暖通空調(diào)中的水系統(tǒng)調(diào)節(jié)與水系統(tǒng)節(jié)能控制

王偉忠

山東海筑暖通工程有限公司 山東濟南 250000

暖通空調(diào)的耗能主要來自水泵風(fēng)機與制冷機，其中制冷機的耗能約占總耗能的60%。暖通空調(diào)的水系統(tǒng)體調(diào)節(jié)方法的不科學(xué)性、不適用性與不合理性使暖通空調(diào)的節(jié)能目標(biāo)遲遲無法達到。

1 暖通空調(diào)中的水系統(tǒng)調(diào)節(jié)

1.1 系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié)概念

在用戶的暖通空調(diào)使用過程中，可能出現(xiàn)熱水供熱系統(tǒng)和空調(diào)冷凍水系統(tǒng)中熱、冷實際流量與設(shè)計流量不一致的情況，這種情況即被成為水力失調(diào)。而將用戶熱、冷實際流量與設(shè)計流量把控調(diào)整到一致的平衡狀態(tài)則被稱為暖通空調(diào)水力平衡的調(diào)節(jié)。系統(tǒng)水力失衡可分為動態(tài)和靜態(tài)兩種。靜態(tài)的水系統(tǒng)失調(diào)主要是因為暖通空調(diào)中某些環(huán)路存在壓頭，在環(huán)路的阻力過小時，那這些環(huán)路的實際流量將會超過設(shè)計流量，就會引起冷熱不均現(xiàn)象產(chǎn)生。動態(tài)的水系統(tǒng)失調(diào)主要是暖通空調(diào)中某些環(huán)路的水量發(fā)生變化時，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力分布發(fā)生改變，從而影響到其他環(huán)路。系統(tǒng)水平衡的調(diào)節(jié)原理就是針對動態(tài)與靜態(tài)兩種失衡狀態(tài)而展開的工作，克服水力失調(diào)，達到節(jié)能減耗[1]。

1.2 系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié)分類

暖通空調(diào)的系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié)主要可分為3個類型，分別是靜態(tài)水力平衡、動態(tài)水力平衡和全面水力平衡。靜態(tài)水力的失衡情況是系統(tǒng)本身所固有的、是根本性的，具有穩(wěn)定性。所以，靜態(tài)水力平衡主要依靠增設(shè)水力平衡設(shè)備，在進行初期的調(diào)控時對空調(diào)的管道阻力比值進行調(diào)節(jié)，使其與原始設(shè)計的比值一致，從而使系統(tǒng)的實際流量與設(shè)計流量一致，達到系統(tǒng)水力的平衡要求；動態(tài)的水力失衡不是系統(tǒng)所固有的，是變化著的，在系統(tǒng)的運行過程中產(chǎn)生。動態(tài)水力平衡主要是增設(shè)空調(diào)管道的動態(tài)水力平衡設(shè)備，利用屏蔽作用，使系統(tǒng)間互不干擾，實現(xiàn)動態(tài)的水力平衡；全面水力平衡就是為了消除動態(tài)與靜態(tài)水力失衡，使空調(diào)系統(tǒng)到達全面水力平衡的狀態(tài)。

1.3 系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié)作用

暖通空調(diào)的系統(tǒng)水力不平衡狀況是長期存在的，而水系統(tǒng)的不平衡狀況會增加空調(diào)能源消耗，與此同時，系統(tǒng)水平衡也是空調(diào)節(jié)能措施能被實施的重要基礎(chǔ)。所以，暖通空調(diào)水力平衡調(diào)節(jié)能有效地降低空調(diào)對熱能源的消耗，保證其他節(jié)能措施的有效實施，達到節(jié)能減排的效果，為用戶提供更優(yōu)質(zhì)的使用環(huán)境，保護環(huán)境[2]。

2 暖通空調(diào)中的水系統(tǒng)調(diào)節(jié)解決措施

2.1 健全水系統(tǒng)調(diào)節(jié)方法

（1）靜態(tài)水系統(tǒng)失調(diào)。靜態(tài)水系統(tǒng)失調(diào)是暖通空調(diào)中所固有的，是不可避免的存在，其解決的依據(jù)主要是調(diào)節(jié)通風(fēng)管道的阻力，讓管道間受到的阻力值與原始設(shè)計的一致。靜態(tài)水系統(tǒng)失調(diào)調(diào)節(jié)的方法需要注意的是水力平衡設(shè)備的安裝，在進行安裝時需要嚴格計算出管道間存在的阻力值，把設(shè)備安裝在最合適的位置，發(fā)揮最大的功效。（2）動態(tài)水系統(tǒng)失調(diào)。動態(tài)水系統(tǒng)失調(diào)具有一定的變化性，不是系統(tǒng)原始就存在的問題，但卻是比較難以解決的問題。動態(tài)水系統(tǒng)失調(diào)主要依靠安裝動態(tài)水力平衡設(shè)備來解決，其工作原理是解除管道間相互影響、相互干擾的關(guān)系，使管道能各盡其用。在這里要注意動態(tài)水力平衡設(shè)備的作用點，要將該作用點放置在管道間發(fā)生影響的位置，這樣才能達到調(diào)節(jié)的效果[3]。

2.2 改進水系統(tǒng)調(diào)節(jié)設(shè)計

就靜態(tài)水系統(tǒng)與動態(tài)水系統(tǒng)的水力平衡設(shè)備而言，若需要充分發(fā)揮設(shè)備的調(diào)節(jié)功效則需要改進調(diào)節(jié)的設(shè)計方法。改進調(diào)節(jié)設(shè)計要注意把握管道間的阻力值與壓力值的分布關(guān)系，將設(shè)備裝置在數(shù)值變化較大的管道交接處。設(shè)計調(diào)節(jié)系統(tǒng)考慮空調(diào)的內(nèi)部整體回路，精細規(guī)劃各個組合材料的結(jié)合，力求不同情況可隨時切換調(diào)整。管道間的交接處及末端換熱設(shè)備一般都會出現(xiàn)壓力過大或阻力值過大的問題，將水力平衡設(shè)備放置于該處在進行壓力值與阻力值的分析之后能將各數(shù)值調(diào)節(jié)到一個平衡的狀態(tài)。水系統(tǒng)調(diào)節(jié)的優(yōu)化設(shè)計應(yīng)當(dāng)利用分散壓力與減小阻力的工作原理，將設(shè)備的調(diào)節(jié)設(shè)置為自主調(diào)節(jié)的狀態(tài)，以阻力與壓力值為參考，進行自主調(diào)節(jié)和自主設(shè)計。

3 暖通空調(diào)中主機節(jié)能的控制

3.1 變頻調(diào)速技術(shù)改變轉(zhuǎn)速

變頻調(diào)速技術(shù)的工作原理是通過改變供電機的供電頻率，改變電機的原始轉(zhuǎn)速，從而改變負荷的轉(zhuǎn)速。變頻調(diào)速的雙恒壓供水設(shè)備通常都在低恒壓的狀態(tài)，水泵的運行效率遠達不到要求，還會使耗能增加。變頻調(diào)速技術(shù)在應(yīng)用方面能提高水泵的轉(zhuǎn)速，改變負荷狀態(tài)的水泵運行效率。在使用上能根據(jù)水泵運行的最低與最高效率做出自主調(diào)節(jié)，在不影響運轉(zhuǎn)的情況下調(diào)節(jié)速率，使單位時間內(nèi)水泵的運轉(zhuǎn)達最高水平。變頻調(diào)速技術(shù)的使用在很大程度上降低了暖通空調(diào)的能源消耗，使水系統(tǒng)達到一定的平衡狀態(tài)，提高了空調(diào)的運轉(zhuǎn)效率，減少了系統(tǒng)耗能，優(yōu)化了空調(diào)內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)設(shè)計。

3.2 優(yōu)化精細系統(tǒng)流量計算

優(yōu)化精細系統(tǒng)的流量計算主要采用分流制、截流式合流制兩種方法來進行。分流制主要是對暖通空調(diào)中的熱、冷兩種水流量進行分流，針對熱、冷水流量的不同形態(tài)及流量需求進行細化的計算，利用水系統(tǒng)的自主流動功能對水流量進行分流計算。截流式合流制的方法需要應(yīng)用在暖通空調(diào)的管道內(nèi)部，在空調(diào)的管道內(nèi)部中將水流方向一致和水量大小不一的水流量采取截流、合流的方法。截流式合流制的方法能明確的分辨水流的特征，這樣能讓水系統(tǒng)間的流量得到精確的控制，從而降低空調(diào)的能源消耗。

4 結(jié)語

暖通空調(diào)的水系統(tǒng)調(diào)節(jié)與水系統(tǒng)節(jié)能的控制是實現(xiàn)暖通空調(diào)減少耗能效果的關(guān)鍵。調(diào)節(jié)水系統(tǒng)的水力平衡有利于達到用戶熱、冷實際流量與設(shè)計流量的平衡效果，而水系統(tǒng)設(shè)備節(jié)能的控制則會減少暖通空調(diào)的能源消耗，提高空調(diào)系統(tǒng)的工作效率。