暖通空调水系统效率优化策略

邓德海

辽宁省暖通设备安装公司

暖通空调水系统效率优化策略

邓德海

辽宁省暖通设备安装公司

随着国家节能减排政策的不断深入，如何降低建筑能耗，是目前需要重点的解决问题。建筑能耗中，空调能耗占有很大的比例。建筑所使用的能量，很少一部分直接作用到建筑本身，其中很大一部分作用到建筑的暖通空调系统，统计资料显示，暖通空调对能量的消耗约是建筑能耗的一半左右。通过采用先进的技术和方法，可以显著的提高建筑暖通空调的工作效率，提高暖通空调对能量的利用率，从而有效的降低建筑的能耗，节约了能源。

暖通空调；水系统效率；优化策略

我国建筑普遍存在供暖及空调设备效率较低的问题。一般而言，空调能耗主要分为流体输送设备运行时所消耗的电能以及为了消除建筑物内热、湿负荷提供的冷、热源能耗。我们可以试着从这两个方面入手来寻求暖通空调水系统效率优化策略。因此，文章重点分析了变水量空调系统循环泵效率优化以及水系统围护结构的优化。

1 暖通空调水系统现状分析

随着材料和加工技术的不断发展，暖通空调也得到了飞速的发展，形成了各种各样的空调系统。暖通空调运行过程中，采用的基本原理都大致相同。常规的暖通空调主要有三类。第一类全空气暖通空调系统，该类型的暖通空调在运行过程中，所有过程都需要空气介质完成，空气介质完成能量传递转移的所有过程。第二类是空气-水系统，该类型的暖通空调运行时，水介质可以将暖通空调的热量带走消除，而空气介质是用来将冷水除热产生的湿气去除。第三类是全水系统，该系统具有重力循环末端装置、组合管道等装置，该系统具有较好的可控性和可操作性。暖通空调的设计过程中，通常没有考虑到季节、建筑空间位置、角度等参数，从而没有实现暖通空调的精确合理设计，在不考虑这些因素条件下，设计的暖通空调功率要大于实际需要的功率，因此会造成暖通空调系统能量的浪费。暖通空调各设备设计过程中，一般都采用最大负载进行设计，其实在实际的工作过程中，许多设备很少是在满载的条件下工作，如果考虑到这方面的因素，设计时精确的设计各个暖通空调的功率，可以大大的降低暖通空调的总功率，提高系统工作效率，节约能源。

2 暖通空调水系统优化研究

2.1 变水量空调系统循环泵优化

相关文献中对变流量空调系统二次泵四种配置方式的年运行费用进行了分析，得出多泵并联变速运行最节能，同时给出四种配置方式的经济性分析，结果显示相对于单泵定速而言，多泵定速相对回收期较短，而多泵变速相对回收期较长。还有文献对定压系统和变压系统中变频水泵的能耗进行了分析，指出在变压系统中把压差控制点设在最不利环路的管道上能最大限度地降低水泵能耗。另外，通过分析变频泵及管网系统在变工况的特性曲线，得知影响水泵变频节能效果的主要因素和变频调速的适用范围。通过分析冷冻水管路特性随空调负荷变化的特点，就可以得出计算空调冷冻水泵变频调速运行总能耗的一般关系式，还有的专家提出在 DDC 网络控制下，将传统二次泵系统改进为全变速一次 / 加压泵系统，取消一二次环路间的旁通管，使得节能效果更加明显。针对常规空调变流量一次 / 二次泵分布式冷水系统存在的小温差和低效率的问题及原因进行理论分析，提出改进设计方案即全变速一次 /加压泵分布式冷水系统，并阐明改进后系统的技术可行性及其优点。

2.2 提高空调水系统的控制水平

据有关资料表明，室内空气温度对室内环境的影响很大，但是对室内相对湿度的影响很小，由此可知，室内空气温度与人体感受到的舒适程度息息相关，但是室内相对湿度对人体感受到舒适与否的影响却很小，或者说几乎没有影响。在进行水系统的效率优化过程中，通过提高空调水系统的控制水平，就可以实现对室内温度与用户舒适度的有效掌控，让用户体验到更加优质的享受。提高空调水系统的控制水平，首先需要将电子技术与计算机控制技术实际运用到空调水系统中，通过对水系统的温度、流量与空气品质进行有效控制，实现空调系统内部空间的有效掌控。其次，需要在水系统的空气处理装置中安装定风量系统与变水量系统，有效控制水系统中每一个区域的风量与冷热水的流量。

2.3 合理设计水系统的围护结构

通过对我国空调水系统的实际使用情况进行调查，可以明显了解到我国空调水系统在实际运行过程中缺乏合理化的围护结构，致使水系统的运行过程中无法克服冷热水的流动阻力，在遇见压力时表现出不正常状态，严重影响用户的使用效率。水系统的围护结构，能够有效提高水系统运行过程中的节水性能，更加有利于暖通空调系统的稳定运行。在进行水系统围护结构设计的过程中，应该结合室内环境因素，对空调水系统进行有效控制，在安装水系统的围护结构时，详细按照相关操作要求，对定压补水装置、循环水处理器、软化水装置等进行详细检验，保证围护结构的持续稳定运行。同时合理有效的选取正确的围护结构，以保证空调水系统的正常运行，为用户今后使用空调提供有效的保障。

暖通空调系统的运行普遍存在冷热源和循环水泵效率低，能耗高的现象。本文通过对变水量空调系统循环泵效率优化以及水系统围护结构的优化，充分利用能源，保证设备节能稳定运行，实现节能改造，大大减少了运行资金的投入。当然，本文的研究存在许多的不足之处。暖通空调系统是一个复杂的系统。要真正的实现其节能，必须要分析该系统各设备间的制约关系。必须要综合考虑设备效率、建筑能耗、舒适度之间的关系，只有这样才能真正实现暖通空调的高效节能运行。

[1] 高会荣. 暖通空调水系统中水力失调现象及其解决方法[J]. 山西建筑，2011(20).

[2] 顾洁. 暖通空调设计与计算方法[M]. 北京：化学工业出版社，2013.