制冷空調(diào)能耗及減排節(jié)能技術(shù)

楊寶力

德州艾荷過(guò)濾設(shè)備有限公司 山東德州 253500

空調(diào)工程是現(xiàn)代建筑中非常重要的組成部分，是人們獲得建筑住宅舒適性的重要渠道。然而，在建筑工程節(jié)能減排的大趨勢(shì)下，空調(diào)的高能耗也得到人們的高度關(guān)注。在建筑工程的各部分工程內(nèi)容中，空調(diào)是耗能相對(duì)最高的部分；所以要想推動(dòng)建筑工程的節(jié)能減排，就必須要從空調(diào)方面做起。當(dāng)前，人類(lèi)對(duì)于環(huán)境保護(hù)的重視程度日益提升，各行業(yè)推行節(jié)能降耗已經(jīng)成為主流方向，建筑工程也必須強(qiáng)化節(jié)能減排，推行綠色建筑，這是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

1 暖通空調(diào)工程節(jié)能減排概述

在當(dāng)前，全社會(huì)普遍遵循環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡的發(fā)展理念下，建筑工程作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，必須從工程建設(shè)能源資源節(jié)約層面上遵循社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念，為環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)發(fā)揮有效促進(jìn)作用。那么，在建筑工程建設(shè)中，通風(fēng)空調(diào)實(shí)現(xiàn)能源資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)是主要建設(shè)部分。建筑工程中的通風(fēng)空調(diào)主要指的是在集中采暖、制冷、通風(fēng)設(shè)施、空氣調(diào)節(jié)等功能建設(shè)和完成的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)一體化的綜合設(shè)置和使用。此種工程建設(shè)中需要對(duì)多學(xué)科知識(shí)進(jìn)行使用，系統(tǒng)構(gòu)成較為復(fù)雜，但是在建設(shè)完成后，構(gòu)建了良好的室內(nèi)居住環(huán)境，整體上而言，此種空調(diào)系統(tǒng)具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，大大降低了空調(diào)能耗和二氧化碳排放量[1]。

2 空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能分析與控制策略

2.1 增加自然冷源利用時(shí)長(zhǎng)

空調(diào)主機(jī)系統(tǒng)形式多樣，合理選擇主機(jī)方案，充分利用自然冷源資源是系統(tǒng)節(jié)能的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)需根據(jù)項(xiàng)目氣候條件、總建設(shè)規(guī)模的大小、定位的客戶(hù)類(lèi)型、IT負(fù)荷增加的時(shí)序進(jìn)度等合理匹配選型冷源方案。在保證空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠的條件下，充分利用自然冷源，因地制宜的選擇空調(diào)冷源系統(tǒng)。針對(duì)水冷冷凍水空調(diào)系統(tǒng)，提高冷凍水供回水溫度、提高送風(fēng)溫度可增加自然冷源利用時(shí)間。

選擇相同的建筑模型、相同的冷源方案，空調(diào)系統(tǒng)為高壓水冷冷水主機(jī)，改變供回水溫度，計(jì)算不同地區(qū)的PUE值。根據(jù)計(jì)算冷凍水供回水水溫每升高一度，空調(diào)系統(tǒng)耗電平均節(jié)省約3%，不同地區(qū)自然冷增長(zhǎng)的時(shí)間不同，節(jié)能的潛力不同。設(shè)計(jì)應(yīng)在保證系統(tǒng)安全可靠的前提下，合理提升供回水溫度或者空調(diào)系統(tǒng)的送回風(fēng)溫度[2]。

2.2 空調(diào)低負(fù)載運(yùn)行策略

冷水機(jī)組在50%以上負(fù)荷時(shí)能效較高，80%左右負(fù)荷時(shí)達(dá)到最佳能效，冷卻塔在逼近度5-6度左右效率最佳，水泵以滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)對(duì)應(yīng)的工況點(diǎn)為水泵效率最高點(diǎn)。而某些大型數(shù)據(jù)中心機(jī)架上線(xiàn)率只有設(shè)計(jì)值的30%-50%?？照{(diào)負(fù)荷較低，非設(shè)備最佳運(yùn)行工況值。負(fù)荷較低時(shí)（一般低于容量的20%），空調(diào)主機(jī)易發(fā)生喘振，影響系統(tǒng)運(yùn)行。

因此在設(shè)計(jì)選型時(shí)應(yīng)結(jié)合工藝的分期需求，選擇合理的冷水機(jī)組規(guī)格和數(shù)量，減少冷水機(jī)組的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，結(jié)合蓄冷罐的蓄冷功能，制定合理應(yīng)對(duì)機(jī)架上線(xiàn)率低的空調(diào)系統(tǒng)方案。

2.3 保證冷卻水系統(tǒng)的通暢性

安裝暖通空調(diào)系統(tǒng)前，施工人員必須對(duì)施工環(huán)境、建筑結(jié)構(gòu)以及建筑物的功能進(jìn)行全面的勘察與分析，根據(jù)勘察結(jié)果設(shè)計(jì)施工方案，確定冷卻水管道的定位與布局。同時(shí)，進(jìn)行冷卻水管道安裝時(shí)，必須綜合考慮水溫、水壓等因素，注意管道的耐熱性與腐蝕性，按照相關(guān)要求，對(duì)冷卻水管道的規(guī)格與質(zhì)量進(jìn)行把控，確保暖通空調(diào)系統(tǒng)的安裝質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

除此之外，要考慮水質(zhì)對(duì)水循環(huán)系統(tǒng)造成的影響，為避免管道堵塞情況的發(fā)生，需要安排工人對(duì)冷卻水管道進(jìn)行定期的維修與清理，及時(shí)清理管道中的堵塞物，有效解決冷卻水管道堵塞問(wèn)題。

2.4 新風(fēng)系統(tǒng)的熱回收

對(duì)于新風(fēng)系統(tǒng)，其主要工作原理是先將室內(nèi)的空氣排到室外，再將室外新鮮的空氣經(jīng)過(guò)自身系統(tǒng)的粉塵過(guò)濾、除濕以及加濕處理后，收入高效熱回收器中，在不消耗其他能源的基礎(chǔ)上，將室外的新鮮空氣調(diào)節(jié)成與室內(nèi)溫度相近的空氣，最后通過(guò)通風(fēng)管將空氣送入室內(nèi)，整個(gè)過(guò)程不僅具有連續(xù)性，而且可以確保室內(nèi)空氣的潔凈。同時(shí)，降低電能的消耗，提高環(huán)境的舒適度，為人們創(chuàng)造舒適、雅靜且安全的生活環(huán)境。

2.5 加強(qiáng)新技術(shù)的應(yīng)用

熱聲制冷技術(shù)。熱聲制冷技術(shù)是一種泵熱過(guò)程，它通過(guò)聲波將熱從低溫端送到高溫端。高溫端固定在環(huán)境的溫度時(shí)，低溫端就可以持續(xù)降低溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷。其在特定場(chǎng)合具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。熱聲制冷技術(shù)能使用惰性氣體或其混合物，并且它的成本較低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠性強(qiáng)、對(duì)溫室效應(yīng)和臭氧層環(huán)境的影響很小。雖然制冷效率有待提高，但是已經(jīng)打破了傳統(tǒng)制冷技術(shù)的發(fā)展，為科研人員提供了新的發(fā)展方向。

地源熱泵技術(shù)。地源熱泵技術(shù)是將地表淺的地?zé)崮茉崔D(zhuǎn)換為空調(diào)制冷能源的技術(shù)。地?zé)豳Y源來(lái)源于地下水，溫度是當(dāng)?shù)氐钠骄鶞囟?。以徐州為例，徐州的年平均溫度?4.2℃，夏天溫度平均在33℃，冬天在零下10℃左右。冬天從地下抽取的熱量通過(guò)機(jī)房加熱，完全可以引到辦公等的正常使用。夏天利用地下的冷量，將散熱功能又提高了一個(gè)等級(jí)，降低了靠電力等資源的消耗，也不需要用水資源或是自然風(fēng)來(lái)實(shí)現(xiàn)散熱功能，所以也就不需要相應(yīng)的鍋爐設(shè)備。地源熱泵技術(shù)是一種集節(jié)能、環(huán)保、綠色為一體的新技術(shù)，目前已經(jīng)實(shí)施應(yīng)用。

2.6 合理規(guī)劃末端氣流組織

根據(jù)工藝選擇末端形式和送風(fēng)方式，采用冷熱通道封閉技術(shù)，同時(shí)保證風(fēng)系統(tǒng)的密閉性，提升冷量利用效率，通過(guò)優(yōu)化與控制空氣氣流達(dá)到節(jié)能效果。末端空調(diào)建議采用溫濕度獨(dú)立控制，選擇較為節(jié)能的濕膜加濕，在滿(mǎn)足客戶(hù)需求的前提下提升空調(diào)送風(fēng)溫度，提高空調(diào)送回風(fēng)溫差，減少送風(fēng)輸送能耗[3]。

2.7 提升運(yùn)維團(tuán)隊(duì)的節(jié)能意識(shí)和專(zhuān)業(yè)水平

運(yùn)行維護(hù)人員空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的踐行著，專(zhuān)業(yè)的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)、高效的運(yùn)維優(yōu)化對(duì)降低數(shù)據(jù)中心實(shí)際與運(yùn)行PUE潛力巨大。結(jié)合設(shè)計(jì)合理調(diào)節(jié)冷凍水供回水溫度和末端送風(fēng)溫度；在低功耗下合理設(shè)置水泵的運(yùn)行頻率，充分運(yùn)用蓄冷罐的蓄冷能力，有效避免空調(diào)主機(jī)“喘振”問(wèn)題；合理開(kāi)啟冷卻塔的數(shù)量，充分利用自然冷源。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著人們環(huán)保理念的增強(qiáng)，暖通空調(diào)系統(tǒng)在建筑節(jié)能中的有效應(yīng)用得到了越來(lái)越多的關(guān)注，為了提高人們的生活質(zhì)量，需要對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)在建筑空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化，從而在實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)目的的同時(shí)，促進(jìn)建筑行業(yè)的發(fā)展。