高层建筑制冷空调系统的节能分析

2019-11-28王茂

建材发展导向 2019年18期

王茂

（盐城工学院，江苏盐城 224051）

高层建筑制冷空调系统主要包括5 个系统，本文论述这5 个系统的节能措施，通过经济合理的选择新节能技术，实现高层建筑制冷空调节能增效目标，并且提出高层建筑制冷空调系统设计过程应该主要的问题，提高高层建筑制冷空调系统的可行性。

1 热能源设备系统的节能性

在高层建筑制冷空调系统当中，冷源设备利用冷水机组，对比离心式和活塞等冷水机组，吸收式冷水机组耗电量比较少，但是在能量利用效率方面，吸收式冷水机组节能效果不够理想[1]。利用离心式和螺旋式冷水机组，可以无级调节能量，对比活塞式冷水机组，具有较强的适应性，可以有效适应不同系统负荷，避免系统过冷导致能量浪费。利用活塞式冷水机组，这类机组通过并联多缸多台压缩机，有利于完善负荷调节性能。当前很多高层建筑普遍利用离心式冷水机组。高层建筑制冷空调系统热源设备广泛利用工业锅炉和城市热网，单台锅炉具有较大的容量，如果具有较高的满负荷运行率，也会提高热效率。

2 水输送系统的节能

高层建筑制冷空调系统经常是在负荷状态下运行，因此系统设备的实际需要的冷冻水量，通常要比设计流量小，高层建筑制冷空调系统在循环和输配冷冻水过程中，会消耗20%左右的能量，因此需要调整空调水系统，保障节能效果。闭式水系统对比开式水系统，可以节省水泵的耗电量，楼层高度不会影响到闭式水系统的水泵扬程，管路长度和阻力会在一定程度上影响到闭式水系统水泵扬程，因此在高层建筑当中非常适合利用闭式水系统。在高层建筑的底层区域适合利用蓄冷池蓄冷的空调方式，这样可以降低投资成本，操作起来也非常灵便[2]。

控制冷热水供水系统的压差，这样可以进一步平衡空调水流量，如果压差具有高阻力环路，可以利用二次循环泵。高层建筑的二级泵系统可以组合冷冻水制备的一次环路和冷冻水运输的二次环路，对比一级泵系统，这种系统虽然更加复杂，但是可以节省输泵的耗电量。

在二级泵当中，要想控制二次泵变流量，需要利用旁通阀旁通，再发挥节流阀的节流作用，同时需要控制水泵的使用数量，要利用无级调速水平，这样可以保障水泵节能控制效果。

3 风输送系统的节能

3.1 合理设计管网、科学选择材料

为了降低管网阻力，在设计输送管网的过程中，需要仔细计算管径，提高管内壁的光洁度，这样可以降低阻力，避免较多的损失功率。减少阀门的使用数量，这样也有利于减小管网阻力。为了提高管道的光洁度，可以利用XCA 复合材料，在管道内部敷设这种材料，

3.2 选择送风机

为了满足额定效率要求，可以利用高效风机，保障风机效率处于80%~90%范围内，在设计过程中要注重选型配套，风机型号和额定值要符合实际工况，提高设备运行效率，避免资源浪费。

3.3 利用节能变风量调节方式

通过调节变风量，保障节能效果，可以改变风机出口的风门和变风机的叶轮，注重控制离合器，调节风机电动机的速度，利用这些措施可以获得明显的节能效果。在高层建筑的照明灯具上部设置条形的回风口，充分利用吊顶空间设置回风道，这样就可以利用回风将照明灯的热量带走，虽然这种方式无法降低空调器的负荷，但是可以减少室内整体的负荷，这样就会降低高层建筑制冷空调系统的送风量和送风动力，降低能源消耗。

4 自动控制系统的节能

实现空调合理分区，利用独立的自动控制系统，这样可以节省很多能源。例如某大厦的周边区利用带温控器的风机盘管，可以完全适应符合变化情况，在中央区利用变风量系统。此外通过利用局部空调，可以节省30%~40%左右的能效[3]。高层建筑制冷空调系统在实际运行过程中，需要实施合理的控制，利用保证新风比的合理性，检测室内二氧化碳浓度，以此为基础确定控制措施，合理控制室内空气参数，这样可以提高高层建筑制冷空调的品质，同时可以维持设备的最佳工作状态，节省更多的能源。

5 充分利用能量回收系统

针对高层建筑制冷空调系统，可以通过回收装置，再次利用系统中的排气热和排水热等，例如在寒冷区域，可以利用排风向热交换器传递热量，再利用循环泵向另一个热交换器传递热媒，该热交换器再向新风传递热量。热电联供节能系统具有良好的发展前景，该系统利用的燃料为油和天然气，利用原动机调动发发电机，保障用电设备电动机工作的稳定性，原动机可以将余热排出，利用锅炉的蒸汽实现采暖和制冷，也可以以此供应热水[4]。空调系统利用能源的过程中，热电联供系统的综合热效率比较低，可以大幅度利用其发电效率好蒸汽热效率，这种节能系统的效率比较高，发展层次也比较高。