)工程設(shè)計優(yōu)化的重要性進行了分析，并進一步對暖通空調(diào)工程的優(yōu)化設(shè)計方法進行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：空調(diào)系統(tǒng)；節(jié)能優(yōu)化；消耗；方法

前言

目前建筑事業(yè)發(fā)展的一個重點問題即是智能建筑，這不僅是當(dāng)前建筑節(jié)能的潮流，而且也是未來建筑節(jié)能的發(fā)展趨勢，同時建筑節(jié)能也與我國發(fā)展的要求相符合，是實現(xiàn)發(fā)展可持續(xù)的基礎(chǔ)。但在節(jié)能問題上，無論是在節(jié)能標(biāo)準還是具體工程項目的設(shè)計上，提高能量效率都是建筑節(jié)能的關(guān)鍵點及出發(fā)點，只有如此，才能實現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。

1 暖通空調(diào)概述

1.1 暖通空調(diào)的工作原理

暖通空調(diào)在工作時，其利用制冷劑使其在蒸發(fā)器中實現(xiàn)氣化后，與蒸發(fā)器中的冷凍水實現(xiàn)熱量交換，而且交換過程中冷卻水的溫度會降低，而氣化后的制冷劑則會形成高壓、高溫的氣體，而這部分氣體在冷凝器中被來自冷卻塔的冷卻水冷卻，從而由氣化狀態(tài)轉(zhuǎn)化了低濕、低壓的液體，而這部分被降溫的冷凍水則會由水泵被送至空氣處理機的熱交換器中，與混風(fēng)進行冷熱交換后形成冷風(fēng)源，經(jīng)過送風(fēng)管送到每個房間中。由于夏季室內(nèi)的溫度較高，熱量較多，所以在暖通空調(diào)的整體工作過程中，會將室內(nèi)的熱量被冷卻水帶走后經(jīng)冷卻塔后釋放到空氣當(dāng)中。

1.2 空調(diào)供水系統(tǒng)

空調(diào)供水系統(tǒng)即是指冷卻水系統(tǒng)，其不僅是循環(huán)式系統(tǒng)，而且還是變流量系統(tǒng)，所以可以根據(jù)其組成裝置的不同分為相對變流量和真正變流量兩種，由于變流量系統(tǒng)具有節(jié)能的功效，但只有真正變流量系統(tǒng)才可以有效的發(fā)揮出節(jié)能的功效來。

1.3 空氣處理單元

新風(fēng)和部分回風(fēng)在空氣處理單元中經(jīng)混合后形成混風(fēng)，而這部分混風(fēng)在熱交換器冷卻水熱交換后則形成送風(fēng)。這就實現(xiàn)了在冬季混風(fēng)吸收能量后溫度升高，而且夏季，混風(fēng)溫度降低后，送風(fēng)進入到室內(nèi)后會與室內(nèi)的空氣進行熱量人均產(chǎn)值，從而實現(xiàn)對室內(nèi)空氣進行調(diào)節(jié)的目的。而且在排風(fēng)機作用下，室內(nèi)氣體與新風(fēng)進行混合，然后重復(fù)這一個循環(huán)過程。在這個過程中，熱交換器發(fā)揮著非常重要的作用，所以在空氣處理單元中，熱交換器的作用極為關(guān)鍵。但在暖通空調(diào)設(shè)計時，會對熱交換器的工況有個標(biāo)準的設(shè)計，在實際運行過程中，熱交換器許多時候都是處于部分負荷狀態(tài)下，而無法與所設(shè)計的工況相符，所以也很難達到所設(shè)計的工況效果，對于這一點，需要設(shè)計人員在進行熱交換器設(shè)計時要及時進行了解，把握熱交換器的特點。

2 暖通空調(diào)工程設(shè)計優(yōu)化的重要性

其一，對暖通空調(diào)工程進行優(yōu)化設(shè)計，不僅可以滿足人們對工作和生活環(huán)境舒適性的要求，而且還可以使工作效率和生活質(zhì)量有所提高.

其二，由于暖通空調(diào)工程屬于整個建筑中能耗較高的部分，所以對其進行優(yōu)化設(shè)計，可以起到節(jié)約能源、提高能源利用率的作用.

其三，隨著直接數(shù)字控制器（DDC）、變頻技術(shù)以及能源管理控制系統(tǒng)等的廣泛應(yīng)用，使暖通空調(diào)工程的優(yōu)化設(shè)計策略和控制技術(shù)相輔相成，在節(jié)能降耗的同時，能夠更好的對暖通空調(diào)系統(tǒng)進行指導(dǎo)和控制。

其四，在暖通空調(diào)工程設(shè)計時，對于一些外界因素導(dǎo)致的冷負荷變化缺乏考慮，所以不可避免的出現(xiàn)高能耗的情況，所以通過優(yōu)化設(shè)計可以有效的彌補這一問題，有效的降低事故的發(fā)生率。

其五，暖通空調(diào)設(shè)備在選型時，都是按照設(shè)備的最大負荷及固定工作時間來進行選擇的，但在實際工作中，暖通空調(diào)的運行達不到滿負荷運行的情況，而且在多種因素影響下，如果采用固定工作時間運行則會影響設(shè)備的使用，造成能源的浪費，所以需要施工單位與設(shè)計人員進行有效的配合，通過對暖通空調(diào)運行時間的調(diào)整來對設(shè)計進行優(yōu)化，有效的提升暖通空調(diào)的運行效率，從而實現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。

3 暖通空調(diào)工程的優(yōu)化設(shè)計方法

3.1 控制策略的優(yōu)化

暖通空調(diào)工程中其空氣處理機都是利用PTD來進行控制的，所以要想確?？照{(diào)系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，則需要選擇一個較為適合PTD參數(shù)，通常情況下，PTD參數(shù)越高，則會使室內(nèi)溫度較快的達到預(yù)定的值，如果PTD參數(shù)低，則會導(dǎo)致達到預(yù)定值的時間較長，但PTD參數(shù)值也并不是越高越好，因為如果這個參數(shù)達到一個較高值時，則會導(dǎo)致數(shù)字控制器的支憲地出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，在很多場所中，利用PTD都能夠?qū)崿F(xiàn)空調(diào)的有效控制。但對于一些特殊場所，則僅僅依靠PTD參數(shù)則是無法使空調(diào)系統(tǒng)的負荷變化進行提升的，如在一些大的、熱慣性場所，則需要利用雙級控制系統(tǒng)來有效的提高暖通空調(diào)的響應(yīng)速度。在實際工程設(shè)計中，可以根據(jù)不同情況的需要，選擇不同的優(yōu)化控制，從而達到最優(yōu)的效果。

3.2 控制權(quán)的優(yōu)化設(shè)計

在某些特定的場合，如會議室，如果可以將空調(diào)或是通風(fēng)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定功能放置在現(xiàn)場，那么則能夠更加符合用戶的需要。然而DDC本身卻并不具備這樣的功能，必須添設(shè)專門的部件才能實現(xiàn)。為了實現(xiàn)這一功能必要時可以添設(shè)VRV控制面板的設(shè)定器，它可以給用戶帶來極大的方便和舒適性。

3.3 DDC的優(yōu)化

由于DDC控制系統(tǒng)的處理能力是不同的，所以應(yīng)根據(jù)各個場合不同的需要，選擇合適處理能力的DDC，如熱力站監(jiān)控點、冷凍機房等密集場合應(yīng)優(yōu)先考慮采用大型的DDC控制器，以減少控制器間的通訊和故障發(fā)生的頻率；對于通風(fēng)機、新風(fēng)機、空氣處理機等通常采用中型或小型的DDC即可滿足使用需要。目前，可編程邏輯控制器（PLC）的發(fā)展速度較快，其應(yīng)用范圍也越來越廣泛，因此，在暖通空調(diào)現(xiàn)場設(shè)備優(yōu)化控制工程中，可適當(dāng)加以采用，優(yōu)化效果也是比較明顯的。

3.4 控制網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計

在滿足靈活性和可擴展性的基礎(chǔ)上，空調(diào)系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量清晰、簡化，無論是采用RS485總線或是LonTalk總線的控制網(wǎng)絡(luò)都應(yīng)如此。由于分級多、分支多的網(wǎng)絡(luò)管理較為復(fù)雜，而且可靠性也比較低，雖然LonTalk總線在理論上能夠組成任意的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，但由于這種設(shè)計方式成熟度還不夠，存在著較大的隨意性，在實際工作中極易導(dǎo)致技術(shù)風(fēng)險的發(fā)生，增加空調(diào)系統(tǒng)的成本，所以通常情況下還是采用RS485總線的控制網(wǎng)絡(luò)，并利用手拉手環(huán)網(wǎng)的布線方式。

3.5 BAS監(jiān)控中心

暖通空調(diào)系統(tǒng)中的空調(diào)、通風(fēng)和動力系統(tǒng)的工作狀態(tài)都需要由BAS監(jiān)控中心來進行負責(zé)，但很多情況下，BAS監(jiān)控中心是與安保監(jiān)控和消防控制系統(tǒng)共同使用一間機房的，而且機房與冷凍機房和鍋爐房的距離都較遠，所以要想實現(xiàn)對空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備進行操作存在著一定的不合量性，在這種情況下，進行具體優(yōu)化時則可以設(shè)置一臺監(jiān)控分站，將其設(shè)置在冷凍機房和鍋爐房內(nèi)，其主要負責(zé)冷凍機房和鍋爐房的監(jiān)控任務(wù)，而且該分站只授權(quán)冷熱源設(shè)備。

4 結(jié)束語

近年來，由于人們物質(zhì)文化生活水平的提升，空調(diào)的使用數(shù)量不斷增加，這對于臭氧層的破壞及高能源等環(huán)境帶來了更嚴重的影響，所以加強對空調(diào)節(jié)能的研究具有迫切性，需要設(shè)計人員不斷加強自身技能水平的提升，從而實現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。

參考文獻

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