暖通空调节能技术在建筑工程中的应用分析

2020-11-27黄勇强

建材发展导向 2020年14期

关键词：源热泵热泵冷却水

黄勇强

（南昌市政公用地产，江西南昌 330000）

常见暖通空调系统多由冷热源及空气处理、空气及冷却水输配、终端设备三大模块构成，其中，输配系统运行能耗最高，其运行质量对暖通空调系统的整体运行效率及耗能水平影响最为明显。为提高建筑工程节能效果，有必要对暖通空调节能技术的应用进行分析。

1 暖通空调节能技术在建筑工程中的应用途径

1.1 蓄冷技术

蓄冷技术在电网负荷低谷或电价低谷时存储系统冷能，待进入高峰后释放存储的冷能，以分担高负荷状态下暖通空调的制冷需求，其原理为削峰填谷。暖通空调系统中制冷设备容量约为总容量的50%～70%，容量与制冷剂需求、噪音污染、环境优化能力间正相关。由于空调蓄冷系统多在夜间运行，此时冷却水的温度较白天更低，因此可发挥改善冷凝温度的作用，提高制冷系统运行效率，减少电能消耗。

1.2 变流量调节技术

暖通空调运行负荷与系统耗能之间直接相关，有数据显示，当空调处于满载运行状态时，其制冷系统的运行时长约为总运行时长的30%，也就是说，大多数情况下暖通空调的制冷系统均在非满载状态下运行。变流量调节技术即依照暖通空调实际负荷，对其主机、水泵、风机、压缩机等设备的运行状态做针对性调整的新型节能技术，其具备效果稳定、节能优势明显等特点。

变流量调节技术的调节对象包括风量、制冷剂流量和水量三类。

其中，变风量技术的节能原理为：结合环境温度、二氧化碳浓度等参数的变化，自动调节送风量大小，其变化范围在30% ～100%，该技术在人流量相对密集建筑的暖通空调系统节能中更为适用［1］。

变制冷剂流量技术借助变频系统，改变压缩机转速以控制制冷剂流量大小。该技术需在空调系统末端安装蒸发器，用以节约水资源，同时降低二次换热引发的热量损失。

变水量技术在系统末端盘管位置加装电动二通阀，可根据环境温度变化控制阀门开闭程度，调整水流量以合理分配环路阻力及压力，降低水泵能耗。

1.3 温湿度独立控制技术

温湿度调节为暖通空调系统的基本功能，其耗能占比约为40%，存在较大的节能空间。温湿度调节产生的系统负荷属显热负荷，若以低温冷媒进行处理，必然会引发冷源效率低下的问题，使用温湿度独立控制技术即可有效规避该问题。

温湿度独立控制技术的节能原理为：对室外新风做除湿处理后通入室内，同时达到排湿和换气的作用。同时，室内温度调节可通过独立设置的水系统实现，循环水温度在18～20℃，以辐射或对流型末端降低室内温度。温湿度独立控制技术优势有三，一是避免出现冷热抵消；二是以独立水系统提高冷源效率；三是提高环境质量。

1.4 热泵技术

热泵技术分空气源热泵、地下水源热泵、土壤源热泵和污水源热泵四类，其中污水源热泵可在提高建筑工程暖通空调系统节能改造的同时，实现大规模城市污水的循环利用，若全面普及，可承担城市20%左右的供暖需求。在常规暖通空调系统中增加四通阀，将低温热量传输至高温段进行升温取暖。同等耗电水平下，热泵产生的热能可达到电能加热的3～4倍。目前热泵技术在建筑工程中的应用已积累大量实践案例，节能效果也被充分证实。

2 暖通空调节能技术在建筑工程中的应用措施

除积极引进先进的暖通空调节能技术，对空调系统运行过程做适当干预也可发挥出明显的节能降耗作用。

2.1 提高冷却水系统畅通程度

冷却水管为暖通空调系统核心散热途径，若冷却水管本身故障造成系统堵塞，会大大提高空调系统运行能耗。在施工阶段，相关人员需对建筑结构做充分了解，合理选择冷却水管敷设位置，使用耐热、耐腐蚀性强的管材，严格控制冷却水管的水温和压力，为暖通空调系统提供最佳的运行条件。例如，施工过程中，实时监测水质情况，若发现水质不达标，采取必要的处理手段，避免因水质不合格导致冷却系统堵塞；定期进行系统检修，排除冷却水管堵塞点。

2.2 有效处理系统水凝结问题

现代建筑工程结构复杂，使暖通空调系统运行过程易出现水凝结问题，且随着环境温度降低，水凝结问题会进一步发展。暖通空调系统管线一般敷设于建筑结构隐蔽位置，发生水凝结问题后，不但会影提高空调系统耗能，还会对建筑本身造成不利影响［2］。水凝结问题多与空调系统排水管线坡度设置不合理及温差过大有关，该问题的处理也需要从两方面入手。1）科学设置管线参数。结合建筑工程结构及暖通空调系统特点，合理确定管道坡度、长度、敷设角度等，保证水滴能够及时排除。施工过程中，重点检查管道连接节点密封性，安装水封装置避免后期运行中出现水凝结；2）提高材料保温性能。冷冻水管及风管选材应注意考察材料的保温性能，避免出现冷损现象，若在检查过程中发现冷损迹象，需及时使用保温材料进行处理。暖通空调系统养护维修对于提高系统运行效率、降低系统耗能来说也非常重要，在节能技术应用中需予以关注。