時(shí)間：2023-03-17 18:07:09
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關(guān)鍵詞鍋爐房/計(jì)算機(jī)控制/供暖
AbstractDiscussestherequirementsformonitoringandmanagementofthescopesfromboilerhousesforheating,steam-waterandwater-waterheatexchangers,smallscaleheatingnetworkstolargescaledistrictheating,therelatedhardwareconfigurationandtheapproachestorealisetherequiredfunctions.
Keywordscomputercontrol，heating，boiler
5.1供暖熱水鍋爐房?jī)?nèi)監(jiān)測(cè)與控制的主要目的應(yīng)為：
·提高系統(tǒng)的安全性，保證系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行；
·全面監(jiān)測(cè)并記錄各運(yùn)行參數(shù)，降低運(yùn)行人員工作量，提高管理水平；
·對(duì)燃燒過程和熱水循環(huán)過程進(jìn)行有效的控制調(diào)節(jié)，提高鍋爐效率，節(jié)省運(yùn)行能耗，并減少大氣污染。
對(duì)于熱水鍋爐，可將被監(jiān)測(cè)控制對(duì)象分為燃燒系統(tǒng)和水系統(tǒng)兩部分分別進(jìn)行討論。整個(gè)計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)控制管理系統(tǒng)可按圖5-1形式由若干臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)控制機(jī)（DCU）和一臺(tái)中央管理機(jī)構(gòu)成。各DCU分別對(duì)燃燒系統(tǒng)、水系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制，中央管理機(jī)則顯示并記錄這兩個(gè)系統(tǒng)的在線狀態(tài)參數(shù)，根據(jù)供熱狀態(tài)況確定鍋爐、循環(huán)泵的開啟臺(tái)數(shù)，設(shè)定供水溫度及循環(huán)流量，協(xié)調(diào)各臺(tái)DCU完成各監(jiān)測(cè)控制管理功能。
5．1．1燃燒系統(tǒng)監(jiān)測(cè)與控制
圖5-1鍋爐房計(jì)算機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)
對(duì)于鏈條式熱水鍋爐，燃燒過程的控制主要是根據(jù)對(duì)產(chǎn)熱量的要求控制鏈條速度及進(jìn)煤擋板高度，根據(jù)爐膛內(nèi)燃燒狀況及排煙的含氧量及爐膛內(nèi)的負(fù)壓度控制鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，從而既根據(jù)供暖的要求產(chǎn)生熱量，又獲得較高的燃燒效率。為此需要監(jiān)測(cè)的參數(shù)有：
·排煙溫度：一般使用銅電阻或熱電偶來測(cè)量；再配之以相應(yīng)的溫度變送器，即可產(chǎn)生4～20mA或0～10mA的電流信號(hào)，通過DCU的模擬量輸入通道AI即接入計(jì)算機(jī)。
·排煙含氧量：目前較多采用氧化鋯傳感器，可以對(duì)0.1%～21%范圍內(nèi)的高溫氣體的含氧量實(shí)現(xiàn)較精確的測(cè)量，其輸出通過變送器后亦可轉(zhuǎn)換為4～20mA或0～10mA電流信號(hào)。
·空氣預(yù)熱器出口熱風(fēng)溫度：同上述測(cè)溫方法。
·爐膛、對(duì)流受熱面進(jìn)出口、省煤器出口、空氣預(yù)熱器出口、除塵器出口煙氣壓力：測(cè)點(diǎn)可根據(jù)具體要求增減，一般采用膜盒式或波紋管式微壓差傳感器，再通過相應(yīng)的變送器變?yōu)?～20mA或0～10mA電流信號(hào)，接入DCU的AI通道。
·一次風(fēng)、二次風(fēng)風(fēng)壓，空氣預(yù)熱器前后壓差：測(cè)量方法同上。
·擋煤板高度測(cè)量：通過專門的機(jī)械裝置將其轉(zhuǎn)換為電阻信號(hào)，再變成標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，送入DCU的AI通道。
·供水溫度及產(chǎn)熱量：由水系統(tǒng)的DCU測(cè)出后通過通訊系統(tǒng)送來。
燃燒系統(tǒng)需要控制調(diào)節(jié)的裝置為：
·爐排速度：由可控硅調(diào)壓，改變直流電機(jī)轉(zhuǎn)速
·擋煤板高度：控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，通過機(jī)械裝置帶動(dòng)擋板運(yùn)動(dòng)
·鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量：調(diào)鼓風(fēng)機(jī)各風(fēng)室風(fēng)閥或通過變頻器調(diào)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速
·引風(fēng)機(jī)風(fēng)量：調(diào)引風(fēng)機(jī)風(fēng)閥或通過變頻器高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速
為了監(jiān)測(cè)上述調(diào)節(jié)裝置是否正常動(dòng)作，還應(yīng)配置適當(dāng)?shù)氖侄螠y(cè)試上述調(diào)節(jié)裝置的實(shí)際狀態(tài)。爐排速度和擋煤板高度可通過適當(dāng)?shù)臋C(jī)械機(jī)構(gòu)結(jié)合霍爾元件等位置探測(cè)傳感器來實(shí)現(xiàn)，風(fēng)機(jī)風(fēng)量的調(diào)節(jié)則可以通過風(fēng)閥的閥位反饋信號(hào)或變頻器的頻率輸出信號(hào)得到。
燃燒過程的控制調(diào)節(jié)主要包括事故下的保護(hù)，啟停過程控制，正常的燃燒過程調(diào)節(jié)三部分。
·事故保護(hù)：這主要是由于某種原因造成循環(huán)水停止或循環(huán)量過小，以及鍋爐內(nèi)水溫太高，出現(xiàn)汽化。此時(shí)最重要的是恢復(fù)水的循環(huán)，同時(shí)制止?fàn)t膛內(nèi)的燃燒。這就需要停止給煤，停止?fàn)t排運(yùn)行。停止鼓風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)。DCU接收水溫超高的信號(hào)后，就應(yīng)立即進(jìn)入事故處理程序，按照上述順序停止鍋爐運(yùn)行，并響鈴報(bào)警，通知運(yùn)行管理人員，必要時(shí)還可通過手動(dòng)補(bǔ)入冷水排除熱水，進(jìn)行鍋爐降溫。
啟停控制：?jiǎn)?dòng)點(diǎn)火一般都是人工手動(dòng)進(jìn)行，但對(duì)于間歇運(yùn)行的鍋爐，封火暫停機(jī)和再次啟動(dòng)的過程則可以由DCU控制自動(dòng)進(jìn)行。封火過程為逐漸停止?fàn)t排運(yùn)動(dòng)，停掉鼓風(fēng)機(jī)，然后停止引風(fēng)機(jī)。重新啟動(dòng)的過程則是開啟引風(fēng)機(jī)，慢慢開大鼓風(fēng)機(jī)，隨爐溫升高慢慢加大爐排進(jìn)行速度。
正常運(yùn)行調(diào)節(jié)：正常運(yùn)行時(shí)的調(diào)節(jié)主要是使鍋爐出口水溫度維持在要求的設(shè)定值，同時(shí)達(dá)到高燃燒效率，低排煙溫度，并使?fàn)t膛內(nèi)保持負(fù)壓。這時(shí)作為參照的測(cè)量參數(shù)有爐膛內(nèi)的溫度分布、壓力分布、排煙含水量氧量等。鍋爐的給煤量可以通過爐排速度和擋煤板高度（即煤層厚度）確定，鼓風(fēng)機(jī)則可以根據(jù)空氣預(yù)熱器進(jìn)出口空氣的壓差判斷其相對(duì)的變化，此時(shí)可以調(diào)整控制量有爐排速度、煤層厚度（調(diào)整擋煤礦板高度）、鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、各風(fēng)室風(fēng)閥、引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或風(fēng)閥。上述各調(diào)節(jié)手段與各可參照的測(cè)量參數(shù)都不是單一的對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此很難用如PID算法之類的簡(jiǎn)單控制調(diào)節(jié)算法。目前，控制調(diào)節(jié)效果較好的大都采用"模糊控制"方法或"規(guī)則控制"法，都是根據(jù)大量的人工調(diào)節(jié)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)而總結(jié)出的調(diào)節(jié)運(yùn)行方法。
當(dāng)燃燒充分時(shí)，鍋爐的出力主要取決于燃煤量，因此鍋爐出口水溫的控制主要靠爐排速度及煤層厚度來調(diào)節(jié)，煤層厚度與煤種有很大關(guān)系，爐膛內(nèi)燃燒狀況可以通過爐膛內(nèi)溫度分布及煤層風(fēng)阻來確定。燃燒充分時(shí)爐膛內(nèi)中部溫度最高，爐排尾部距擋渣器前煤已燃盡，溫度降低。鼓風(fēng)機(jī)則應(yīng)根據(jù)進(jìn)煤量的增減而增減送風(fēng)量，同時(shí)通過觀測(cè)排煙的含氧量最終確定風(fēng)量是否適宜。引風(fēng)機(jī)則可根據(jù)爐膛內(nèi)負(fù)壓狀態(tài)決定運(yùn)行狀態(tài)，維持爐內(nèi)微負(fù)壓，從而既保證煤的充分燃燒，又不會(huì)使煙氣和火焰外溢。根據(jù)如上分析，可采用如下調(diào)節(jié)規(guī)則：
每h一次，根據(jù)爐膛內(nèi)溫度分布調(diào)整煤層厚度及爐排速度，最高溫度點(diǎn)后移，則將爐排速度降低5%，同時(shí)將擋煤板提高5%，當(dāng)最高溫度點(diǎn)前移時(shí)，則將爐排速度提高5%，同時(shí)將擋煤板降低5%。
每2h一次：若出水溫度高于設(shè)定值2℃以上，則將爐排速度降低5%，若出水溫度低于設(shè)定值2℃以上，則將爐排速度加大5%，加大和減小爐排速度的同時(shí)，還要相應(yīng)地將鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速開大或減小。當(dāng)采用風(fēng)閥調(diào)整鼓風(fēng)量時(shí)，則調(diào)閥，觀察空氣預(yù)熱器前后壓差使此壓差增大或減少10%。
每15min一次：若排煙含氧量高于高定值，則適當(dāng)減少鼓風(fēng)同風(fēng)量（降低轉(zhuǎn)速或關(guān)小風(fēng)閥），若低于高定值，則增加鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量。
每15min一次：若爐膛負(fù)壓值偏小（或變?yōu)檎龎海?，加大引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或開大風(fēng)閥，若負(fù)壓值偏大，則降低引風(fēng)機(jī)風(fēng)量。
以上調(diào)節(jié)規(guī)則中，所謂"合理的爐膛溫度分布"取決于鍋爐形式及測(cè)溫傳感器安裝位置，需通過具體運(yùn)行實(shí)測(cè)分析后，給出"合理"，"最高溫度前移"，"最高溫度后移"的判據(jù)，然后將其再寫入DCU控制邏輯中。同樣，排煙含氧量的設(shè)定值，含氧量出現(xiàn)偏差時(shí)對(duì)鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量的修正等參數(shù)也需要在鍋爐試運(yùn)行后，根據(jù)實(shí)際情況摸索，逐步確定。當(dāng)然這幾個(gè)修正量參數(shù)也可以在運(yùn)行過程中通過所謂"自學(xué)習(xí)"的方法得到，在這里不做過多的討論。
5．1．2鍋爐房水系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)控制
鍋爐房水系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是保證系統(tǒng)的安全性；對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行計(jì)量和統(tǒng)計(jì)；根據(jù)要求調(diào)整運(yùn)行工況。
·安全性保證：保證主循環(huán)泵的正常運(yùn)行和補(bǔ)水泵的及時(shí)補(bǔ)水，使鍋爐中循環(huán)水不會(huì)中斷，也不會(huì)由于欠壓缺水而放空。這是鍋爐房安全運(yùn)行的最主要的保證。
·計(jì)量和統(tǒng)計(jì)：測(cè)定供回水溫度和循環(huán)水量，以得到實(shí)際的供熱量；測(cè)定補(bǔ)水流量，以得到累計(jì)補(bǔ)水量。供熱量及補(bǔ)水量是考查鍋爐房運(yùn)行效果的主要參數(shù)。
·運(yùn)行工況調(diào)整：根據(jù)要求改變循環(huán)水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)或改變循環(huán)水泵轉(zhuǎn)速，調(diào)整循環(huán)流量，以適應(yīng)供暖負(fù)荷的變化，節(jié)省運(yùn)行電費(fèi)。
圖5-2為由2臺(tái)熱水鍋爐、4臺(tái)循環(huán)水泵構(gòu)成的鍋爐房水系統(tǒng)示意圖。圖中還給出建議的測(cè)量元件和控制元件。
2臺(tái)鍋爐的熱水出口均安裝測(cè)溫點(diǎn)，從而可了解鍋爐出力狀況。為了了解每臺(tái)鍋爐的流量，最好在每臺(tái)鍋爐入口或出口安裝流量計(jì)，一般可采用渦街式流量計(jì)。渦街式流量計(jì)投資較高，可以按照?qǐng)D5-2那樣在鍋爐入口調(diào)節(jié)閥后面安裝壓力傳感器，根據(jù)測(cè)出的壓力p3，p4與鍋爐出口壓力p1之壓差，也可以間接得到2臺(tái)鍋爐間的流量比例。2臺(tái)鍋爐入口分別安裝電動(dòng)調(diào)節(jié)閥來調(diào)整流量，可以使在2臺(tái)鍋爐都運(yùn)行時(shí)，流量分配基本一致，而當(dāng)?shù)拓?fù)荷工況下1臺(tái)鍋爐停止或封火，循環(huán)水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)也減少時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)流量分配，使運(yùn)行的鍋爐通過總流量的90%以上，封火的鍋爐僅通過總流量的5%～10%，僅維持其不至于過熱。
圖5-2鍋爐房水系統(tǒng)原理及其測(cè)控點(diǎn)
溫度傳感器t3，t4，t5和流量傳感器F1一起構(gòu)成對(duì)熱量的計(jì)量。用戶側(cè)供暖熱量為，GF1cp(t3-t4)，其中GF1為用流量F1測(cè)出的流量。鍋爐提供的熱量則為GF1cp(t3-t5)，二者之差是用于加熱補(bǔ)水所需要的熱量。長(zhǎng)期記錄此熱量并經(jīng)常對(duì)其作統(tǒng)計(jì)分析，與煤耗量比較，既可檢查鍋爐效率的變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)鍋爐可能出現(xiàn)的問題，與外溫變化情況相比較，則又可以了解管網(wǎng)系統(tǒng)的變化及供熱系統(tǒng)的變化，從而為科學(xué)地管理供暖系統(tǒng)的運(yùn)行提供依據(jù)。
泵1～4為主循環(huán)泵。壓力傳感器p1，p2則觀測(cè)網(wǎng)路的供回水壓力。安裝4臺(tái)泵時(shí)的一般視負(fù)荷變化情況同時(shí)運(yùn)行2臺(tái)或3臺(tái)水泵，留1臺(tái)或2臺(tái)備用。用DCU控制和管理這些循環(huán)水泵時(shí)，如前幾講所述，不僅要能夠控制各臺(tái)泵的啟停，同時(shí)還應(yīng)通過測(cè)量主接觸器的輔助觸點(diǎn)狀態(tài)測(cè)出每臺(tái)泵的開停狀態(tài)。這樣，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某臺(tái)泵由于故障而突然停止運(yùn)行時(shí)，DCU即可立即啟動(dòng)備用泵，避免出現(xiàn)因循環(huán)泵故障而使鍋爐中循環(huán)水停止流動(dòng)的事故。流量傳感器F1也是觀察循環(huán)水是否正常的重要手段。當(dāng)外網(wǎng)由于某種原因關(guān)閉，盡管循環(huán)水泵運(yùn)行，但流量可以為零或非常小，此時(shí)也應(yīng)立即報(bào)警，通過計(jì)算機(jī)使鍋爐自動(dòng)停止，同時(shí)由運(yùn)行值班人員立即手動(dòng)開啟鍋爐的旁通閥V4，恢復(fù)鍋爐內(nèi)的水循環(huán)。
泵5，6與壓力測(cè)量裝置p2，流量測(cè)量裝置F2及旁通閥V3構(gòu)成補(bǔ)水定壓系統(tǒng)，當(dāng)p2壓力降低時(shí)，開啟一臺(tái)補(bǔ)水泵向系統(tǒng)中補(bǔ)水，待p2升至設(shè)定的壓力值時(shí)，停止補(bǔ)水。為防止管網(wǎng)系統(tǒng)中壓力波動(dòng)太大，當(dāng)未設(shè)膨脹水箱時(shí)，還可設(shè)置旁通閥V3來維持壓力的穩(wěn)定。長(zhǎng)期使一臺(tái)補(bǔ)水泵運(yùn)行，通過調(diào)整閥門V3來維持壓力p2不變。補(bǔ)水泵5，6也是互為備用，因此DCU要測(cè)出每臺(tái)泵的實(shí)際啟停狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行的泵突然停止或需要啟動(dòng)的泵不能啟動(dòng)時(shí)，立即啟動(dòng)另一臺(tái)泵，防止系統(tǒng)因缺水而放空。流量計(jì)F2用來計(jì)算累計(jì)的補(bǔ)水量，它可以是渦街流量計(jì)，也可以采用通常的冷水水表，或有電信號(hào)輸出的水表。
5．1．3鍋爐房的中央管理機(jī)
如圖5-1所示，可采用一臺(tái)中央管理計(jì)算機(jī)與各臺(tái)DCU連接，協(xié)調(diào)整個(gè)鍋爐房及熱網(wǎng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)與管理。中央機(jī)主要工作任務(wù)為：
·通過圖形方式顯示燃燒系統(tǒng)、水系統(tǒng)及外網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，記錄和顯示這些參數(shù)的長(zhǎng)期變化過程，統(tǒng)計(jì)分析耗熱量、補(bǔ)水量、外溫及供回水溫度的變化。
·根據(jù)外溫變化情況，預(yù)測(cè)負(fù)荷的變化，從而確定供熱參數(shù)，即循環(huán)水量及泵的開啟臺(tái)數(shù)、供水溫度、鍋爐運(yùn)行臺(tái)數(shù)。將這些決定通知相應(yīng)的DCU產(chǎn)生相應(yīng)原操作或修改相應(yīng)的設(shè)定值。負(fù)荷的預(yù)測(cè)可以根據(jù)測(cè)出的以往24h的平均外溫w來確定：
(5-1)
式中為Q0設(shè)計(jì)負(fù)荷，t0為設(shè)計(jì)狀態(tài)下的室外溫度，Q為預(yù)測(cè)出的負(fù)荷?？紤]到建筑物和管網(wǎng)系統(tǒng)的熱慣性，采用時(shí)間序列的方法來預(yù)測(cè)實(shí)際需要的負(fù)荷，可能要更準(zhǔn)確些。
式（5-1）中的負(fù)荷盡管每h計(jì)算一次，但由于是取前24h的平均外溫，因此它隨時(shí)間變化很緩慢。每hQ的變化ΔQ僅為：
（5-2）
其中tw,τ-tw,τ-24為兩天間同一時(shí)刻溫度之差，一般不會(huì)超過5℃，因此ΔQ的變化總是小于Q的1%，所以不會(huì)引起系統(tǒng)的頻繁調(diào)節(jié)。
根據(jù)預(yù)測(cè)的負(fù)荷可以確定鍋爐的開啟臺(tái)數(shù)Nb：Nb≥Q/q0，其中q0為每臺(tái)鍋爐的最大出力。由此還可確定循環(huán)水泵的開啟臺(tái)數(shù)。
要求的總循環(huán)量G=max（Q/(Δt·cp）Cmin)，其中Gmin為不產(chǎn)生垂直失調(diào)時(shí)要求的最小系統(tǒng)流量，Δt為設(shè)定的供回水溫差。由于多臺(tái)泵并聯(lián)時(shí)，總流量并非與開啟臺(tái)數(shù)成正比，因此可預(yù)先在計(jì)算機(jī)中預(yù)置一個(gè)開啟臺(tái)數(shù)成正比，因此可預(yù)先在計(jì)算機(jī)中預(yù)置一個(gè)開啟臺(tái)數(shù)與流量的關(guān)系對(duì)應(yīng)表，由此可求出要求的運(yùn)行臺(tái)數(shù)。
·分析判斷系統(tǒng)出現(xiàn)的故障并報(bào)警。鍋爐及鍋爐房可能出現(xiàn)的故障及由計(jì)算機(jī)進(jìn)行判斷的方法為：
--水冷壁管或?qū)α鞴鼙苁鹿蚀藭r(shí)補(bǔ)水量迅速增加，爐膛內(nèi)溫度迅速下降，排煙溫度下降，爐膛內(nèi)溫度迅速下降，排煙溫度下降，爐膛內(nèi)壓力迅速由負(fù)壓變?yōu)檎龎骸?/p>
--水側(cè)升溫汽化事故此時(shí)鍋爐熱水出口溫度迅速提高，接近達(dá)到或超過出口壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度。
--鍋爐內(nèi)壓力超壓事故測(cè)出水側(cè)壓力突然升高，超過允許的工作壓力；
--管網(wǎng)漏水嚴(yán)重測(cè)了水側(cè)壓力降低，補(bǔ)水量增大；
--鍋爐內(nèi)水系統(tǒng)循環(huán)不良測(cè)出總循環(huán)水量GF1減少很多，壓差p3-p1或p4-p1加大；
--除污器堵塞測(cè)出總循環(huán)水量GF1減少，當(dāng)閥門V1、V2全開時(shí)壓差p3-p2、p4-p2仍偏小，說明壓力傳感器p2的測(cè)點(diǎn)至循環(huán)水泵入口間的除污器的堵塞。
--爐排故障測(cè)出的爐排運(yùn)動(dòng)速度與設(shè)定值有較大差別；
--引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、水泵故障相應(yīng)的主接觸器跳閘，或所測(cè)出的空氣壓差或水循環(huán)流量與風(fēng)機(jī)、水泵的設(shè)計(jì)狀況有較大出入。
利用計(jì)算機(jī)根據(jù)上述規(guī)則及實(shí)測(cè)運(yùn)行參數(shù)不斷進(jìn)行分析判斷，即可及時(shí)發(fā)現(xiàn)上述事故或故障，并立即采取報(bào)警和停爐等相應(yīng)的措施，從而防止事故的進(jìn)一步擴(kuò)大或故障轉(zhuǎn)化為事故，提高運(yùn)行管理的安全性。
5．2蒸汽-水和水-水換熱站的監(jiān)測(cè)與控制
對(duì)于利用大型集中鍋爐房或熱電廠作為熱源，通過換熱站向小區(qū)供熱的系統(tǒng)來說，換熱站的作用就同上一節(jié)的供暖鍋爐房一樣，只是用熱交換器代替了熱水鍋爐。
圖5-3為蒸汽-水換熱站的流程及相應(yīng)的測(cè)控制元件。水側(cè)與圖5-2一樣，控制泵5、6及閥V2根據(jù)p2的壓力值補(bǔ)水和定壓；啟停泵1～4來調(diào)整循環(huán)水量；由t2，t3及流量測(cè)量裝置F1來確定實(shí)際的供熱量。與鍋爐房不同的是增加了換熱器、凝水泵的控制以及蒸汽的計(jì)量。
圖5-3蒸汽-水換熱站的測(cè)量與控制
蒸汽計(jì)量可以通過測(cè)量蒸汽溫度t1、壓力p3和流量F3實(shí)現(xiàn)，F(xiàn)3可以選取用渦街流量計(jì)測(cè)量，它測(cè)出的為體積流量，通過t1和p3由水蒸氣性質(zhì)表可查出相應(yīng)狀態(tài)下水蒸氣的比體積ρ，從而由體積流量換算出質(zhì)量流量。為了能由t和p查出比體積，要求水蒸氣為過熱蒸汽。為此將減壓調(diào)節(jié)閥移至測(cè)量元件的前面，如圖5-3中所示，這樣即使輸送來的蒸汽為飽和蒸汽，經(jīng)調(diào)節(jié)閥等焓減壓后，也可成為過熱蒸汽。
實(shí)際上還可以通過測(cè)量凝水量來確定蒸汽流量。如果凝水箱中兩個(gè)液位傳感器L1、L2靈敏度較高，則可在L2輸出無水信號(hào)后，停止凝水排水泵，當(dāng)L2再次輸出有水信號(hào)時(shí)，計(jì)算機(jī)開始計(jì)時(shí)，直到L1發(fā)出有水信號(hào)時(shí)，計(jì)時(shí)停止，同時(shí)啟動(dòng)凝水泵開始排水。從L2輸出有水信號(hào)至L1開始輸出有水信號(hào)間的流量可以用重量法準(zhǔn)確標(biāo)定出，從而即可通過DCU對(duì)這兩個(gè)水位計(jì)的輸出信號(hào)得到一段時(shí)間內(nèi)的蒸汽平均質(zhì)量流量，代替流量計(jì)F3，并獲得更精確的測(cè)量。當(dāng)然此處要求液位傳感器L1、L2具有較高靈敏度。一般如浮球式等機(jī)械式液位傳感器誤差較大，而應(yīng)采取如電容式等非直接接觸的電子類液位傳感器。
加熱量由蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)閥V1控制。此時(shí)V1實(shí)際上是控制進(jìn)入換熱器的蒸汽壓力，從而決定了冷凝溫度，也就確定了傳熱量。為改善換熱器的調(diào)節(jié)特性，可以根據(jù)要求的加熱量或出口水溫確定進(jìn)入加熱器的蒸汽壓力的設(shè)定值。調(diào)整閥門V1使出口蒸汽壓力p3達(dá)到這一設(shè)定值。與直接根據(jù)出口水溫調(diào)整閥門的方式相比，這種串級(jí)調(diào)節(jié)的方式可獲得更好的調(diào)節(jié)效果。
供水溫度t3的設(shè)定值，循環(huán)泵的開啟臺(tái)數(shù)或要求的循環(huán)水量的確定，可以同上一節(jié)一樣，根據(jù)前24h的外溫平均值查算供熱曲線得到要求的供熱量，并算出要求的循環(huán)水量。供水溫度的設(shè)定值t3,set可由調(diào)整后測(cè)出的循環(huán)水量G、要求的熱量Q及實(shí)測(cè)回水溫度t2確定：
t3,set=t2+Q/（cp·G）
隨著供水溫度t3的改變，t2也會(huì)緩慢變化，從而使要求的供水溫度同時(shí)相應(yīng)地改變，以保證供出的熱量與要求的熱量設(shè)定值一致。
對(duì)于一次網(wǎng)為熱水的水-水換熱站，原則上可以按照完全相同的方式進(jìn)行，如圖5-4。取消二次供水側(cè)的流量計(jì)F1，僅測(cè)量高溫?zé)崴畟?cè)的流量F3，再通過即可和到二次側(cè)的循環(huán)水量，一般高溫水溫差大，流量小，因此將流量計(jì)裝在高溫側(cè)可降低成本。測(cè)量高溫水側(cè)供回水壓力p3、p4可了解高溫側(cè)水網(wǎng)的壓力分布狀況，以指導(dǎo)高溫側(cè)水網(wǎng)的調(diào)節(jié)。
圖5-4水-水換熱站的測(cè)量與控制
調(diào)整電動(dòng)閥門V1改變高溫水進(jìn)入換熱器的流量，即可改變換熱量?？梢园凑涨笆龇椒ù_定二次側(cè)供水溫設(shè)定值，由V1按此設(shè)定值進(jìn)行調(diào)節(jié)。在實(shí)際工程中，高溫水網(wǎng)側(cè)的主要問題是水力失調(diào)，由于各支路通過干管彼此相連，一個(gè)熱力站的調(diào)整往往會(huì)導(dǎo)致鄰近熱力站流量的變化。另外，高溫水側(cè)管網(wǎng)總的循環(huán)水量也很難與各換熱站所要求的流量變化相匹配，于是往往造成外溫降低時(shí)各換熱站都將高溫側(cè)水閥V1開大，試圖增大流量，結(jié)果距熱源近的換熱站流量得到滿足，而距熱源遠(yuǎn)的換熱站流量反而減少，造成系統(tǒng)嚴(yán)重的區(qū)域失調(diào)。解決這種問題的方法就是采用全網(wǎng)的集中控制，由管理整個(gè)高溫水網(wǎng)的中央控制管理計(jì)算機(jī)統(tǒng)一指定各熱力站調(diào)節(jié)閥V1的閥位或流量，各換熱站的DCU則僅是接收通過通訊網(wǎng)送來的關(guān)于調(diào)整閥門V1的命令，并按此命令進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。高溫水側(cè)面管網(wǎng)的集中控制調(diào)節(jié)。將在一下節(jié)中詳細(xì)介紹。
5．3小區(qū)熱網(wǎng)的監(jiān)測(cè)與調(diào)節(jié)
小區(qū)熱網(wǎng)指供暖鍋爐房或換熱站至各供暖建筑間的管網(wǎng)的監(jiān)測(cè)調(diào)節(jié)。小區(qū)熱網(wǎng)的主要問題也是冷熱不均，有些建筑或建筑某部分流量偏大，室內(nèi)過熱，而另一些建筑或建筑的另一部分卻由于流量不足而偏冷。這樣，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的中心任務(wù)就是掌握小區(qū)各建筑物的實(shí)際供暖狀況，并幫助維護(hù)人員解決冷熱不均問題。
測(cè)量各戶室溫是對(duì)供暖效果最直接的觀測(cè)，但實(shí)際系統(tǒng)中尤其是對(duì)住宅來說，很難在各房間安裝溫度傳感器。比較現(xiàn)實(shí)的方法就是測(cè)量回水溫度，根據(jù)各支路回水溫度的差別，就可以估計(jì)出各支路所負(fù)責(zé)建筑平均室溫的差別。如果各支路回水溫度調(diào)整到相同值，就意味著各支路所帶散熱器的平均溫度彼此相同，因此可以認(rèn)為室溫也基本相同。一般住宅的回水溫度測(cè)點(diǎn)可選在建筑熱入口中的回水管上。對(duì)于大型建筑，可選在設(shè)備夾層中幾個(gè)主要支路的回水干管上。
要解決冷熱不均問題就需要對(duì)系統(tǒng)的流量分配進(jìn)行調(diào)整，在各支路上都安裝由計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥成本會(huì)很高，同時(shí)一旦各支路流量調(diào)節(jié)均勻，在無局部的特殊變化時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)保持冷熱均勻的狀態(tài)，不需要經(jīng)常調(diào)整。因此可以在各支路上安裝手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，通過計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)和指導(dǎo)與人工手動(dòng)調(diào)節(jié)相配合的方法實(shí)現(xiàn)小區(qū)供暖系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和管理。為便于人工手動(dòng)調(diào)節(jié)，希望各支路的調(diào)節(jié)閥有較準(zhǔn)確的開度指示。目前國(guó)內(nèi)推廣建研院空調(diào)所等幾個(gè)單位研究開發(fā)流量調(diào)配閥，有準(zhǔn)確的閥位指示，閥位可鎖定，并提供較準(zhǔn)確的閥位-阻力特性曲線，采用這種閥門將更易于計(jì)算機(jī)指導(dǎo)下的人工調(diào)節(jié)。
根據(jù)上述討論，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)要測(cè)出各支路的回水溫度，并將其統(tǒng)一送到供暖小區(qū)的中央管理計(jì)算機(jī)中進(jìn)行顯示、記錄和分析。測(cè)出這些回水溫度的方法有如下兩種方式：
集中十余個(gè)回水溫度測(cè)點(diǎn)設(shè)置1臺(tái)DCU。此DCU僅需要溫度測(cè)量輸入通道。再通過專門鋪設(shè)的局部網(wǎng)或通過調(diào)制解調(diào)器經(jīng)過電話線與小區(qū)的中央管理聯(lián)接。當(dāng)這十幾個(gè)溫度相互距離較遠(yuǎn)時(shí)，溫度傳感器至DCU之間的電纜的鋪設(shè)有時(shí)就有較大困難，溫度信號(hào)的長(zhǎng)線傳輸亦會(huì)有一些干擾等影響。這種方式僅在建筑物較集中、每一組聯(lián)至一臺(tái)DCU的測(cè)溫點(diǎn)相距不太遠(yuǎn)時(shí)適用。
采用內(nèi)部裝有單片機(jī)的智能式溫度傳感器，可以連接通訊網(wǎng)通訊或通過調(diào)制解調(diào)器搭用電話線連至中央管理計(jì)算機(jī)。這樣，可以在距測(cè)點(diǎn)最近的樓道墻壁上掛上一臺(tái)帶有調(diào)制解調(diào)器的溫度變送器，通過一根電纜接至回水管上的溫度傳感器，再通過一根電纜搭接鄰近電話線。目前這類設(shè)備每套價(jià)格可在1000～1500元人民幣之間。如果每1000～3000m2建筑安裝一個(gè)回水溫度測(cè)點(diǎn)，則平均每m2供暖建筑投資在0.50～1元間。
小區(qū)的中央管理計(jì)算機(jī)采集到各點(diǎn)的回水溫度后，可在屏幕上通過圖形方式顯示，使運(yùn)行管理人員對(duì)當(dāng)時(shí)的供熱狀況一目了然。還可根據(jù)各支路間回水溫度的差別計(jì)算各支路閥門需要的調(diào)整量。對(duì)于一般的帶有閥位指示的調(diào)節(jié)閥，這種分析只能采用某種基于經(jīng)驗(yàn)的規(guī)則判斷法，下面為其一例：
找出溫度最高的10%支路的平均溫度max，溫度最低的10%支路和的平均溫度min，全網(wǎng)平均回水溫度。
若max-min<3℃，不需要再做調(diào)節(jié)。
若max->2℃，將溫度最高的10%支路閥門都關(guān)小，與相比溫度每高1℃關(guān)小3%5～%；
若max-<-2℃，將溫度最低的10%支路閥門都開大，與相比溫度每高1℃開大3%～5%；
根據(jù)上面的分析結(jié)果，計(jì)算機(jī)顯示并打印出需要調(diào)節(jié)的支路及其調(diào)節(jié)量。運(yùn)行管理人員根據(jù)計(jì)算機(jī)的輸出結(jié)果到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)。在供暖初期每3天左右進(jìn)行一次這種調(diào)節(jié)。一般經(jīng)過6～8次即可使一個(gè)小區(qū)基本實(shí)現(xiàn)均勻供熱。
采用流量調(diào)配閥時(shí)可以使調(diào)節(jié)效率更高，效果更好。此時(shí)需要將現(xiàn)場(chǎng)各流量調(diào)配閥的實(shí)際開度、流量調(diào)配閥的開度-阻力特性性能曲線及小區(qū)管網(wǎng)的連接關(guān)系圖輸入中央管理計(jì)算機(jī)，有專門的算法可以根據(jù)調(diào)整閥門后回水溫度的變化情況識(shí)別出管網(wǎng)的阻力特性及熱用戶的熱力特性，從而可較準(zhǔn)確地給出各流量調(diào)本閥需要調(diào)整的開度[4]，每次調(diào)整后，調(diào)整人員需將實(shí)際上各調(diào)節(jié)閥的調(diào)整程度輸入計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)進(jìn)而計(jì)算了下一次需要的調(diào)整量，像這樣一次高速可間隔2～5d。模擬分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，一般只要進(jìn)行3～4次調(diào)節(jié)，即可使各支路的回水溫度調(diào)整到相互間差值都在3℃以內(nèi)，實(shí)現(xiàn)較好的均勻供熱[8]。
目前，許多供熱公司和有關(guān)管理部門開始提出裝設(shè)熱量計(jì)，以按照實(shí)際供熱量收供暖費(fèi)，各種采用單片計(jì)算機(jī)的熱量計(jì)相應(yīng)出臺(tái)。這種熱量計(jì)多是由一臺(tái)轉(zhuǎn)子式流量計(jì)和兩臺(tái)溫度傳感器配一臺(tái)單片計(jì)算機(jī)構(gòu)成。轉(zhuǎn)子式流量計(jì)每流過一個(gè)單元流量即發(fā)出一個(gè)脈沖，由單片機(jī)測(cè)出此脈沖，得到流量，再乘以當(dāng)時(shí)測(cè)出的供回水溫差，即可行到相應(yīng)的熱量，由單片要對(duì)此熱量值進(jìn)行累計(jì)和其它統(tǒng)計(jì)分析就成為熱量計(jì)。目前的單片機(jī)稍加擴(kuò)充就可以具有通訊功能，通過調(diào)制解調(diào)器將它與電話線連接，就能實(shí)現(xiàn)熱量計(jì)與小區(qū)供暖的中央管理機(jī)通訊。這樣，不但各用戶的用熱量能夠及時(shí)在中央管理機(jī)中反映，各用戶的回水溫度狀況還能隨時(shí)送到中央管理計(jì)算機(jī)中，從而可以對(duì)網(wǎng)的不平衡發(fā)問進(jìn)行分析，給出熱網(wǎng)的調(diào)節(jié)方案。這樣，將熱量計(jì)、通訊網(wǎng)與小區(qū)中央管理計(jì)算機(jī)三者結(jié)合，就可以全面實(shí)施小區(qū)熱網(wǎng)的熱量計(jì)量、統(tǒng)計(jì)與管理、運(yùn)行調(diào)節(jié)分析三部分功能，較好地解決小區(qū)熱網(wǎng)的運(yùn)行、管理與調(diào)節(jié)。
5．4熱電聯(lián)產(chǎn)的集中供熱網(wǎng)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理
熱電聯(lián)產(chǎn)的集中供熱網(wǎng)可以分成兩部分：熱源至各熱力站間的一次網(wǎng)，熱力站至各用戶建筑的二次網(wǎng)。后者的控制調(diào)節(jié)已在前幾節(jié)討論，本節(jié)討論熱源至各熱力站間的一次網(wǎng)的監(jiān)控管理。
一次網(wǎng)有蒸汽網(wǎng)和熱水網(wǎng)兩種形式，對(duì)于蒸汽網(wǎng)，各熱力站為前面討論過的蒸汽-熱水換熱站，一次網(wǎng)的管理主要是各熱力站蒸汽用量的準(zhǔn)確計(jì)量，這在前面也已討論。下面主要研究熱水網(wǎng)的監(jiān)測(cè)控制調(diào)節(jié)。
若忽略熱網(wǎng)本身的慣性，則系統(tǒng)各時(shí)刻和熱力站換熱量之和總是等于熱源供出的總熱量，此外各熱力站一次網(wǎng)循環(huán)水量之和又總是等于熱源循環(huán)泵的流量，不論是冷凝式、抽汽式還是背壓式熱電廠，其輸出到熱網(wǎng)的熱量都不是完全由各熱力站的調(diào)節(jié)決定，而是由熱電廠本身的調(diào)節(jié)來決定，取決于進(jìn)入蒸汽-水換熱器的蒸汽量。由于熱電廠控制調(diào)節(jié)輸出熱量時(shí)很難準(zhǔn)確了解各熱力站對(duì)熱量的需求，同時(shí)還要兼顧發(fā)電的要求，不能完全根據(jù)各熱力站需要的熱量調(diào)整，于是熱源供出的熱量就很難與各熱力站實(shí)際需求的熱量之和一致，這樣，就導(dǎo)致控制調(diào)節(jié)上的一些矛盾。
為簡(jiǎn)單起見，假設(shè)熱電廠向蒸汽-水加熱器送入固定的蒸汽量Q0，如圖5-5，若此熱量大于各熱力站需要的熱量，則各熱力站二次側(cè)調(diào)節(jié)紛紛關(guān)小。以減小流量。由此使總流量相應(yīng)減少，導(dǎo)致供回水溫差加大。如果電廠維持蒸汽量Q0不變則各熱力站調(diào)節(jié)閥的關(guān)小并不能使總熱量減少，而只是根據(jù)網(wǎng)的特性及各熱力站調(diào)節(jié)特性的不同，有的熱力產(chǎn)流量減少的多，使得供熱量有所減少；有的熱力站流量減少的幅度小，則供熱量反而電動(dòng)閥加。同樣，如果Q0小于各熱力站需要的總熱量時(shí)，各熱力站的調(diào)節(jié)閥紛紛開大，使流量增加，由此導(dǎo)致供回水溫差減小。熱力站1，2可能由于熱量增大的幅度大于水溫降低的幅度，供熱量的需求得以滿足，但由于流量增大，泵的壓力降低，干管壓降又減小，導(dǎo)致3，4的資用壓頭大幅度下降，閥門開大后，流量也增加不多，甚至還要下降，這樣，供熱量反而減少。由此可見在這種情況下各熱力站對(duì)一次側(cè)閥門的調(diào)節(jié)實(shí)際是對(duì)各熱力站之間的熱量分配比例的調(diào)節(jié)，而不是對(duì)熱量的調(diào)節(jié)，如果各熱力站都是這樣獨(dú)立地根據(jù)自己小區(qū)的供熱需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，而熱電廠又不做相應(yīng)的配合，則整個(gè)熱網(wǎng)不可能調(diào)整控制好。實(shí)際上熱電廠也會(huì)進(jìn)行一些相應(yīng)的調(diào)節(jié)，例如發(fā)現(xiàn)t供升高時(shí)會(huì)減少蒸汽量，t供降低時(shí)會(huì)增加蒸汽量，但Q0總是不可能時(shí)刻與各熱力站總的需求量一致，上述矛盾是永遠(yuǎn)存在的。
圖5-5熱電廠與各熱力站之間的平衡
因此，就不宜對(duì)各個(gè)熱力站按照第5.1、5.2節(jié)中的討論的，根據(jù)外溫獨(dú)立調(diào)節(jié)。既然各熱力站一次側(cè)閥門的調(diào)節(jié)只解決熱量的分配比例，那么對(duì)它們的調(diào)節(jié)亦應(yīng)該根據(jù)對(duì)熱量的分配比例來調(diào)節(jié)。一種方式是如果認(rèn)為供熱量應(yīng)與供熱面積成正比，則測(cè)出每個(gè)熱力站的瞬時(shí)供熱量，根據(jù)各熱力站的供熱面積，計(jì)算每個(gè)熱力站的單位面積q。對(duì)q偏大的熱力站關(guān)小調(diào)節(jié)閥，對(duì)q偏小的則開大調(diào)節(jié)閥，這樣不斷修正，直至各熱力站的q相同為止。再一種方式則是認(rèn)為各散熱器內(nèi)的平均溫度相同，房間的供熱效果就相同。由于散熱器的平均溫度等于二次側(cè)的供回水平均溫度，因此可以各熱力站二次側(cè)供回水平均溫度調(diào)整成一致目標(biāo)，統(tǒng)一確定熱力站二次側(cè)供回水平均溫度的設(shè)定值，根據(jù)此設(shè)定值與實(shí)測(cè)供回水平均溫度確定開大或關(guān)小一次側(cè)調(diào)節(jié)閥。按照這一思路，對(duì)各熱力站的調(diào)節(jié)以達(dá)到熱量的平均分配為目的，以實(shí)現(xiàn)均勻供熱。熱電廠再根據(jù)外溫變化，統(tǒng)一對(duì)總的供熱量進(jìn)行調(diào)整，以保證供熱效果并且不浪費(fèi)熱量。由于整個(gè)熱網(wǎng)所供應(yīng)的建筑物效果并不浪費(fèi)熱量。由于整個(gè)熱網(wǎng)所供應(yīng)的建筑物均處在同一外溫下，因此，一旦系統(tǒng)調(diào)整均勻，對(duì)各熱和站調(diào)節(jié)閥的調(diào)整很少，熱源的總的供熱以數(shù)隨外溫改變，各熱力站的調(diào)節(jié)閥則不需要隨外溫而變化，只當(dāng)小區(qū)二次系統(tǒng)發(fā)生一些變化時(shí)才需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。
要實(shí)現(xiàn)這種調(diào)節(jié)方式，就必須對(duì)全網(wǎng)各熱力站的調(diào)節(jié)閥實(shí)行集中統(tǒng)一的控制調(diào)節(jié)。可以在每個(gè)熱力站設(shè)一臺(tái)DCU現(xiàn)場(chǎng)控制機(jī)，測(cè)量一、二次側(cè)的水溫、壓力、流量及二次側(cè)循環(huán)泵狀態(tài)，并可控制一次側(cè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。通過通訊網(wǎng)將各熱力站連至中央管理計(jì)算機(jī)。由于熱力站分布范圍很大，通訊距離較過遠(yuǎn)，這時(shí)的通訊可通過調(diào)制解調(diào)器搭用電話線，也可以隨著供熱干管同時(shí)埋設(shè)通訊電纜，使用雙絞線按照電流環(huán)方式通訊。中央管理機(jī)不斷采集各熱力站發(fā)送來的實(shí)測(cè)溫度、壓力、流量，定期計(jì)算熱力站發(fā)送來的實(shí)測(cè)溫度、壓力、流量，定期計(jì)算熱力站發(fā)送來的實(shí)測(cè)溫度的設(shè)定值與和各熱力站實(shí)測(cè)值的比較，直接命令各熱力站DCU開大/關(guān)小電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。各熱力站二次側(cè)回水溫度的變化是一慣性很大且緩慢的過程，因此應(yīng)采有0.5～1h以上的時(shí)間步長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以防止振蕩。
除對(duì)熱網(wǎng)工況進(jìn)行高速外，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)還應(yīng)為保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行做出貢獻(xiàn)。當(dāng)熱力站采用直連的方式，不使用熱交換器時(shí)，最常見的事故就是管道內(nèi)超壓導(dǎo)致散熱器脹裂，DCU可直接監(jiān)視用戶的供回水管壓力，發(fā)現(xiàn)超壓立即關(guān)閉供水閥，起到保護(hù)作用。無論直連還是間連網(wǎng)，另一類嚴(yán)重的事故就是一次網(wǎng)漏水。嚴(yán)重的管道漏水如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并切斷和修復(fù)，將嚴(yán)重影響供熱系統(tǒng)和熱電廠的運(yùn)行。根據(jù)各熱力站DCU監(jiān)測(cè)的一次網(wǎng)供回水壓力分布，還可以從其中的突然變化判斷漏水事故及其位置，這對(duì)提高熱網(wǎng)的安全運(yùn)行有十分重要的意義，這類系統(tǒng)壓力分析與事故判斷的工作應(yīng)屬于中央管理機(jī)的工作內(nèi)容。
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4江億，集中供熱網(wǎng)控制調(diào)節(jié)策略探討，區(qū)域供熱，1997，（2）。
5江億，城市集中供熱網(wǎng)的計(jì)算機(jī)控制和管理，區(qū)域供熱，1995（5）。
6YiJiang,Faultdetectionanddiagnosisindistrictheatingsystem.Pan-pacificsymposiumonbuildingandurbanenvironmentalconditioninginAsia.Nagoya,Japan,1995,..
21世紀(jì)，全世界政治家和學(xué)者討論得最多的熱點(diǎn)話題之一便是地球溫暖化與氣候變遷。近一萬年中，地球大氣平均溫度僅升高不到2℃，但最近的兩百年中，全球的平均溫度卻上升了1.6℃。照此速度發(fā)展下去，到2030年或2050年全球平均氣溫將升高1.5至4.5℃，是過去的5至10倍。據(jù)統(tǒng)計(jì)，建筑能耗占各類總能耗的30以上，因此，在減少溫室氣體排放和節(jié)約自然資源，減緩全球變暖方面，建筑節(jié)能職責(zé)重大。
2004年末，我國(guó)各地區(qū)城市實(shí)有住宅建筑面積共96.2億m2，2004年全國(guó)城鎮(zhèn)又新建住宅竣工面積5.7億m2，此外，全國(guó)農(nóng)村還新建住宅面積6.8億m2，規(guī)模十分巨大。而建設(shè)部部長(zhǎng)指出，我國(guó)建筑能耗是相同氣候條件發(fā)達(dá)國(guó)家的2至3倍，在全面建設(shè)小康社會(huì)的進(jìn)程中，建設(shè)系統(tǒng)資源節(jié)約的任務(wù)十分艱巨。因此，節(jié)能便成為我國(guó)實(shí)現(xiàn)與自然和諧發(fā)展、進(jìn)而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。由于以暖通空調(diào)為主的建筑能耗在總能耗中占有舉足輕重的作用，因此建筑節(jié)能就具有保護(hù)地球環(huán)境更深層次的意義。據(jù)估算，我國(guó)一棟20000m2的使用熱泵空調(diào)的辦公樓，其溫室氣體排放量達(dá)700t/a，而日本僅為390t/a，我國(guó)的建筑用能水平不高（例如上海的人均用電量?jī)H為發(fā)達(dá)國(guó)家的幾分之一），室內(nèi)環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)也不高（例如辦公樓內(nèi)照明標(biāo)準(zhǔn)僅100-200xl，而日本則在500xl以上），在這樣的前提下，溫室氣體的排放量卻幾乎是日本的一倍。則只能說明我國(guó)的能源轉(zhuǎn)換效率低下，建筑節(jié)能技術(shù)落后，這些都急需改進(jìn)。
2、CFC對(duì)環(huán)境的影響
所謂CFC（chloroflurocarbons），即氯氟烴類物質(zhì)，也就是人們常提及的氟里昂。由于其化學(xué)性能的穩(wěn)定，近百年來被廣泛的應(yīng)用于空調(diào)、制冷行業(yè)的保溫與傳熱。當(dāng)隨著人們知識(shí)的日益豐富，人們也逐漸開始意識(shí)到CFC的大量使用與排放，對(duì)自然造成力極大的傷害。1974年，美國(guó)加州大學(xué)的Molina和Rouland教授首先提出，CFC的排放會(huì)造成臭氧層的破壞（所謂臭氧層是指在大氣平流層距地20km處，地球上80的臭氧集中于此，形成一低濃度的臭氧層，它吸收了太陽光中99的高強(qiáng)度紫外線，使地球成為適宜人類生存的空間），而此前后的一系列研究也表明了上述觀點(diǎn)：1969年，美國(guó)宇航局首次發(fā)現(xiàn)大氣臭氧呈下降趨勢(shì)；1985年，英國(guó)南極考察隊(duì)發(fā)現(xiàn)南極上空臭氧空洞面積幾乎相當(dāng)于美國(guó)國(guó)土總面積，臭氧濃度約下降40；1987年北極聯(lián)合考察隊(duì)也發(fā)現(xiàn)CFC濃度高于預(yù)計(jì)50倍，并發(fā)現(xiàn)臭氧空洞；同時(shí)，我國(guó)的研究表明，華南和東北臭氧濃度下降約3，西北出現(xiàn)臭氧空洞。這一切都給人類敲響了警鐘。
研究同時(shí)表明，臭氧濃度每下降1，紫外線強(qiáng)度將增加2.紫外線強(qiáng)度的增加，直接影響人體健康：使人體免疫力下降，體內(nèi)蛋白質(zhì)及DNA受破壞，是皮膚癌及白內(nèi)障增加。同時(shí)它還影響海洋生物、植物的生長(zhǎng)生存：紫外線的過量照射引起海洋生物死亡將破壞自然界的食物鏈。此外，CFC在生產(chǎn)使用過程中造成的能量消耗及CO2引起溫室效應(yīng)，紫外線的增加還會(huì)加劇高分子化合物的產(chǎn)生。
3、觀點(diǎn)與對(duì)策
當(dāng)前世界面臨的巨大環(huán)境挑戰(zhàn)亟待解決，暖通空調(diào)制冷行業(yè)也不例外。在溫室氣體排放方面，為了拯救人類的家園，1997年12月，聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約締約方第3次大會(huì)通過艱苦的談判，終于在日本京都通過了《京都議定書》。議定書規(guī)定了各締約方到2010年所承擔(dān)的包括CO2在內(nèi)的6種溫室氣體的減排量。盡管中國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家沒有減排義務(wù)，但作為占地球村居民總數(shù)1/5的大國(guó)，保護(hù)人類家園是我們義不容辭的義務(wù)，它同樣關(guān)系到我們將留給子孫后代一片怎樣的天空。作為暖通空調(diào)行業(yè)，我們當(dāng)前應(yīng)做的就是制定適合于我國(guó)國(guó)情的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，提高能源利用效率。我國(guó)政府也正是這樣做的，2001年，我國(guó)出臺(tái)了自己的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，各省建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)也陸續(xù)出臺(tái)。
在CFC問題上，國(guó)際上有識(shí)之士也做出了不懈的努力。1985年9月，維也納會(huì)議首次就CFC問題發(fā)表了維也納公約；1987年9月，聯(lián)合國(guó)外長(zhǎng)會(huì)議達(dá)成了《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾協(xié)定》，1989年9月，發(fā)表了保護(hù)臭氧層的赫爾辛基宣言，并提出發(fā)展中國(guó)家問題；1991年6月，中國(guó)首次參加了內(nèi)羅畢會(huì)議，修正了蒙特利爾協(xié)定；1992年12月，在哥本哈根會(huì)議上，HCFC列入了受控范圍。從目前情況來看，在發(fā)達(dá)國(guó)家，1995年底發(fā)達(dá)國(guó)家CFC已被禁用，發(fā)展中國(guó)家也將在2005禁用。就近期來說，暖通空調(diào)行業(yè)主要以CFC的回收和再利用為主，在其基礎(chǔ)上盡量減少CFC的排放；就長(zhǎng)遠(yuǎn)而言，則應(yīng)積極尋找替代工質(zhì)。
3、結(jié)論
自改革開放以來，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展，人民生活水平日益提高。但與此同時(shí)也應(yīng)看到，與成兩位數(shù)增長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)相伴隨的是對(duì)環(huán)境的毀滅性破壞。溫室效應(yīng)、臭氧空洞、工業(yè)污染、水污染及以土地荒漠化都是與市場(chǎng)的慷慨贈(zèng)與相伴而來的一些主要危害。每年，我國(guó)大城市由環(huán)境污染而造成的患病人數(shù)大幅增加?！笆晃濉逼陂g，我國(guó)經(jīng)濟(jì)仍將保持高速增長(zhǎng)，有專家認(rèn)為，如果不采取有力措施，2010年主要污染物排放總量將比2005年增加10～20，因此，在各行各業(yè)中，環(huán)境保護(hù)，與自然界協(xié)調(diào)發(fā)展已顯示出越來越重要的地位。對(duì)于暖通空調(diào)制冷行業(yè)，必須樹立起一種跨時(shí)空的全新道德觀以約束我們的行動(dòng)，在考慮到我們需求的同時(shí)，決不能對(duì)子孫后代滿足他們需要的可能性構(gòu)成危害。從一定意義上說，協(xié)調(diào)發(fā)展就是可持續(xù)發(fā)展。從目前來說，應(yīng)當(dāng)本著事實(shí)就是的態(tài)度，努力解決好建筑能耗及CFC方面的問題，為自己和子孫后代留下一片藍(lán)天。
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1提升建筑運(yùn)行管理水平的重要性自
GB50378—2006《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》頒布以來，國(guó)內(nèi)綠色建筑發(fā)展邁上了一個(gè)嶄新的臺(tái)階。但是標(biāo)準(zhǔn)是否得到有效合理的實(shí)施，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)獲得綠色建筑標(biāo)識(shí)的項(xiàng)目是否“真綠”，結(jié)果卻不盡如人意。標(biāo)準(zhǔn)有效實(shí)施的關(guān)鍵在于查看綠色建筑技術(shù)、設(shè)計(jì)、施工是否同步，綠色建筑理念是否在運(yùn)營(yíng)階段得到落實(shí)。聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)指出一棟建筑的能源分別消耗在建材生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工、日常運(yùn)行、維修保養(yǎng)、拆除及廢棄物處理，其中建筑運(yùn)行階段能源占整個(gè)建筑全生命時(shí)限消耗的80%~90%以上。屈宏樂指出良好的節(jié)能設(shè)計(jì)、精細(xì)的節(jié)能施工固然重要。但運(yùn)行階段管理不到位，就會(huì)產(chǎn)生“節(jié)能建筑不節(jié)能”的現(xiàn)象。因此，從建筑全生命周期角度出發(fā)，提升綠色建筑在運(yùn)行階段的節(jié)能水平，切實(shí)展現(xiàn)規(guī)劃設(shè)計(jì)建造階段所提倡的綠色理念，才能充分發(fā)揮綠色技術(shù)應(yīng)有的特點(diǎn)，并確保建筑的可持續(xù)發(fā)展。
2國(guó)內(nèi)外綠色建筑重視運(yùn)行管理的成功案例
國(guó)外綠色建筑重視運(yùn)行管理策略，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)約資源、減少運(yùn)行能耗。日本東京一處房屋安裝了可感知室外氣候變化的感應(yīng)器，可智能調(diào)節(jié)室內(nèi)門窗啟閉和空調(diào)開關(guān)情況，為居住者提供人性化使用空間和舒適的室內(nèi)環(huán)境；美國(guó)德克薩斯州倡導(dǎo)以節(jié)能運(yùn)行為導(dǎo)向的建筑用能模式，采用智能技術(shù)參與建筑運(yùn)行時(shí)期的能耗管理，建筑內(nèi)用能設(shè)備根據(jù)室內(nèi)環(huán)境狀況自動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)作模式，不僅節(jié)約能耗20%，同時(shí)也體現(xiàn)了以人為本的綠色理念。隨著各種新型低碳建筑技術(shù)涌現(xiàn)，我國(guó)建筑運(yùn)行整體管理技術(shù)和水平也呈現(xiàn)出更新和進(jìn)步的態(tài)勢(shì)。在上海市建筑科學(xué)研究院的帶領(lǐng)下，某辦公樓研究探索出了一套綠色建筑運(yùn)行管理策略：室內(nèi)采用自然采光輔以人工照明；夏季夜間自然通風(fēng)運(yùn)行；過渡季節(jié)自然通風(fēng)運(yùn)行等，既充分享受到自然環(huán)境帶來的舒適優(yōu)質(zhì)的室內(nèi)環(huán)境，又實(shí)現(xiàn)了零能耗方式所帶來的節(jié)能減排效果。
二加強(qiáng)綠色建筑運(yùn)行實(shí)效的核心
開展綠色建筑運(yùn)行檢測(cè)“綠色”運(yùn)行體現(xiàn)出了綠色理念貫穿于抽象的規(guī)劃設(shè)計(jì)階段、具體的建造實(shí)施階段以及實(shí)際的運(yùn)營(yíng)管理階段。如何鑒定建筑的綠色運(yùn)行效果，判斷建筑的實(shí)際節(jié)能減排效果，這些判定結(jié)果若僅依靠文字表述作出的定性解釋無法完全說明問題，需要真實(shí)數(shù)據(jù)作為量化指標(biāo)配合方能進(jìn)行精確評(píng)估?！皩?shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”———現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)才能給出綠色建筑是否處于真正“綠色”運(yùn)行的最科學(xué)公正的評(píng)價(jià)。
1《綠色建筑檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》保障綠色建筑檢測(cè)順利進(jìn)行
中國(guó)綠建委為規(guī)范和指導(dǎo)綠色建筑檢測(cè)活動(dòng)，出臺(tái)了CSUS/GBC05—2014《綠色建筑檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(下稱“標(biāo)準(zhǔn)”)。該標(biāo)準(zhǔn)作為我國(guó)第一本具有針對(duì)性的關(guān)于綠色建筑評(píng)價(jià)體系支撐的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的空缺，將規(guī)范整個(gè)綠色建筑行業(yè)的檢測(cè)活動(dòng)，提高綠色建筑檢測(cè)效率和質(zhì)量，從而推進(jìn)地方和國(guó)家綠色建筑檢測(cè)市場(chǎng)的發(fā)展。
2綠色建筑檢測(cè)
對(duì)實(shí)現(xiàn)綠色建筑高效運(yùn)行管理的必要性以筆者所在夏熱冬冷地區(qū)為例，綠色建筑中的暖通空調(diào)系統(tǒng)和照明系統(tǒng)為主要節(jié)能運(yùn)行管理對(duì)象，因此，下面主要以這兩大耗能系統(tǒng)為例，討論綠色建筑檢測(cè)對(duì)于實(shí)現(xiàn)建筑運(yùn)行節(jié)能的必要性：
2.1暖通空調(diào)系統(tǒng)檢測(cè)設(shè)計(jì)文件
對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源設(shè)計(jì)參數(shù)都有節(jié)能性限制，但是卻依然存在實(shí)際能源利用效率不高的現(xiàn)象。2005年清華大學(xué)、中國(guó)建筑科學(xué)研究院調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大型政府公建的中央空調(diào)系統(tǒng)能耗竟超過公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定指標(biāo)的10~20倍之多，屬于典型的“大馬拉小車”。在建筑物運(yùn)行期間，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行性能系數(shù)進(jìn)行相應(yīng)檢測(cè)，用真實(shí)數(shù)據(jù)凸顯問題的癥結(jié)所在，李東平，等：我國(guó)綠色建筑發(fā)展現(xiàn)狀及相應(yīng)檢測(cè)技術(shù)研究那么上述不合理的運(yùn)行方式將會(huì)得到及時(shí)糾正。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定綠色建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)檢測(cè)內(nèi)容包括：(1)空調(diào)水系統(tǒng)性能，反映冷熱源機(jī)組能源效率的主要指標(biāo)之一，是建筑節(jié)能考察的重點(diǎn)對(duì)象；(2)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)性能，風(fēng)機(jī)是暖通空調(diào)系統(tǒng)中主要的耗能設(shè)備之一，查看風(fēng)機(jī)運(yùn)行能耗是檢查冷熱源機(jī)組是否高效運(yùn)轉(zhuǎn)的有效途徑之一；(3)空調(diào)熱回收裝置，可根據(jù)實(shí)測(cè)風(fēng)量、熱交換效率，分析運(yùn)行期間空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)中能量利用是否取得了良好的節(jié)能、環(huán)境效益；(4)鍋爐熱效率，主要核查鍋爐效率、鍋爐容量以及臺(tái)數(shù)；(5)耗電輸熱比，主要考察集中供暖系統(tǒng)熱水循環(huán)水泵效率；(6)熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)性能，核查熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)年平均綜合利用情況。前期合理選擇，設(shè)計(jì)階段科學(xué)分配節(jié)能設(shè)備和系統(tǒng)，配合后期高效運(yùn)行管理，才能真正展現(xiàn)出暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能潛力。開展暖通空調(diào)系統(tǒng)檢測(cè)，可為設(shè)備節(jié)能量化評(píng)估提供實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)核查可有效檢驗(yàn)節(jié)能設(shè)備是否節(jié)能運(yùn)行。
2.2照明系統(tǒng)檢測(cè)照明系統(tǒng)運(yùn)行的重要性
往往被建筑使用者忽視。英國(guó)某知名綠色建筑，設(shè)計(jì)有良好的自然采光系統(tǒng)，但建筑使用者仍然習(xí)慣開啟人工照明。國(guó)內(nèi)也有類似情況，特別是辦公樓照明能耗浪費(fèi)嚴(yán)重：在非工作時(shí)間室內(nèi)照明全開。照明系統(tǒng)的高耗能運(yùn)行不僅使綠建生態(tài)技術(shù)淪為擺設(shè)，同時(shí)，也造成了不必要的能源浪費(fèi)，因此，照明運(yùn)行管理需要得到合理重視。實(shí)現(xiàn)對(duì)照明系統(tǒng)的檢測(cè)，能有效避免能源浪費(fèi)現(xiàn)象的產(chǎn)生，為科學(xué)、合理地制定照明系統(tǒng)運(yùn)行方案提供依據(jù)，達(dá)到預(yù)期的節(jié)能設(shè)計(jì)目標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定綠色建筑照明系統(tǒng)檢測(cè)包括：(1)一般顯色指數(shù)。(2)眩光值。這二進(jìn)制個(gè)參數(shù)均反映照明環(huán)境的質(zhì)量，即是否適宜人員工作和生活。(3)照度值，反映室內(nèi)光照強(qiáng)弱大小，不同使用功能的室內(nèi)房間都有相應(yīng)的照明標(biāo)準(zhǔn)。此參數(shù)可保證室內(nèi)人員擁有安全可靠的照明環(huán)境。(4)照明功率密度值，作為照明節(jié)能的評(píng)價(jià)指標(biāo)，核查建筑物是否采用高效照明光源、燈具和電器配件。這四項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)的選取依據(jù)蘊(yùn)含了一定的綠色理念———綠色照明不能因單純地實(shí)現(xiàn)節(jié)能而犧牲照明質(zhì)量、降低照明標(biāo)準(zhǔn)，而是應(yīng)在優(yōu)質(zhì)高效的照明環(huán)境基礎(chǔ)上實(shí)施能源節(jié)約。選用高效照明用具，依靠科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)方法，僅僅提供了照明系統(tǒng)節(jié)能的可行性，采取節(jié)能的照明運(yùn)行措施是落實(shí)節(jié)能的關(guān)鍵步驟，運(yùn)行檢測(cè)則可有效檢驗(yàn)這一步驟的實(shí)施效果，評(píng)判整個(gè)照明系統(tǒng)的實(shí)際節(jié)能情況，并為后期制定運(yùn)行方案提供指導(dǎo)和依據(jù)。
3小結(jié)
標(biāo)準(zhǔn)對(duì)綠色建筑中其余項(xiàng)目的檢測(cè)也提出了相關(guān)要求，這里不再鏊述。綠色建筑檢測(cè)檢測(cè)內(nèi)容廣、檢測(cè)工況復(fù)雜、檢測(cè)周期長(zhǎng)，比常規(guī)建筑檢測(cè)實(shí)施難度較大。但是隨著標(biāo)準(zhǔn)的頒布，規(guī)范了整個(gè)綠色建筑行業(yè)的檢測(cè)活動(dòng)，為綠色建筑檢測(cè)朝著健康有序的方向發(fā)展保駕護(hù)航。
三結(jié)論
關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)系統(tǒng) 節(jié)能 問題 對(duì)策
中圖分類號(hào)：TE08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
近年來，隨著現(xiàn)代人們的生活理念和方式的多樣化細(xì)節(jié)化，對(duì)于建筑物內(nèi)的環(huán)境要求也日益增加。暖通空調(diào)在給人們帶來舒適和高品質(zhì)的居住環(huán)境的同時(shí)，亦成為建筑能耗中的大戶。然而，暖通空調(diào)的能耗占全國(guó)總耗能的15%以上，隨著經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，這一比例還在逐年提高，暖通空調(diào)耗能必將對(duì)我國(guó)的能源消耗造成長(zhǎng)期的、巨大的影響?？梢姡档团照{(diào)耗能勢(shì)在必行。
一、暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的重要性
隨著社會(huì)的發(fā)展，建筑能耗在總能耗中所占的比例越來越大，在發(fā)達(dá)國(guó)家已達(dá)到40%，而在建筑能耗里，用于暖通空調(diào)的能耗又占建筑能耗的30%~50%，且在逐年上升。隨著人均建筑面積的不斷增大，暖通空調(diào)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，用于暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗將進(jìn)一步增大。這勢(shì)必會(huì)使能源供求矛盾的進(jìn)一步激化。另一方面，現(xiàn)有的暖通空調(diào)系統(tǒng)所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源，其中電能占了絕對(duì)比例。對(duì)這些能源的大量使用，使得地球資源日益匱乏，同時(shí)也帶來嚴(yán)重的環(huán)境問題，如在我國(guó)的一些地區(qū)酸雨、飄塵問題呈日益嚴(yán)重之勢(shì)，對(duì)生態(tài)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展帶來了很大影響。所以，暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能勢(shì)在必行。
二、暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能方面存在的問題
（一）暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問題
暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能性有著重要的影響。然而在實(shí)際中往往得不到設(shè)計(jì)人員的足夠重視，使得設(shè)計(jì)建造的系統(tǒng)不僅期初投資大，運(yùn)行能耗也相當(dāng)驚人，大大超過了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)實(shí)測(cè)，有的公共建筑的空調(diào)能耗占建筑總能耗的60%，足見設(shè)計(jì)方面的先天不足導(dǎo)致的能耗問題有多么嚴(yán)重。
（二）運(yùn)行管理中的節(jié)能問題
除設(shè)計(jì)施工外，運(yùn)行管理對(duì)建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能也起著重要的作用。在實(shí)際中有些單位認(rèn)為設(shè)計(jì)施工達(dá)標(biāo)完成就可以了，因此不注意對(duì)暖通空調(diào)操作人員的培訓(xùn)，很多操作人員不具備必要的暖通空調(diào)基本理論常識(shí)、不懂得根據(jù)室外參數(shù)的變化進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。一年四季只有開機(jī)、關(guān)機(jī)和冬季、夏季轉(zhuǎn)換操作，顯然系統(tǒng)達(dá)不到相應(yīng)的節(jié)能效果。
（三）公眾對(duì)空調(diào)系統(tǒng)作用的理解觀念問題
對(duì)于舒適性空調(diào)系統(tǒng)，從本專業(yè)的角度來講就是使人體有好的熱舒適性。而在社會(huì)上我們常常發(fā)現(xiàn)一種這樣的觀念：認(rèn)為空調(diào)在夏季是越冷冬季越熱效果越好。這顯然與舒適性空調(diào)的出發(fā)點(diǎn)相違背的。事實(shí)上，這樣不僅大大增大了空調(diào)系統(tǒng)的能耗，同時(shí)由于室內(nèi)外溫差的增大，也使人體對(duì)不同環(huán)境的適應(yīng)性下降，身體免疫力降低。
（四）使用可再生能源空調(diào)系統(tǒng)的開發(fā)推廣應(yīng)用問題
利用可再生能源的暖通空調(diào)系統(tǒng)，如地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)、太陽能制冷、供熱系統(tǒng)，不僅有著顯著的環(huán)境和社會(huì)效益，有的還有著顯著的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)大力開發(fā)推廣。當(dāng)然，和其他任何新技術(shù)一樣，這些技術(shù)也存在著一些問題，也需要進(jìn)一步研究完善，也需要政府部門的重視和支持。
三、上述問題的相關(guān)對(duì)策
（一）重視暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
暖通空調(diào)系統(tǒng)特別是中央空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)龐大復(fù)雜的系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響到系統(tǒng)的使用性能。例如暖通空調(diào)系統(tǒng)往往都是按最大負(fù)荷設(shè)計(jì)的，而實(shí)際運(yùn)行基本上是在部分負(fù)荷下運(yùn)行，如果系統(tǒng)各部分的設(shè)計(jì)不能滿足部分負(fù)荷運(yùn)行的要求，那系統(tǒng)的能耗是很大的。設(shè)計(jì)部門和設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中要精心設(shè)計(jì)，采用最佳的設(shè)計(jì)方案，確保系統(tǒng)在高效、經(jīng)濟(jì)的狀況下運(yùn)行。又如新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)應(yīng)該能隨著室外氣象參數(shù)的變化改變新風(fēng)量，以最大限度地縮短主機(jī)的開啟時(shí)間?？梢哉f空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)系統(tǒng)的節(jié)能起著重要的作用。
（二）運(yùn)行管理中的節(jié)能控制
運(yùn)行管理對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能有很重要的作用。暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中的節(jié)能控制，可以一定程度彌補(bǔ)由于管理模式或能源設(shè)計(jì)本身不合理的缺陷，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備運(yùn)行的控制能力，使能源更加合理、精確地消耗。這種運(yùn)行管理中的節(jié)能控制手段，理想的是通過完善的樓宇自控系統(tǒng)完成。樓宇自控系統(tǒng)的主要功能是對(duì)建筑物內(nèi)各類設(shè)備的監(jiān)視、控制、測(cè)量、管理，以求做到使設(shè)備運(yùn)行安全、可靠、節(jié)省能源、節(jié)省人力。借助于樓宇自控系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)建筑運(yùn)行的節(jié)能管理。
（三）采用新型節(jié)能舒適健康的空調(diào)方式
影響人體熱舒適性的環(huán)境參數(shù)眾多，不同的環(huán)境參數(shù)組合可以得到相同的熱舒適性效果，但不同的熱濕環(huán)境參數(shù)組合空調(diào)系統(tǒng)的能耗是不相同的。例如在冬季，如果我們采用傳統(tǒng)的空調(diào)方式，把整個(gè)室內(nèi)的空氣加熱，通過空氣實(shí)現(xiàn)人體與環(huán)境的熱濕交換，就需要較高的空氣溫度，此時(shí)通過維護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損失和加熱新風(fēng)的熱損失都比較大。如果改變傳統(tǒng)的空調(diào)方式，增加輻射熱，此時(shí)所需要的空氣溫度降顯著下降，顯然后者比前者具有顯著的節(jié)能效果。
（四）推廣應(yīng)用使用可再生能源或低品位能源的空調(diào)系統(tǒng)
隨著空調(diào)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，空調(diào)對(duì)不可再生能源的消耗將大幅度上升，同時(shí)對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞也在日趨加劇。如何利用可再生能源及低品位能源已經(jīng)成了該領(lǐng)域重要的研究課題。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)就是在這種形勢(shì)下發(fā)展起來的，它利源地下恒溫層土壤熱顯著提高空調(diào)系統(tǒng)的COP值，使得同等制熱或制冷量下的系統(tǒng)能耗大幅度下降。另外，利用太陽能供熱或制冷技術(shù)也在開發(fā)研究著。
結(jié)論：隨著新能源、新產(chǎn)品的開發(fā)，以及現(xiàn)有節(jié)能技術(shù)的充分利用，暖通空調(diào)已由原來的高能耗向著低碳環(huán)保轉(zhuǎn)變。在全球能源日益緊缺的今天，暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保性能對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。所以，積極推廣節(jié)能環(huán)保技術(shù)，不斷地完善節(jié)能環(huán)保設(shè)施的建設(shè)，是每一個(gè)暖通工作者的責(zé)任。
參考文獻(xiàn)：
【關(guān)鍵詞】暖通空調(diào) 變流量水力系統(tǒng) 平衡措施
中圖分類號(hào)： TU96+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
一、前言
空調(diào)水系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：空調(diào)設(shè)備絕大部分時(shí)間內(nèi)在遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)負(fù)荷情況下運(yùn)轉(zhuǎn)；空調(diào)水系統(tǒng)供回水溫差遠(yuǎn)低于供暖系統(tǒng)的溫差，無法進(jìn)行質(zhì)調(diào)節(jié)，流量調(diào)節(jié)才是合理的做法；空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)有定流量系統(tǒng)與變流量系統(tǒng)之分，兩種方式均是就負(fù)荷側(cè)而言，對(duì)于冷源側(cè)，則應(yīng)根據(jù)制冷方式不同具體分析對(duì)待。主要關(guān)注的是變流量水系統(tǒng)的全面平衡。
二、水力平衡的概念及分類
1、靜態(tài)水力失調(diào)和靜態(tài)水力平衡
由于設(shè)計(jì)、施工、設(shè)備材料等原因?qū)е碌南到y(tǒng)管道特性阻力數(shù)比值與設(shè)計(jì)要求的管道特性阻力數(shù)比值不一致，從而使系統(tǒng)各用戶的實(shí)際流量與設(shè)計(jì)要求的流量不一致引起的水力失調(diào)，叫做靜態(tài)水力失調(diào)。靜態(tài)水力失調(diào)是穩(wěn)態(tài)的、根本性的，是系統(tǒng)本身所固有的。通過增設(shè)靜態(tài)水力平衡設(shè)備，在水系統(tǒng)初調(diào)試時(shí)對(duì)系統(tǒng)管道特性阻力數(shù)比值進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其與設(shè)計(jì)要求的管道特性阻力數(shù)比值一致，從而使系統(tǒng)總流量達(dá)到設(shè)計(jì)總流量，同時(shí)使各末端設(shè)備流量達(dá)到設(shè)計(jì)流量，可以實(shí)現(xiàn)靜態(tài)水力平衡。
2、動(dòng)態(tài)水力失調(diào)和動(dòng)態(tài)水力平衡
系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中當(dāng)某些末端閥門開度改變引起水流量變化時(shí)，系統(tǒng)的壓力產(chǎn)生波動(dòng)，其他末端的流量也隨之發(fā)生改變，偏離末端要求流量，引起水力失調(diào)，這種水力失調(diào)叫做動(dòng)態(tài)水力失調(diào)。動(dòng)態(tài)水力失調(diào)是動(dòng)態(tài)的、變化的，它不是系統(tǒng)本身所固有的，是在系統(tǒng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的。
3、全面水力平衡
全面水力平衡就是消除了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)水力失調(diào)，使系統(tǒng)同時(shí)達(dá)到靜態(tài)和動(dòng)態(tài)水力平衡。
三、變流量系統(tǒng)的全面水力平衡方法
1、靜態(tài)水力平衡的實(shí)現(xiàn)
通過在對(duì)應(yīng)部位安裝靜態(tài)水力的平衡設(shè)備，使系統(tǒng)達(dá)到靜態(tài)水力平衡。當(dāng)系統(tǒng)所有的自力式閥門均設(shè)定到設(shè)計(jì)參數(shù)位置，所有末端設(shè)備的溫控閥均處于全開位置時(shí)，系統(tǒng)所有末端設(shè)備的流量均達(dá)到設(shè)計(jì)流量：實(shí)現(xiàn)靜態(tài)水力平衡的目的是使系統(tǒng)能均衡地輸送足夠的水量到各個(gè)末端設(shè)備，并保證末端設(shè)備同時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)流量。
2、變流量系統(tǒng)幾種典型動(dòng)態(tài)水力平衡方式分析
供熱系統(tǒng)典型的變流量水力平衡方式垂直雙管、水平雙管并聯(lián)分戶設(shè)環(huán)供熱系統(tǒng)，在垂直立管回水管上設(shè)壓差調(diào)節(jié)器PV1，當(dāng)其它立管的管道特性發(fā)生變化時(shí)，由于立管底部壓差調(diào)節(jié)器PV1 的調(diào)節(jié)作用，垂直立管底部接干管處的壓差保持不變；在各層水平支管回水管上設(shè)壓差調(diào)節(jié)器PV2，當(dāng)其它不同樓層水平管管道特性發(fā)生變化時(shí)，由于壓差調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)作用，水平支管供回水連接立管處的壓差保持不變。這時(shí)當(dāng)該環(huán)路某一散熱器所在房間負(fù)荷變化引起溫控閥開度變化時(shí)，由于壓差調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)作用，關(guān)鍵點(diǎn)PV2 的壓差不變，這樣該環(huán)路其余散熱器的流量并不會(huì)隨之變化。通過對(duì)變流量供熱系統(tǒng)關(guān)鍵點(diǎn)壓差的層層整定，使系統(tǒng)中每個(gè)散熱器的流量只會(huì)因?yàn)樽陨碡?fù)荷變化而通過溫控閥的調(diào)節(jié)來改變，并不會(huì)因?yàn)橄到y(tǒng)中其它散熱器流量變化而發(fā)生變化。這樣，系統(tǒng)真正地實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)水力平衡。垂直雙管、帶分集水器的散熱器及地暖分戶設(shè)環(huán)系統(tǒng)也是變流量系統(tǒng)，其水力平衡特性同以上是一致的。對(duì)于單、雙管組合系統(tǒng)，分支管為單管串聯(lián)的按定流量系統(tǒng)進(jìn)行分析，分支管為雙管并聯(lián)及主管、機(jī)房部分按變流量系統(tǒng)進(jìn)行分析。
（一）空調(diào)系統(tǒng)典型的變流量水力平衡方式：帶電動(dòng)二通閥的風(fēng)機(jī)盤管變流量水力平衡方式：目前市場(chǎng)上有一種自動(dòng)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，其功能和上述方式是一致的，均能保證每個(gè)風(fēng)機(jī)盤管達(dá)到動(dòng)態(tài)水力平衡。它將上述功能和電動(dòng)二通閥集成到一個(gè)閥內(nèi)，安裝在每個(gè)風(fēng)機(jī)盤管支路上，其缺點(diǎn)是價(jià)格較高；帶電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的空氣處理機(jī)組（或柜式換熱機(jī)組）變流量水力平衡方式：在回水管上安裝壓差調(diào)節(jié)器，當(dāng)系統(tǒng)其它分支管路的管道特性發(fā)生變化時(shí)，通過壓差調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)作用，使壓差保持不變。這時(shí)如果電動(dòng)二通閥 的開度不變，則空氣處理機(jī)的水流量保持不變，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)水力平衡；帶動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的空氣處理機(jī)組（柜式換熱機(jī)組）變流量水力平衡方式：動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥是一種新穎高效、調(diào)節(jié)性能極佳的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，它實(shí)質(zhì)上是壓差調(diào)節(jié)器與電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的集成。當(dāng)空氣處理機(jī)組回風(fēng)溫度T 發(fā)生變化時(shí)，輸入到調(diào)節(jié)計(jì)的測(cè)量回風(fēng)溫度與設(shè)定回風(fēng)溫度相比較，輸出一個(gè)控制信號(hào)去控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度，以調(diào)節(jié)水流量，保證回風(fēng)溫度與設(shè)定溫度一致。這種電動(dòng)調(diào)節(jié)閥比普通的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥具有更好的調(diào)節(jié)特性。
（二）變流量水系統(tǒng)的控制方法
在變流量系統(tǒng)中，用戶末端盤管采用二通閥調(diào)節(jié)，整個(gè)系統(tǒng)循環(huán)流量隨負(fù)荷變化而成比例變化。無論對(duì)于一級(jí)泵系統(tǒng)還是二級(jí)泵系統(tǒng)，冷源側(cè)均為定流量。一級(jí)泵的變流量系統(tǒng)是靠分、集水器之間的旁通實(shí)現(xiàn)的。二級(jí)泵變流量系統(tǒng)中，常見的負(fù)荷側(cè)變流鼉方法是通過供回水壓差對(duì)二次泵進(jìn)行臺(tái)數(shù)控制。真正意義上的變流量系統(tǒng)，是靠移動(dòng)水泵工作點(diǎn)使之沿管路特性曲線移動(dòng)，保持水泵在最高效率點(diǎn)運(yùn)行。使用傳感器的型式及其安裝位置對(duì)于一個(gè)變速泵系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)順利與否，有著決定性的影響。壓差傳感器是最適用于HVAC系統(tǒng)、密閉回路的傳感器。壓差傳感器的位置對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行和系統(tǒng)能耗量都有影響。當(dāng)壓差傳感器裝在末端設(shè)備附近時(shí)，水泵的揚(yáng)程隨著系統(tǒng)用水量的減少，在調(diào)節(jié)閥上的能耗也有所減少。可以節(jié)約很多能源。
4、對(duì)空調(diào)變水量系統(tǒng)全面平衡的控制方法，得出了以下幾點(diǎn)結(jié)論：
（一）末端定壓差控制方法是目前先進(jìn)的空調(diào)變水量系統(tǒng)的控制方法，它在實(shí)際中已經(jīng)得到應(yīng)用，并且在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的運(yùn)行效果，大大節(jié)約了能源。通過理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，末端定壓差控制方法是空調(diào)變水量系統(tǒng)的可靠控制方法，相信它在實(shí)際應(yīng)用中將得到更廣泛的應(yīng)用。
（二）末端變壓差控制方法是在末端定壓差控制方法基礎(chǔ)上提出的一種更為節(jié)能的空調(diào)變水量系統(tǒng)的控制方法。目前，對(duì)于這種方法的研究尚處于理論階段。提出了兩種末端變壓差控制方法：控制器根據(jù)各個(gè)流量計(jì)測(cè)得的流量與各自相應(yīng)的設(shè)計(jì)流量相比得到的流量百分比取平均值，然后根據(jù)平均值調(diào)整末端壓差傳感器的壓差的設(shè)定值，控制器再根據(jù)新的末端設(shè)定壓差與實(shí)際末端壓差的大小關(guān)系調(diào)整泵的轉(zhuǎn)速；將閥門的開啟度作為一種參考指標(biāo)，根據(jù)閥門的開啟度調(diào)整定壓值的大小的控制方法。即控制器根據(jù)各個(gè)閥門的開啟度調(diào)整末端壓差傳感器的設(shè)定值。使至少一個(gè)閥門全開。
（三）變壓差的控制理念，提出一種集中控制的方法。這種方法不同于傳統(tǒng)的控制方法．調(diào)節(jié)閥對(duì)流量進(jìn)行自主調(diào)節(jié)，閥門的開啟度是不能人為控制．而是在運(yùn)行過程中利用測(cè)量?jī)x器測(cè)出各種需妻的數(shù)據(jù)收集到控制器后．由控制器進(jìn)行處理，然后對(duì)閥門的并啟度直接進(jìn)行調(diào)節(jié)。這種控制方法比起傳統(tǒng)的末端定壓差控制方式宥更大的節(jié)能空間。它可以用最小的泵的耗能提供系統(tǒng)最適合的流量，同時(shí)能滿足系統(tǒng)的供回水的溫差始終與設(shè)計(jì)溫差相符合。另外美手閥門的阻抗系數(shù)和開度的變化的關(guān)系式還需要進(jìn)行事前進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)工作才能得到。就像泵的性能曲線一樣需要廠家來提供。
（四）末端定壓差控制方法中的控制曲線在流量非等比例變化時(shí)，并不是一條曲線，而是一個(gè)區(qū)間，稱之為“控制帶”?？刂茙У拇_存在。而它的存在使末端定壓差和末端變壓差控制方法更為復(fù)雜，所以控制帶的存在為以后進(jìn)一步研究空調(diào)變水量系統(tǒng)的控制方法提出了新的課題。
結(jié)論
目前,我國(guó)的空調(diào)系統(tǒng)中大多存在水力失調(diào)現(xiàn)象,容易造成供熱(冷)質(zhì)量差,增加了能耗，浪費(fèi)資源。對(duì)在實(shí)際的工作中，應(yīng)根據(jù)工程投資和系統(tǒng)的精度要求合理地選用水力平衡設(shè)備。到目前為止，水力平衡技術(shù)是改善供熱(冷)現(xiàn)狀和促進(jìn)節(jié)能的最有效途徑。在暖通空調(diào)水系統(tǒng)中，既要滿足工程設(shè)計(jì)和技術(shù)規(guī)范要求，同時(shí)又應(yīng)采用合理的方案，使系統(tǒng)接近或達(dá)到水力平衡，從而既為系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供了保證，同時(shí)又節(jié)省了能源，使系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)高效地運(yùn)行。
【參考文獻(xiàn)】
1.室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算溫度的取值
通常來說，進(jìn)行暖通空調(diào)設(shè)計(jì)，首先就是進(jìn)行建筑物室內(nèi)溫度的計(jì)算取值，要從實(shí)際情況出發(fā)，根據(jù)建筑物所在地區(qū)的自然環(huán)境、室內(nèi)溫度進(jìn)行取值，室內(nèi)溫度取值如何直接影響著暖通空調(diào)系統(tǒng)的耗能大小，通過對(duì)夏季制冷環(huán)境下的室內(nèi)溫度調(diào)查得出，室內(nèi)溫度升高一攝氏度，能源消耗就會(huì)降低10%左右；而在冬季制熱的條件下，溫度每降低一攝氏度，耗能就會(huì)較少8%左右。所以說室內(nèi)溫度取值必須要做到科學(xué)、嚴(yán)禁、精確。這樣是為了能夠?qū)⑽覈?guó)的每一份資源都得到最大限度的使用。在我國(guó)的《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)一般民用建筑室內(nèi)供暖溫度取值以及制冷取值都進(jìn)行了明確規(guī)定，具體為：夏季民用建筑供暖和制冷溫度不能低于二十五攝氏度，而冬季制熱的溫度則不能夠高于二十?dāng)z氏度。
2.冷熱負(fù)荷計(jì)算
冷熱負(fù)荷計(jì)算也是非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，一般來說，暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上針對(duì)冷熱管道的大小、源容量以及水泵配置等方面都應(yīng)該進(jìn)行科學(xué)地設(shè)計(jì)，而冷熱符合計(jì)算為這些設(shè)計(jì)提供了不可缺少的可靠依據(jù)，這些計(jì)算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與否，直接關(guān)系到系統(tǒng)地耗能問題，因此針對(duì)這方面的計(jì)算，必須要做到可靠、準(zhǔn)確，這樣才能夠達(dá)到耗能優(yōu)化，同時(shí)也為后期維修減少成本。另外，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該借鑒大量成功的例子以及經(jīng)驗(yàn)，將普遍規(guī)律進(jìn)行分析，采用統(tǒng)計(jì)分析回歸計(jì)算來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定，它雖然在具體的設(shè)計(jì)中不具有精確性但是勝在具有代表性。
二、采暖與空調(diào)冷凍水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)
采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理與否關(guān)系著建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)是否能實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行的功能。管路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作，相關(guān)設(shè)備耗材使用量少，前期建設(shè)成本低后期維護(hù)費(fèi)用少；能夠?qū)崿F(xiàn)不同建筑空間溫度獨(dú)立調(diào)節(jié)控制；實(shí)現(xiàn)熱量消耗分戶分?jǐn)偣δ?；以上三個(gè)原則是民用住宅和公共建筑科學(xué)合理設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的原則。在具體的設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)依據(jù)不同的情況而定。
2空調(diào)冷凍水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
依照相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置多臺(tái)冷凍水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，以能夠跟隨負(fù)荷變化實(shí)現(xiàn)自動(dòng)改變系統(tǒng)流量為目標(biāo)，盡量降低系統(tǒng)運(yùn)行中的能耗。當(dāng)前我國(guó)常用的空調(diào)冷水系統(tǒng)有一次泵變流系統(tǒng)一次泵定流量系統(tǒng)，二次泵變流量系統(tǒng)，兩管制及四管制系統(tǒng)等。
三、采暖與空調(diào)水系統(tǒng)的補(bǔ)水及定壓設(shè)計(jì)
在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)根據(jù)系統(tǒng)的整體規(guī)模和不同系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)形式按系統(tǒng)的用水容量來計(jì)算。封閉式采暖空調(diào)系統(tǒng)補(bǔ)水定壓點(diǎn)應(yīng)當(dāng)設(shè)置在循環(huán)水泵入口處。
四、風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)關(guān)系著空調(diào)系統(tǒng)能耗的大小和運(yùn)行的成本，同時(shí)也關(guān)系著人體的舒適度。對(duì)于人員分布比較集中的地區(qū)可以進(jìn)行相應(yīng)的集中供暖，這樣可以提高能源的利用率。而對(duì)于建筑面積大人員多的場(chǎng)合要進(jìn)行集中的供暖控制時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用全空氣空調(diào)系統(tǒng)；通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中熱量是一個(gè)主要問題，由于電氣設(shè)備在運(yùn)行的過程中，必然會(huì)大量的產(chǎn)生的熱量，一旦這些熱量無法得到及時(shí)排除，那么就會(huì)對(duì)設(shè)備的這樣運(yùn)行帶來影響，從而導(dǎo)致故障的發(fā)生，這樣一來節(jié)能目標(biāo)要求也隨之降低。所以說做好通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是及時(shí)排除熱量的有效手段，設(shè)計(jì)的最終目的就是將熱量全部排出，是整個(gè)系統(tǒng)得以有效運(yùn)行的前提調(diào)教。集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的排風(fēng)熱回收應(yīng)當(dāng)符合相關(guān)規(guī)定要求。在排風(fēng)熱回路設(shè)備型號(hào)的選擇上也需要嚴(yán)格依據(jù)國(guó)家規(guī)定進(jìn)行。
五、冷熱源設(shè)備選型
在整個(gè)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)上，冷熱源設(shè)備的選型是最為重要的部分。這部分應(yīng)該嚴(yán)格的根據(jù)建筑功能、規(guī)模以及造價(jià)等進(jìn)行。具體為：充分利用毗鄰工業(yè)余熱，將其作為冬季熱源，采用溴化鋰吸附式冷水機(jī)組進(jìn)行工業(yè)熱水降溫，降低成本，將其引入到空調(diào)系統(tǒng)中使用，這樣一來資源得到了二次利用；要根據(jù)當(dāng)?shù)氐哪茉唇Y(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇，科學(xué)利用當(dāng)?shù)氐母挥嗄茉?，比如：采用風(fēng)能、地?zé)崮芤约疤柲艿瓤稍偕⑶鍧嵭偷哪茉础?/p>
六、保溫與保冷
關(guān)鍵詞:暖通空調(diào)；節(jié)能；設(shè)計(jì)；管理
Abstract: with the accelerating of urbanization in our country and the promotion of people's living standard, China's building energy wastage is in a state of increasing, yet in the hvac system on building energy consumption occupies a key position, therefore, in this paper, hvac system and its characteristics, energy loss and the hvac system energy saving problem related, this paper also introduces the correspondence of the deal.
Key words: hvac; Energy saving; Design; management
中圖分類號(hào)：TU831.3+5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一 暖通空調(diào)系統(tǒng)能源損耗構(gòu)成及關(guān)鍵性特征
伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與進(jìn)步，我國(guó)能源與環(huán)境之間的矛盾逐漸凸顯出來，隨著城市化水平及人們生活水準(zhǔn)的提升，建筑能源損耗占據(jù)了總體能源損耗的很大一部分，在國(guó)外的一些國(guó)家中，已經(jīng)占據(jù)到了40%左右。通常我們所講到的建筑能源損耗指的是，在采暖、通風(fēng)、空調(diào)、照明、電器和熱水供應(yīng)方面所損耗的能源，而暖通空調(diào)能源損耗又占據(jù)其30%～50%，并且目前處于不斷提升的一個(gè)趨勢(shì)。為了能夠確保建筑物當(dāng)中能夠擁有最佳的溫濕度，當(dāng)代建筑物中會(huì)選用設(shè)置暖通空調(diào)系統(tǒng)，來達(dá)到這一方面的準(zhǔn)求，在此過程當(dāng)中所損耗的能量就是所說的暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗。暖通空調(diào)能耗中包含了：建筑物冷熱負(fù)荷引起的能耗、新風(fēng)負(fù)荷引起的能耗及輸送設(shè)備的能耗。而對(duì)其產(chǎn)生影響的的因素主要包括：室外氣候條件、室內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)特征、室內(nèi)人員及設(shè)備照明等方面的因素。
暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗通常還具備以下幾方面的特征：首先，暖通空調(diào)系統(tǒng)類型的選擇、運(yùn)營(yíng)經(jīng)管的不科學(xué)性必然會(huì)造成資源使用效率降低；其次，保持室內(nèi)空氣溫濕度會(huì)受到季節(jié)性的影響。這里指的是，在具備一定的客觀條件下，可以借用天然性能源來滿足當(dāng)下的需求，比如太陽能、地?zé)崮?、廢熱、淺層土壤蓄熱等；再者，暖通空調(diào)系統(tǒng)關(guān)乎著冷熱量的處理，經(jīng)過會(huì)以交換的方式對(duì)其加以處理。以此能夠運(yùn)用冷熱量回收的方法來縮減暖通空調(diào)系統(tǒng)當(dāng)中能源的損耗。
二 目前暖通空調(diào)系統(tǒng)在節(jié)能問題上瀕臨的矛盾
2.1 暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及施工管理
針對(duì)暖通空調(diào)節(jié)能來講，空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)起著十分關(guān)鍵性的作用。但在現(xiàn)實(shí)的當(dāng)中卻存在這樣一種現(xiàn)象：相關(guān)設(shè)計(jì)單位及設(shè)計(jì)工作者對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不重視，再加上工程設(shè)計(jì)時(shí)間非常短暫，暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能有著重要的影響,然而,在實(shí)際工作中往往得不到一些設(shè)計(jì)部門和設(shè)計(jì)人員的足夠重視,加之工程設(shè)計(jì)周期普遍較短,再加上工程有關(guān)負(fù)責(zé)人并沒有真正的了解到設(shè)計(jì)對(duì)總經(jīng)濟(jì)效益的影響度，有關(guān)技術(shù)上存在的矛盾依然未得到有效的處理等諸多因素，致使暖通空調(diào)設(shè)計(jì)系統(tǒng)出現(xiàn)投入資金大、運(yùn)行艱難、能源損耗高的現(xiàn)象。遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
除此之外，當(dāng)下建筑工程監(jiān)理當(dāng)中，暖通空調(diào)專業(yè)工作者素質(zhì)相差很多，大多數(shù)的工作者并不是專業(yè)人員，更有甚者是一些從來沒有經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的，對(duì)于相關(guān)專業(yè)知識(shí)根本不了解，經(jīng)常憑借之前的一些經(jīng)驗(yàn)來工作，常會(huì)借用其他方案來施工，為此，這就會(huì)造成在施工設(shè)計(jì)當(dāng)中有許多矛盾的形成，因其他方案根本無法解決實(shí)際工作中出現(xiàn)的問題，最后的結(jié)果將會(huì)不可挽救。給相關(guān)單位帶來非常巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
2.2 暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)方案
進(jìn)行暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的過程中，其最為顯著的特征就是“條條大路通羅馬”。伴隨著最近幾年對(duì)于節(jié)能及環(huán)保方面準(zhǔn)求的提升，全新的科學(xué)技術(shù)方案的形成，無論是哪種技術(shù)方案都存在其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和不足之處。所以在面對(duì)各種不同的設(shè)計(jì)方案的時(shí)候，一定要進(jìn)行多方面的思索，找出每一方案的不同之處。由于很多的設(shè)計(jì)方案往往只是表現(xiàn)在形式上，具體落到實(shí)處的話會(huì)有很大的差距，所以怎樣挑選出最佳的設(shè)計(jì)方案成為暖通空調(diào)設(shè)計(jì)者所需要面臨的問題。
2.3 暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理
在暖通空調(diào)系統(tǒng)當(dāng)中運(yùn)營(yíng)管理起著關(guān)鍵性的作用。在現(xiàn)實(shí)的工作當(dāng)中有的部門總會(huì)錯(cuò)誤的覺得設(shè)計(jì)只要達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)就行，為此在實(shí)際的工作當(dāng)中不會(huì)注重對(duì)暖通空調(diào)相關(guān)操作者的培訓(xùn)，不少的操作者根本不了解暖通空調(diào)有關(guān)的基礎(chǔ)性知識(shí)，不會(huì)依據(jù)外界的參數(shù)對(duì)其進(jìn)行相關(guān)的調(diào)整。在一年的四個(gè)季節(jié)當(dāng)中只懂得開關(guān)機(jī)，很明顯這些對(duì)于暖通空調(diào)系統(tǒng)的操作根本不可能達(dá)到節(jié)能的最終成果。
三 解決暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能問題的有效方法
3.1 精心設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)
精心對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證其在最高效的狀態(tài)下可以有效運(yùn)營(yíng)。暖通空調(diào)系統(tǒng)尤其是中央暖通空調(diào)是一個(gè)非常巨大的系統(tǒng)工程，其運(yùn)營(yíng)質(zhì)量將直接關(guān)乎著系統(tǒng)的使用功能，空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)于系統(tǒng)的節(jié)能效果起到了直接性的影響。
3.2 完善建筑結(jié)構(gòu)保溫功能，縮小冷熱損失
針對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)來講，經(jīng)過對(duì)暖通空調(diào)結(jié)構(gòu)的維護(hù)是非常有必要的，因維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫功能關(guān)乎著結(jié)構(gòu)的總傳熱系數(shù)，這就是說，其直接關(guān)乎著經(jīng)過維護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)負(fù)荷度。為此，我國(guó)出臺(tái)的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)有關(guān)規(guī)范當(dāng)中，最先提出的就是一定要提升維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱功能。
3.3 提升系統(tǒng)掌控水準(zhǔn)，改善室內(nèi)熱濕環(huán)境參數(shù)，盡量減少空調(diào)系統(tǒng)能源損耗。
3.4 選用新型節(jié)能的空調(diào)方式。
對(duì)人體舒適熱度造成影響的環(huán)境參數(shù)非常多，不一樣的環(huán)境參數(shù)將會(huì)形成完全相同的熱舒適感，但是在不相同的熱濕環(huán)境參數(shù)下的空調(diào)系統(tǒng)能源損耗是相差很多的。比如說，在寒冷的冬天，假如選用之前傳統(tǒng)的空調(diào)形式，將室內(nèi)空氣進(jìn)行加，經(jīng)過空氣促使人體與外界環(huán)境的熱濕交換，這個(gè)時(shí)候需要很高的空氣溫度，在此過程中熱度將會(huì)損耗特別多。假如我們依據(jù)熱濕環(huán)境探究出的成果，更改之前傳統(tǒng)的空調(diào)形式，提升輻射熱,這個(gè)時(shí)候所需的空氣溫度將減少很多，通常能夠達(dá)到12～14℃,然而之前傳統(tǒng)的形式通常是在18～20℃之間，很明顯新的方式要比傳統(tǒng)方式在節(jié)能上有著顯著的優(yōu)勢(shì)。
3.5 大范圍運(yùn)用可再生能源或者低損耗能源的空調(diào)系統(tǒng)
怎樣有效運(yùn)用可再生能源或者低損耗能源逐漸變成目前所探究的重要性課題。在此其中，地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)逐漸得到很好的發(fā)展及運(yùn)用。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)是運(yùn)用地下恒溫層土壤熱來提升空調(diào)系統(tǒng)的COP值,促使在同樣制熱數(shù)量的條件下使得空調(diào)系統(tǒng)能源損耗值達(dá)到最低。除此之外，運(yùn)用太陽能供熱及制冷技術(shù)目前在對(duì)其進(jìn)行深入的探究，相信在不久的將來會(huì)得以運(yùn)用。
3.6 對(duì)冷熱回收運(yùn)用進(jìn)行深入探究，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)能源的最大程度運(yùn)用
目前許多空調(diào)系統(tǒng)冷熱回收利用研究也在蓬勃開展,如空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)的全熱回收器,夏季利用冷凝熱的衛(wèi)生熱水供應(yīng)等,都是對(duì)系統(tǒng)冷熱的回收利用,顯著提高了空調(diào)系統(tǒng)能源利用率。
3.7 加強(qiáng)暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)管理，提升系統(tǒng)掌控水準(zhǔn)
這里指的是需要對(duì)暖通空調(diào)從業(yè)者進(jìn)行定期培訓(xùn)，提升管理工作者的專業(yè)水準(zhǔn)及相關(guān)技術(shù)，促使他們具備一定的暖通空調(diào)專業(yè)知識(shí)，針對(duì)那些不具備考核標(biāo)準(zhǔn)的工作人員是不能夠上崗的。一定要進(jìn)行再次培訓(xùn)，一定要做到持證上崗。與此同時(shí)，提升管理工作人員的專業(yè)素養(yǎng)，提升其責(zé)任心，只有如此，才能夠使得管理人員在發(fā)現(xiàn)室外參數(shù)產(chǎn)生改變的時(shí)候?qū)ζ溟_展及時(shí)的科學(xué)處理，使得有關(guān)設(shè)計(jì)達(dá)到一定的節(jié)能效果。
結(jié)束語：
目前，我們需要不斷的去研發(fā)新型能源，在建筑過程中有效的使用一些新能源，比如太陽能、地?zé)崮堋⒃幽艿?。上述新能源的運(yùn)用目前已經(jīng)收到全世界的注重，它必然能夠消除世界性能源危機(jī)問題，成為最有力的因素。目前我國(guó)開始對(duì)新能源問題進(jìn)行不斷的探究及運(yùn)用，一些高效的節(jié)能方法，不僅不會(huì)對(duì)外界客觀環(huán)境形成污染，而且可以在一定程度上提升總體的經(jīng)濟(jì)效益。
節(jié)能問題目前已經(jīng)成為我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)當(dāng)中一項(xiàng)非常關(guān)鍵性的研究課題，對(duì)我國(guó)的未來發(fā)展來講有著十分關(guān)鍵性的作用。為此，在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)當(dāng)中一定要注重有效的借助天然性能源，對(duì)其進(jìn)行有效的節(jié)能掌控，以達(dá)到最終的節(jié)能效果。
參考文獻(xiàn)
