厲建海
【摘要】近幾年,我國(guó)時(shí)代經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,促進(jìn)國(guó)民生活水平的逐漸提高,國(guó)民對(duì)生活質(zhì)量的要求愈來(lái)愈嚴(yán)格,空調(diào)不僅可以為室內(nèi)提供舒適的溫度,在一定程度上還能夠清潔室內(nèi)空氣。由于暖通空調(diào)在具體使用過(guò)程中消耗大量的能源,經(jīng)濟(jì)成本較高,同時(shí)可能會(huì)帶來(lái)一定程度的污染。因此,重視節(jié)能環(huán)保,既是為了節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境,也是為了人類的長(zhǎng)久發(fā)展。本文介紹了暖通空調(diào)在使用過(guò)程當(dāng)中所存在的問題,也分析了關(guān)于暖通空調(diào)節(jié)能環(huán)保的必要性,并給出了相應(yīng)的建議。
【關(guān)鍵詞】暖通空調(diào);制冷系統(tǒng);環(huán)保節(jié)能;優(yōu)化
中圖分類號(hào):TU83文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.
隨著人們生活質(zhì)量的不斷提升,選擇綜合性多功能的暖通空調(diào)作為調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境的人越來(lái)越多,暖通空調(diào)的生產(chǎn)數(shù)量在不斷增加,產(chǎn)品型號(hào)也在不斷更新。暖通空調(diào)發(fā)展中除了常規(guī)的溫度調(diào)節(jié)和空氣交換作用外,環(huán)保節(jié)能性同樣是很多消費(fèi)者極為關(guān)注的內(nèi)容。暖通空調(diào)環(huán)保節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用一方面有利于節(jié)約能源,減少電費(fèi)的消耗,為用戶創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,另一方面節(jié)能技術(shù)的使用也從客觀上實(shí)現(xiàn)了環(huán)保價(jià)值,減少碳排放,打造綠色低碳生活。在這一過(guò)程中,暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)的環(huán)保節(jié)能技術(shù)是極為重要的組成部分,當(dāng)前針對(duì)暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)環(huán)保節(jié)能措施的討論以及技術(shù)的創(chuàng)新也在不斷發(fā)展。
1、建筑暖通空調(diào)制冷體系的工作原理
建筑暖通空調(diào)在工作進(jìn)程中,制冷效果通過(guò)熱量交換來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)制冷劑在蒸發(fā)器、節(jié)流閥、壓縮機(jī)及冷凝器四大設(shè)備設(shè)施中持續(xù)循環(huán)工作,促進(jìn)制冷劑本身狀態(tài)改變的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)熱量的吸收與釋放。蒸發(fā)器具有吸收熱量的價(jià)值,在大規(guī)模熱量的采集項(xiàng)目中,制冷劑發(fā)生變化從原先的液體轉(zhuǎn)化為低溫低壓氣體,該氣體流入到壓縮機(jī)中,壓縮機(jī)作用轉(zhuǎn)化為高壓高溫的氣體,此部分氣體流入到冷凝器之中,將自身熱量傳送給水與空氣的同時(shí)轉(zhuǎn)化成液體。多次循環(huán),通過(guò)交換熱量來(lái)完成降溫的目標(biāo)。暖通空調(diào)工作過(guò)程中,不僅制冷劑的循環(huán),還包含冷凍水、冷卻水、室內(nèi)空氣的循環(huán),制冷劑通過(guò)壓縮機(jī)將壓縮成為液體后進(jìn)入蒸發(fā)器之中,接著和冷凍水實(shí)現(xiàn)熱量交換,接著通過(guò)冷凍泵,此時(shí)冷凍水來(lái)到風(fēng)機(jī)封口的冷卻盤管之中,通過(guò)風(fēng)機(jī)吹送進(jìn)行降溫處理。制冷劑通過(guò)冷凝器蒸發(fā)作用轉(zhuǎn)化為氣體,由冷水泵進(jìn)行冷卻水將其輸送到冷卻塔中,通過(guò)水塔風(fēng)機(jī)進(jìn)行噴淋冷卻,最后通過(guò)與空氣間的熱量交換來(lái)完成熱量釋放。在熱量轉(zhuǎn)換與循環(huán)進(jìn)程中,制冷劑均參與其中,且進(jìn)行熱量交換,通過(guò)多次循環(huán)才可以實(shí)現(xiàn)制冷效果。把室內(nèi)氣溫進(jìn)行下調(diào),為居民提供舒適的室內(nèi)溫度。從上述的制冷工作原理可看出:制冷體系是實(shí)現(xiàn)空調(diào)運(yùn)行的重要過(guò)程,起到尤為重要的作用,也是能源消耗的主要部件。
2、暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)存在的缺陷
2.1施工材料
暖通空調(diào)工程制冷系統(tǒng)的管道施工材料必須與工程實(shí)際要求相符,否則會(huì)造成材料浪費(fèi)、材料更換頻繁或材料應(yīng)用不安全的問題。在實(shí)踐中,相關(guān)工作人員應(yīng)該從施工材料的生產(chǎn)和購(gòu)買兩方面著手,加強(qiáng)材料選購(gòu)管理,從根本上杜絕材料浪費(fèi)和無(wú)法使用的問題。當(dāng)然,還需要不斷優(yōu)化施工技術(shù),確保施工材料能發(fā)揮最大價(jià)值。
2.2管道安裝質(zhì)量控制不到位
由于暖通空調(diào)系統(tǒng)的組成復(fù)雜,有很多管道安裝是需要在前期主體結(jié)構(gòu)施工時(shí)需要提前預(yù)埋的,所以這對(duì)于工作人員的專業(yè)水平要求較高,需要做好協(xié)調(diào)工作。但是當(dāng)前很多專業(yè)施工人員在制冷管道安裝前,沒有做好統(tǒng)一協(xié)調(diào)施工,使得制冷管道的安裝存在很多問題。有一些需要提前預(yù)埋、開孔的位置也沒有做好處理,這樣增加了后期的施工難度,不利于制冷管道安裝工作的順利開展。
2.3空調(diào)噪聲振動(dòng)問題
(1)目前建筑工程中暖通空調(diào)設(shè)備沒有做到嚴(yán)格控制,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,設(shè)備噪音現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)指標(biāo)明顯高于廠家提供產(chǎn)品參數(shù)值,同時(shí),施工技術(shù)和施工質(zhì)量管理力度不足,直接導(dǎo)致暖通空調(diào)設(shè)備噪音超標(biāo),因此,在安裝暖通空調(diào)設(shè)備之前,要現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行通電測(cè)試,測(cè)試噪聲指標(biāo)。(2)空調(diào)管道安裝過(guò)程中沒有進(jìn)行除銹、清理焊渣、麻絲,過(guò)濾器堵塞以及管道清洗不規(guī)范,致使運(yùn)行時(shí)管道內(nèi)產(chǎn)生雜聲。(3)在安裝施工中,沒有嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行布設(shè),容易使管道交叉、管道坡度設(shè)置不符合要求,導(dǎo)致管網(wǎng)出現(xiàn)氣囊,管道運(yùn)行時(shí)水流堵塞而產(chǎn)生噪音問題。
3、建筑暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)的優(yōu)化控制策略
3.1排風(fēng)余熱回收技術(shù)
夏季空調(diào)的排風(fēng)溫度響度和室外新風(fēng)溫度都相對(duì)較低,并且室內(nèi)含濕量還低于室外新風(fēng)含濕量。因此,在降低新風(fēng)的溫度和濕度時(shí),可以借助熱風(fēng)回收裝置達(dá)到冷熱交換的目的。反之,在冬季時(shí)節(jié)可用同樣的方式增加新風(fēng)的濕度和溫度。目前最常用的兩種熱回收設(shè)備為顯熱回收型和全熱回收型,其不但適用于中央空調(diào),在其他建筑行業(yè)中也有著良好的發(fā)展前景,在節(jié)能的同時(shí)還能有效改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。盡管這項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)各行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用中仍停留在初期階段,但經(jīng)大量實(shí)踐與探究,這項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中已取得了明顯成效,在未來(lái)發(fā)展階段中也會(huì)繼續(xù)研發(fā)出更新穎、高效的產(chǎn)品。
3.2完善優(yōu)化制冷機(jī)
暖通空調(diào)制冷技術(shù)中廣泛應(yīng)用CDF技術(shù),采用這一技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)暖通空調(diào)中相關(guān)信息數(shù)據(jù)的剪力模型與復(fù)雜運(yùn)算等,對(duì)提高暖通空調(diào)的研究成效具有較大支持與幫助,大幅度節(jié)約研究時(shí)間與資金成本投入。CDF技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)全面呈現(xiàn)在精準(zhǔn)、有條不紊的運(yùn)算暖通空調(diào)的每項(xiàng)信息數(shù)據(jù),盡可能的確保信息數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性與可靠性,為改善優(yōu)化暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)與幫助。改善優(yōu)化暖通空調(diào)制冷體系的重點(diǎn)在于實(shí)行海量可視化、信息化數(shù)據(jù)判斷后,通過(guò)專業(yè)技術(shù)工作人員對(duì)其進(jìn)行分析與應(yīng)用。不過(guò)需注意一點(diǎn):工作人員在應(yīng)用CDF技術(shù)以前,需多次明確壓縮機(jī)的應(yīng)用狀況,把握壓縮機(jī)處于正常工作背景下的轉(zhuǎn)動(dòng)率,把室內(nèi)吸收冷氣過(guò)程中的壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行全面記載,研究工作人員從這些信息數(shù)據(jù)著手,建立針對(duì)性的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,制冷氣溫與制冷體系實(shí)際工作狀況、輸入量息息相關(guān),通過(guò)把控壓縮機(jī)出入口的負(fù)荷數(shù)值,較好地掌握壓縮機(jī)工作狀況,換而言之,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸出數(shù)值就是制冷劑體系的吸氣壓力值。
3.3蓄冷技術(shù)的改進(jìn)
在我國(guó),城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快,水電等資源的需求量增加的前提下,不同的時(shí)間段用電用水需求不同,而不同時(shí)間段的水費(fèi)電費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)也不同。借鑒百度大廈冰蓄冷技術(shù),利用階梯電費(fèi)的特點(diǎn),借助自動(dòng)控制系統(tǒng)程序來(lái)安排制冷工作,在夜間電力負(fù)荷低谷期制備冷量,在白天電力負(fù)荷高峰期間用制備的冷量為中央空調(diào)系統(tǒng)供冷,減少用電高峰期的電網(wǎng)負(fù)荷,有效減少電網(wǎng)峰谷差異,實(shí)現(xiàn)電力的“移峰填谷”,提高電網(wǎng)的負(fù)荷率,并有效節(jié)約企業(yè)的實(shí)際用電支出。通過(guò)“移峰填谷”,在收費(fèi)低的時(shí)段進(jìn)行正常制冰工作,在收費(fèi)較高的時(shí)期可以將冰轉(zhuǎn)化成水,利用水和冰進(jìn)行正常工作,可以降低電能消耗,進(jìn)而降低經(jīng)濟(jì)成本。
3.4變頻節(jié)能技術(shù)
暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)中定頻模式讓空調(diào)處于額定功率狀態(tài)進(jìn)行工作,這種情況下空調(diào)的功率基本沒有變化,而用戶在使用空調(diào)時(shí)如果需要低負(fù)荷狀態(tài)很容易造成資源浪費(fèi)。而變頻節(jié)能的應(yīng)用可以幫助彌補(bǔ)傳統(tǒng)暖通空調(diào)制冷中冷熱交換、通氣排風(fēng)等工藝設(shè)計(jì)上的不足,通過(guò)變頻的方式改變?cè)径l模式的不足之處。變頻節(jié)能技術(shù)主要利用了空調(diào)運(yùn)行的不同負(fù)荷狀態(tài)適應(yīng)的功率變化,當(dāng)空調(diào)低負(fù)荷狀態(tài)時(shí)智能化的降低能耗,能夠有效地節(jié)約資源,達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。變頻節(jié)能技術(shù)也是當(dāng)前暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)中最常使用的節(jié)能技術(shù),但需要注意的是,盡管變頻節(jié)能技術(shù)可以智能調(diào)節(jié)空調(diào)低負(fù)荷狀態(tài)下的工作狀態(tài),達(dá)到節(jié)約能源的作用,這種節(jié)能情況在用戶長(zhǎng)期使用空調(diào)制冷的情況下表現(xiàn)較好,若用戶制冷使用時(shí)間較短其節(jié)能效果可能無(wú)法達(dá)到預(yù)期。
3.5管道運(yùn)維管控
暖通空調(diào)工程制冷系統(tǒng)管道施工環(huán)節(jié)的運(yùn)維管控,是保證管道施工質(zhì)量的重要方式,也是施工環(huán)節(jié)的技術(shù)應(yīng)用重點(diǎn)。此時(shí),應(yīng)從管道清理、管道檢驗(yàn)兩方面著手:一方面,采用吹掃技術(shù)完成管道系統(tǒng)清理,以免管道內(nèi)部存在雜物。此時(shí),可選用壓縮空氣吹污的方式,清除管道系統(tǒng)中的鐵屑、泥沙、灰塵或炭渣;為保證吹污質(zhì)量,可將吹掃壓力控制在0.6MPa,并采取多口分段排污方式清除雜質(zhì);吹污后,還應(yīng)拆洗閥門閥芯。另一方面,采用檢漏試驗(yàn)的方式,對(duì)暖通空調(diào)工程制冷系統(tǒng)管道施工技術(shù)成果進(jìn)行檢驗(yàn),找出需返工位置,保證工程的最終質(zhì)量。在實(shí)踐中,檢漏工作主要以氣密性試驗(yàn)和真空試驗(yàn)方式開展,前者是基于氮?dú)鉀_入后觀察壓力值的方式判斷制冷系統(tǒng)是否存在漏氣問題;后者則是通過(guò)加注氟利昂排出系統(tǒng)內(nèi)氣體的方式確定系統(tǒng)是否存在漏氣問題。開展氣密性試驗(yàn)檢漏時(shí),施工人員需從壓縮器排氣截止閥的旁通孔注入氮?dú)?,然后關(guān)閉液閥觀察24-48h間系統(tǒng)的壓力值情況;開展真空試驗(yàn)檢漏時(shí),施工人員需要根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際組成情況來(lái)選用抽氣手段,比如以真空泵抽取全封閉壓縮機(jī)組成的氟利昂制冷系統(tǒng),這種方法也同樣適用于氨制冷系統(tǒng)和由半封閉壓縮機(jī)組成的氟利昂系統(tǒng)。
結(jié)語(yǔ):
在新時(shí)代建筑項(xiàng)目施工過(guò)程中,建筑暖通空調(diào)已經(jīng)成為不可缺少的關(guān)鍵設(shè)備,對(duì)國(guó)民的日常生活生產(chǎn)環(huán)境起到至關(guān)重要的影響。不過(guò)在開展建筑暖通空調(diào)制冷體系運(yùn)行過(guò)程中,普遍情況會(huì)消耗極高的能源,與我國(guó)可持續(xù)良好的發(fā)展理念背道而馳,對(duì)環(huán)境造成負(fù)面影響。因此相關(guān)行業(yè)的研究工作人員需深入完善優(yōu)化建筑暖通空調(diào)制冷體系,從而加強(qiáng)有效控制該系統(tǒng)力度。
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