建筑设计论文：供热通风与空气调节系统在

　　供热通风与空气调节系统在
　　设计、施工、运行管理方面的节能办法
　　李永生
　　河北建设集团
　　摘要：本文根据目前供暖运行中耗能问题的分析，提出了在这方面节能的做法。
　　关键词：供暖；系统；循环泵；水源热泵
　　改革开放以来，国家的经济获得了空前迅猛的发展。但单位国民生产总值的能耗与发达国家相比，相去甚远。所以国家各行业研究如何节能是很有必要的，同时节能的潜力也是巨大的。现在就有关供热通风与空气调节方面如何节能提出几点粗浅看法与大家探讨。
　　一、改变现行供热制度，提高锅炉热效率，减少燃料消耗量
　　我们知道，无论多大容量的锅炉在运行初期的一段时间效率是很低的，经过一段时间后（时间长短与锅炉容量有关）才逐步达到设计效率。就本地区而言，现在的很多锅炉房几乎都是在锅炉还未达到设计效率前，就已停火，原因就是“大车拉小车”。
　　为使住宅供暖制度更趋合理化，应杜绝不保证供暖质量，昼夜供暖不足8小时的“尖子火”；尽快改进昼夜供暖12小时，间歇2~3次，供暖质量不好又费煤的“现行间歇供暖”；同时也不宜采用全冬不分阶段一律24小时连续供暖不利节煤的做法。提倡采用严寒期24小时连续供暖，采暖初期、末期连续供暖辅以间歇调节，保暖、节煤的住宅合理供暖制度。
　　要通过减少锅炉运行台数，改变“大车拉小车”锅炉低负荷不合理运行状况，提高锅炉运行效率，实现节能并减少初投资。
　　二、提高集中锅炉房间供暖系统一次水参数，改变换热器低负荷不合理运行状况
　　当前锅炉房普遍存在的问题是，高温热水锅炉的低参数运行（一次水应为115℃/70℃，实际一般为95℃/70℃甚至更低。原因是系统定压低，补水泵选择不当造成）和换热器的低负荷运行。表现在每平米换热面积所带的供暖建筑面积为300~400m2，比应带的600~800m2低很多。因此解决好高温热水锅炉的低参数和换热器的低负荷运行问题，应是今后提高锅炉房运行管理水平的关键。
　　三、把凭经验的“看天烧火”变为科学的运行调节
　　在分散锅炉房应安装相关仪表实行监测。采用《供热工程》讲的理论调节基本公式计算并画出供、回水温度与室外气温的关系曲线，指导锅炉房运行。
　　tg=tn+0.5(t`g+t`h-2tn)Q1/(1+B)+0.5(t`g-t`h)Q
　　th=tn+0.5(t`g+t`h-2tn)Q1/(1+B)-0.5(t`g-t`h)Q
　　对集中锅炉房（7MW以上锅炉），则应配装微机实行监控（自动控制炉排推进速度鼓风机及引风机开度等）。
　　四、关于循环泵的选择
　　现在的锅炉房实际运行情况是“大流量、小温差”，即循环泵的流量和扬程都明显偏大。循环泵的理论扬程应为热源内部阻力损失、室外管网阻力损失和用户资用压火之和。热源内部阻力损失与锅炉及换热器容量、型号有关，由厂家提供，外网阻力损失与锅炉房供热半径有关；用户资用压火与用户与系统的连接方式有关。根据理论计算对于低温热水锅炉1t/h容量应配24t/h流量的水泵（可以由此推算大容量锅炉所配水泵）。循环泵功率P=HQ。从流体力学可知，循环流量加大一倍，网路的阻力损失要增加到原来的4倍，则电耗增加到原来的8倍。另外也考虑到水泵的扬程也比实际偏大，所以一个采暖期循环水泵如果选择不当，浪费的电能是惊人的。因此循环水泵流量、扬程的确定大家应该足够重视。
　　五、关于变频调速技术
　　交流电动机工作时，交流电动机转速与交流电频率成正比（n=60f/p，f-频率Hz，p-磁极数，n-转速r/min）。
　　电力消耗与水泵（风机）转速的三次方成正比。因此当系统非满负荷运行时，通过变频可以减小电动机转速从而降低电能的消耗。我们以前一般采用关小水泵或风机出口处阀门，即采用节流技术从而减小流量和扬程（风压）。而这种情况电动机的功率却基本保持不变。从一些资料上看，变频器的投资回收期一般为12~18个月（运行期间）。所以变频调速技术的前景是非常诱人的。
　　六、关于供热系统的失水问题
　　供热系统由热源、室外管网和热用户三部分组成。供热系统失水分两部分：一部分室内用户偷水用。另外一部分：室外管网漏水，这部分是失水的主要原因。根据某大型锅炉房管理人员介绍，他们锅炉房容量为三台24MW热水锅炉，采暖期平均每天补水300多吨，每个采暖期浪费的水资源和燃料是惊人的。现在对外网的检漏一般用检漏仪或凭经验，比较难找到漏水点；而国外则是在施工时在管道外表面做完聚氨脂发泡后，敷设两根导线（一火一零）再进行保护层施工。这样一旦某处漏水，漏水点会发生短路现象（混电）。这样总控制室根据有关数据就能确定漏水点的准确位置。
　　七、关于热泵技术
　　热泵能充分利用低品位能源，它是利用逆卡诺循环工作的，将空气中或水中的低品位热能转为高品位热能。采用热泵供热既可提高效率节约能量，又可免除用锅炉供热对环境的污染；而且一套制冷设备既可在夏季制冷，又可在冬季供热，实现一机多用。在实际使用中，用热泵得到的热能是消耗电能热当量的3~4倍。目前常用的有风冷热泵和水冷热泵（水源热泵）。经验表明，当室外温度低于-5℃时，风冷热泵出现无法启动或不制热现象，室外采暖计算温度为-14℃，采暖期绝大多数时间室外气温低于-5℃，所以风冷热泵在当地冬天无法运行。本地冬天地下水温度（9~12℃）能满足水源热泵的要求，因此水源热泵机组在当地是可以运行的。目前已有几个工程使用了水源热泵机组，效果究竟如何？有待于大家进一步观察、分析、总结。
　　八、关于空气调节系统的节能措施
　　1、合理降低室内温湿度标准
　　从空调系统空气处理过程中可以看出，夏季要实现的室内温、湿度愈低，冬季室内温、湿度愈高系统设备耗能愈大。从节能角度看，当前总趋势是各国都在修订过去过高的室内温、湿度标准（舒适性标准）。
　　2、控制和正确利用室外新风量使其适应经济运行
　　对于夏季供冷，冬季供热的空调房间，室外新风量愈大，系统耗能愈大。在这种情况下，室外新风应控制到卫生要求的最小值。在过渡季可全部引入室外新风，推迟人工冷源使用时间，节约人工冷源的能耗。空调系统冬、夏取用的最小新风量，是根据人体卫生要求，用来冲淡有害物浓度，补偿局部排风，保证空调房间一定正压值而制定的。控制和正确利用室外新风是空调系统最有效的节能措施之一。
　　3、选择节能的空调系统，减少输送系统的能耗
　　系统型式的选择，直接影响冷热源能耗和动力消耗。从当前发展的趋势看，国外在办公、商业等大型公共建筑里，比较多的是采用变风量（VAV）空调系统。另外，对于冷冻水系统，提倡采用变水量（VWV）系统。变风量空气调节系统和定风量比全年输送能耗可节约1/3，设备容量减少20~30%，据多种资料介绍，变风量系统在一般情况下，节能可达50%左右。
　　4、运行管理系统的自动控制
　　（1）室内温、湿度的控制。调节空调系统的再热量或改变风机盘管冷（热）水量、改变风机转速等，都可以用来控制室温。从而节约能源。
　　（2）控制和合理使用室外新风。
　　（3）启动和停机时间的控制（间歇运行调节）。
　　5、天然能源的利用
　　包括太阳能供暖与制冷，地热能、地道风、深井水的合理利用。