工業(yè)廠房暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計

寇宏麗

摘 要：隨著能源短缺、環(huán)境污染等問題日益嚴重，節(jié)能減排已經(jīng)逐漸成為各行業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢，工業(yè)廠房建設(shè)正是其中之一，暖通空調(diào)設(shè)備耗電量較大，其節(jié)能設(shè)計方案就顯得尤為重要。為此，該文對工業(yè)廠房暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計要點進行了分析，并對暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計中需要注意的問題展開了探討。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)；節(jié)能；工業(yè)廠房

中圖分類號：TU83 文獻標志碼：A

0 引言

暖通空調(diào)主要包括采暖、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)3個部分，其承擔著調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境狀態(tài)使其滿足生產(chǎn)條件的重要作用。因此，在工業(yè)廠房建設(shè)中必須要考慮暖通空調(diào)工程的合理設(shè)置。然而在工業(yè)生產(chǎn)節(jié)能減排發(fā)展趨勢下，暖通空調(diào)的高耗能特點卻成了工業(yè)廠房建設(shè)中必須重點考慮的一個方面。因此，對于工業(yè)廠房暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的研究是十分必要的。

1 工業(yè)廠房暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計要點

1.1 冷熱源選擇

冷熱源是實現(xiàn)采暖與空氣調(diào)節(jié)功能的關(guān)鍵，同時也是暖通空調(diào)設(shè)計中的要點，一般來說，暖通空調(diào)的冷源可分為天然冷源和人工冷源2種，而熱源主要有獨立鍋爐房以及集中供熱熱網(wǎng)等，不同冷熱源的耗能不同，如果能夠選擇合適的冷熱源，暖通空調(diào)自然也就能夠達到良好的節(jié)能效果。以冷源為例，當前工業(yè)廠房暖通空調(diào)的冷源大多為人工冷源，既利用各種形式的制冷機制備低溫冷水來處理空氣或者直接處理空氣，這種方式的耗能相對較大，因此在設(shè)計時，可以使用地道風(fēng)（地下洞穴、人防地道內(nèi)的冷空氣）和深井水等人工冷源進行代替。這2種冷源開發(fā)并不困難，只需開挖地道、深井即可，成本也相對較低，因此具有充分的可行性。無論采用哪種熱源，應(yīng)盡量使冷熱源靠近負荷大的區(qū)域。

1.2 空氣幕設(shè)置

通常情況下，由于工業(yè)廠房的人員進出比較頻繁，因此在生產(chǎn)期間大門會不斷被開啟，這雖然為生產(chǎn)管理帶來了便利，但卻很容易造成室外空氣的侵入，從而影響采暖效果，而要想達到室內(nèi)設(shè)計溫度，就需要消耗更多的熱量。針對這一問題，我們可以在廠房大門的上方設(shè)置空氣幕，并選擇熱水或是蒸汽作為空氣幕的熱源，通過高速運轉(zhuǎn)的風(fēng)輪產(chǎn)生強大氣流，可形成一面無形厚實的自下而上的氣幕門簾，防止室外空氣進入。如果大門口安裝熱風(fēng)幕，在負荷計算時，無須計算外門的冷風(fēng)侵入冷熱負荷，從而減少了鍋爐的容量。

1.3 散熱器選擇

不同廠房的熱負荷不同、空間大小不同，室內(nèi)散放粉塵性質(zhì)及質(zhì)量不同等，這均對散熱器的安裝和運行有所影響，因此在暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計中，還需要結(jié)合廠房的實際情況來選擇考慮散熱器的種類。象當工業(yè)廠房負荷比例較大時，其熱需求量會比較高，如果放置散熱器空間較小，則需要選擇散熱面積較大的鋼翅式散熱器（如圖1所示）；而對于化工工業(yè)廠房、機械加工廠房等類型的廠房，由于其粉塵較大、腐蝕現(xiàn)象比較嚴重，容易造成散熱器的損壞，因此應(yīng)選擇鋼柱式散熱器或是抗腐蝕散熱器。在運行過程中，還需定期清理灰塵，放置灰塵影響散熱及揚塵。在設(shè)計和施工中，每組散熱器的進水支管上應(yīng)安裝恒溫控制閥，以調(diào)節(jié)進入散熱器熱水流量，且宜明裝，不宜安裝，散熱器外表面應(yīng)刷非金屬涂料，增加散熱量。

1.4 負荷計算

在暖通空調(diào)的設(shè)計中，負荷計算是一個非常重要的環(huán)節(jié)，其與設(shè)備選型有著非常直接的關(guān)系，一般來說，冬季室內(nèi)空氣溫度每提升1 ℃，其供熱能耗會增加10 %～12 %，而室內(nèi)空氣溫度每變化1 ℃，則空調(diào)供冷能耗會變化8 %左右。在實際工作中，我們應(yīng)依據(jù)相關(guān)的暖通空調(diào)設(shè)計規(guī)范確定合理的設(shè)計溫度，對每一個房間進行熱負荷和逐項逐時冷負荷計算。從而避免因設(shè)計溫度過低或過高而造成設(shè)備選型不合理并且造成能源浪費。需要注意的是，工業(yè)廠房的冷、熱負荷計算十分復(fù)雜，與常規(guī)民用建筑暖通空調(diào)的設(shè)計差異比較大，因此在負荷計算時需要對廠房的實際生產(chǎn)情況進行全面了解與調(diào)查，并在此基礎(chǔ)上計算會更加準確，從而實現(xiàn)對設(shè)計溫度的準確控制。

2 工業(yè)廠房暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計需要注意的問題

2.1 廠房設(shè)計

工業(yè)廠房不同于普通民居，由于很多生產(chǎn)工藝對于環(huán)境條件有著較高的要求，在廠房設(shè)計上也會比較特殊，因此在暖通空調(diào)的設(shè)計中，同樣也需要對廠房設(shè)計情況進行充分考慮，并結(jié)合廠房設(shè)計特點來對暖通空調(diào)的細節(jié)設(shè)計進行相應(yīng)的調(diào)整。另外，工業(yè)廠房的暖通空調(diào)系統(tǒng)規(guī)模相對較大，其結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，因此在設(shè)計過程中，必須要結(jié)合廠房實際情況，對各個部分進行綜合考慮，以保證各部分設(shè)計完成后能夠有效組合起來。在廠房的設(shè)計之初，就應(yīng)考慮使用保溫圍護結(jié)構(gòu)，滿足工業(yè)建筑節(jié)能設(shè)計統(tǒng)一標準?？梢杂行У亟档屠錈嶝摵?，降低暖通空調(diào)設(shè)備的耗電量。

2.2 管道布置

工業(yè)廠房的布局比較復(fù)雜，因此在對暖通空調(diào)的管道系統(tǒng)進行布置時，很容易與廠房其他管道位置沖突，因此在管道布置上，必須要對廠房內(nèi)的各專業(yè)管道進行全面考慮。象很多重工業(yè)車間內(nèi)會設(shè)置起重機、吊車、空氣管道、電氣橋架、各種工藝管道等管線設(shè)施，很容易與暖通空調(diào)專業(yè)管道的布置產(chǎn)生沖突，因此管道在架空敷設(shè)時，應(yīng)注意與這類設(shè)施保持合適的間距，保證協(xié)調(diào)布置。并做好管道的保溫及保冷工作，這會保證輸送到末端設(shè)備的介質(zhì)溫度與設(shè)計溫度基本型相同，否則達不到應(yīng)有的效果。另外，很多廠房內(nèi)設(shè)有大型機械設(shè)備，其工作時動作范圍會比較大，因此在管道布置時應(yīng)充分考慮各類設(shè)備的動作范圍，以免出現(xiàn)管道位置與其他設(shè)備使用產(chǎn)生沖突的情況。

2.3 車間特殊要求

很多工業(yè)廠房的車間往往會對暖通空調(diào)提出特殊要求，這一點在空調(diào)設(shè)計中需要加以注意。象有些車間對空調(diào)及風(fēng)機設(shè)備具有較高的防爆要求，因此設(shè)備選型時均應(yīng)選擇防爆型；而藥品生產(chǎn)廠房及電子廠房對車間內(nèi)具有潔凈要求，因此暖通空調(diào)設(shè)計要嚴格遵守工藝提出的潔凈度等級要求。在這些特殊要求的暖通空調(diào)中工程，選擇合理的設(shè)備、合適的管線布置，才能達到節(jié)約初始投資，節(jié)約運行費用的目的。

3 結(jié)語

總而言之，隨著暖通空調(diào)管道及設(shè)備在工業(yè)廠房中的廣泛應(yīng)用，暖通空調(diào)系統(tǒng)運行的高能耗必須引起高度重視，因此未來暖通空調(diào)設(shè)計必須要對節(jié)能設(shè)計進行更加深入地研究，保證在滿足廠房使用要求的同時，將能耗降到最低。

參考文獻

[1]洪琛.關(guān)于化工工業(yè)廠房暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的探討[J].天津化工，2018，32（2）：48-49.

[2]張林棟，李永超，史亞楠.工業(yè)廠房暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015（9）：15.