高層建筑制冷空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能分析

王 茂

（鹽城工學(xué)院，江蘇 鹽城 224051）

高層建筑制冷空調(diào)系統(tǒng)主要包括5 個系統(tǒng)，本文論述這5 個系統(tǒng)的節(jié)能措施，通過經(jīng)濟合理的選擇新節(jié)能技術(shù)，實現(xiàn)高層建筑制冷空調(diào)節(jié)能增效目標(biāo)，并且提出高層建筑制冷空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計過程應(yīng)該主要的問題，提高高層建筑制冷空調(diào)系統(tǒng)的可行性。

1 熱能源設(shè)備系統(tǒng)的節(jié)能性

在高層建筑制冷空調(diào)系統(tǒng)當(dāng)中，冷源設(shè)備利用冷水機組，對比離心式和活塞等冷水機組，吸收式冷水機組耗電量比較少，但是在能量利用效率方面，吸收式冷水機組節(jié)能效果不夠理想[1]。利用離心式和螺旋式冷水機組，可以無級調(diào)節(jié)能量，對比活塞式冷水機組，具有較強的適應(yīng)性，可以有效適應(yīng)不同系統(tǒng)負荷，避免系統(tǒng)過冷導(dǎo)致能量浪費。利用活塞式冷水機組，這類機組通過并聯(lián)多缸多臺壓縮機，有利于完善負荷調(diào)節(jié)性能。當(dāng)前很多高層建筑普遍利用離心式冷水機組。高層建筑制冷空調(diào)系統(tǒng)熱源設(shè)備廣泛利用工業(yè)鍋爐和城市熱網(wǎng)，單臺鍋爐具有較大的容量，如果具有較高的滿負荷運行率，也會提高熱效率。

2 水輸送系統(tǒng)的節(jié)能

高層建筑制冷空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)常是在負荷狀態(tài)下運行，因此系統(tǒng)設(shè)備的實際需要的冷凍水量，通常要比設(shè)計流量小，高層建筑制冷空調(diào)系統(tǒng)在循環(huán)和輸配冷凍水過程中，會消耗20%左右的能量，因此需要調(diào)整空調(diào)水系統(tǒng)，保障節(jié)能效果。閉式水系統(tǒng)對比開式水系統(tǒng)，可以節(jié)省水泵的耗電量，樓層高度不會影響到閉式水系統(tǒng)的水泵揚程，管路長度和阻力會在一定程度上影響到閉式水系統(tǒng)水泵揚程，因此在高層建筑當(dāng)中非常適合利用閉式水系統(tǒng)。在高層建筑的底層區(qū)域適合利用蓄冷池蓄冷的空調(diào)方式，這樣可以降低投資成本，操作起來也非常靈便[2]。

控制冷熱水供水系統(tǒng)的壓差，這樣可以進一步平衡空調(diào)水流量，如果壓差具有高阻力環(huán)路，可以利用二次循環(huán)泵。高層建筑的二級泵系統(tǒng)可以組合冷凍水制備的一次環(huán)路和冷凍水運輸?shù)亩苇h(huán)路，對比一級泵系統(tǒng)，這種系統(tǒng)雖然更加復(fù)雜，但是可以節(jié)省輸泵的耗電量。

在二級泵當(dāng)中，要想控制二次泵變流量，需要利用旁通閥旁通，再發(fā)揮節(jié)流閥的節(jié)流作用，同時需要控制水泵的使用數(shù)量，要利用無級調(diào)速水平，這樣可以保障水泵節(jié)能控制效果。

3 風(fēng)輸送系統(tǒng)的節(jié)能

3.1 合理設(shè)計管網(wǎng)、科學(xué)選擇材料

為了降低管網(wǎng)阻力，在設(shè)計輸送管網(wǎng)的過程中，需要仔細計算管徑，提高管內(nèi)壁的光潔度，這樣可以降低阻力，避免較多的損失功率。減少閥門的使用數(shù)量，這樣也有利于減小管網(wǎng)阻力。為了提高管道的光潔度，可以利用XCA 復(fù)合材料，在管道內(nèi)部敷設(shè)這種材料，

3.2 選擇送風(fēng)機

為了滿足額定效率要求，可以利用高效風(fēng)機，保障風(fēng)機效率處于80%~90%范圍內(nèi)，在設(shè)計過程中要注重選型配套，風(fēng)機型號和額定值要符合實際工況，提高設(shè)備運行效率，避免資源浪費。

3.3 利用節(jié)能變風(fēng)量調(diào)節(jié)方式

通過調(diào)節(jié)變風(fēng)量，保障節(jié)能效果，可以改變風(fēng)機出口的風(fēng)門和變風(fēng)機的葉輪，注重控制離合器，調(diào)節(jié)風(fēng)機電動機的速度，利用這些措施可以獲得明顯的節(jié)能效果。在高層建筑的照明燈具上部設(shè)置條形的回風(fēng)口，充分利用吊頂空間設(shè)置回風(fēng)道，這樣就可以利用回風(fēng)將照明燈的熱量帶走，雖然這種方式無法降低空調(diào)器的負荷，但是可以減少室內(nèi)整體的負荷，這樣就會降低高層建筑制冷空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量和送風(fēng)動力，降低能源消耗。

4 自動控制系統(tǒng)的節(jié)能

實現(xiàn)空調(diào)合理分區(qū)，利用獨立的自動控制系統(tǒng)，這樣可以節(jié)省很多能源。例如某大廈的周邊區(qū)利用帶溫控器的風(fēng)機盤管，可以完全適應(yīng)符合變化情況，在中央?yún)^(qū)利用變風(fēng)量系統(tǒng)。此外通過利用局部空調(diào)，可以節(jié)省30%~40%左右的能效[3]。高層建筑制冷空調(diào)系統(tǒng)在實際運行過程中，需要實施合理的控制，利用保證新風(fēng)比的合理性，檢測室內(nèi)二氧化碳濃度，以此為基礎(chǔ)確定控制措施，合理控制室內(nèi)空氣參數(shù)，這樣可以提高高層建筑制冷空調(diào)的品質(zhì)，同時可以維持設(shè)備的最佳工作狀態(tài)，節(jié)省更多的能源。

5 充分利用能量回收系統(tǒng)

針對高層建筑制冷空調(diào)系統(tǒng)，可以通過回收裝置，再次利用系統(tǒng)中的排氣熱和排水熱等，例如在寒冷區(qū)域，可以利用排風(fēng)向熱交換器傳遞熱量，再利用循環(huán)泵向另一個熱交換器傳遞熱媒，該熱交換器再向新風(fēng)傳遞熱量。熱電聯(lián)供節(jié)能系統(tǒng)具有良好的發(fā)展前景，該系統(tǒng)利用的燃料為油和天然氣，利用原動機調(diào)動發(fā)發(fā)電機，保障用電設(shè)備電動機工作的穩(wěn)定性，原動機可以將余熱排出，利用鍋爐的蒸汽實現(xiàn)采暖和制冷，也可以以此供應(yīng)熱水[4]?？照{(diào)系統(tǒng)利用能源的過程中，熱電聯(lián)供系統(tǒng)的綜合熱效率比較低，可以大幅度利用其發(fā)電效率好蒸汽熱效率，這種節(jié)能系統(tǒng)的效率比較高，發(fā)展層次也比較高。

6 結(jié)語

本文分析了高層建筑制冷空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計，由于當(dāng)前高層建筑面積大，空調(diào)負荷也會隨之增加，要想實現(xiàn)節(jié)能效果，需要實現(xiàn)系統(tǒng)分區(qū)，滿足不同區(qū)域的負荷調(diào)節(jié)需要，這樣可以降低能耗，節(jié)省空調(diào)實際運行費用。