暖通空调水系统效率优化策略研究

[摘 要]我国在电力发展上是一个大国，特别在商业建筑方向上的应用比较多，商业建筑所产生的电量消耗随着经济的增长不断增加。建筑内的暖通空调是建筑产生消耗的重要方式，所以对暖通空调水系统产生的效率进行优化，降低建筑系统中的能消耗，从而为发展节能效应做好基础工作。

[关键词]暖通空调；水系统；效率优化

中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）05-0328-01

引言

实现暖通空调系统的优化能够满足人们对高质量生活的要求，特别是一些仪器比较精密的行业，实现暖通空调的系统优化能够对环境的建设起到决定性的作用。由于暖通空调是建筑消耗能量的一部分，实现优化方式能够节约能量，提高能源的利用率，所以为了提高系统的运行效率，就应实现系统的优化策略。

一、暖通空调系统的研究

（一）暖通空调的概述

随着我国利用能源的紧张和实现节能方式的不断发展和变化，计算机以及高科技的利用加快了暖通空调产业的发生。特别是一些精度比较高的行业，就要控制温度、湿度以及空气的质量等。所以在设计和处理方式上就有较高的要求。暖通空调的种类比较多，对于全空气系统来说，它是在空间上进行加热、加湿以及多种运行方式，利用风来形成的运行。对于空气-水系统来说，它是利用冷水在空间方式上实现的，利用空气来保证良好的质量[1]。对于全水系统来说，它是一种多发生的循环系统，在很多建筑物应用和调节上都能满足大量的要求和改造工作的灵活作用。对于变水量体系来说，它利用水温的方式来实现的，不仅要保证水泵的运行台数，还要掌握水泵在水量数值上的变化。

（二）变水量循环泵的优化概述

变水量的循环泵在运用方向上是综合建筑中系统运行的，特别是中央空调的调水系统。目前的循环水泵一般是在工频上运行的，调整的方式不能随负荷的变化来进行，所以产生的能量也比较大。我国的变频技术已经应用在各个领域上，对于定水量空调系统来说，要调节水量的变化就要在水泵的运行数量上加以改变。

（三）变水量冷水机组的优化概述

冷水机组在整个空调系统中消耗的能量是最大的，在目前的建设中使用的暖通空调多数都是采用多台冷水机组并联的方式运行的，不仅实现了系统的灵活性，也减少了电流以及负荷在系统中的消耗[2]。而机组在运行上由于出水温度相同，就要利用制冷量来控制。评价冷水机组在运行上的效率是运行系数的变化，早期对单台的冷水机组，运行系数就出现在机组的满负荷下，所以运用制冷负荷成为最佳的解决方法，不仅降低能耗，而且实现的精确度也比较高。

二、暖通空调水系统效率优化策略

（一）变水量空调系统二次泵效率优化

要优化变水量空调系统的二次泵在运行期间的工作效率，就要利用变流量的调节技术。在系统二次泵变运行的高效区，可以对运行进行调速，还有实施约束行为，保障整个工作运行在高效区的位置，从而使运行轴在运行变化期间能够实现最小化的功率[3]。优化空调系统的二次泵，在优化方式上的实行是实时性的，为了达到节能的效果，运用简单的方法对调速泵进行调节，这期间的方式可以运用定速泵的台数进行控制。暖通空调中的循环水泵在流量上应采用冷水机组对流量实施定额方式，从而保障循环水系统的二次泵也运行的高效区的位置。在确定循环水系统二次泵高效区位置情况下，由于变频调速器的不断发展，要改变水泵在转速的方式就要利用变频调节，二次泵的主要作用是保障管道在摩擦期间形成的阻力，而利用变频调节不仅改变了传统的水泵模式，也增加了节能的效果。但循环系统的二次泵在高效区出现的流量具有一定的范围限制的，所以在运行期间要实施调速方式就要保证转速的额定数值。但水泵在流量转速期间的调节也不能保证太低，为了防止气蚀现象的出现，就要保证流量的约束行为和变频调速比值。

（二）变水量空调系统冷水机组效率优化

要解决建设中空调系统产生巨大的消耗，就要对冷水机组运行的效率进行优化，从而保障空调系统在整体节能方向上的实现[4]。比较大型的商业建筑在空调系统应用在一般采用多种冷水机组实施并联的方式运行，各个机组台数在运行中通过切换的方式才能为系统的运行提供较大的能量，从而保障系统的正常运行，这样运行的切换方式是以阶梯状的形式实现的。我国在研究领域上，对这种机组产生的负荷在配置上实现最优的方式进行了认真的探讨和分析，特别是模式的算法、机组产生的停机状态等。但实际的建筑空调在运行方式上是以多种冷水机组联合的方式运行的，产生的能量消耗和机组的负荷分配影响了系统的停机状态，所以要实现优化方式就要在冷水机组产生的负荷分配方式上进行改善，从而保证节能方式的形成和发展。通过研究发现，机组在运行中产生的负荷率与机组产生的性能系数相关，由于冷水机组在制冷期间是由性能系数决定的，这种性能系数产生的数值越大，制冷机组在运行中产生的效果也越来越明显[5]。尽管是多台机组相连接的方式运行，在各台冷水机组运行期间都有不同的性能系数。由于空调负荷在运行期间受工作人员的分布情况和天气情况的变化，很多机组在工作期间都产生在部分负荷之下，要确定机组在运行期间的性能系数就要运用部分的负荷来表示。具体的优化策略在实施方式上，首先，应将机组在负荷分配下产生的效率进行转化，从而形成冷冻水出水温。然后在多种冷水机组的并联运行下，利用冷冻水二级供水系统中产生的变流量方式。在冷水侧期间，由于是三台冷水机组成的方式，所以在一二次回路期间就要利用旁通管相连接，受水温差的影响，就要控制冷冻水在出水期间的温度。

结论

我国的建筑在结构以及供暖空调等设备上的效率都比较低，与其它发达的国家相比较，根据相同的环境和气候，我国在使用暖通空调期间消耗的指标相比较就比较高，不仅浪费了大量的能源，也造成较大的环境污染现象。所以在这种变化发展下，根据一些问题的产生，解决了我国在暖通空调系统运行的效率，从而形了巨大的环保作用。

参考文献

[1] 龚明启.中央空调系统动态运行节能优化策略研究[D].广州大学，2006.

[2] 刘翔.集中空调水力管网特性及冷冻水系统控制优化策略研究[D].同济大学，2007.

[3] 陈丹丹.集中空调变水量水系统实时优化控制策略研究[D].上海交通大学，2007.

[4] 王曦.某中央空调水系统节能检测分析及其优化控制策略研究[D].重庆大学，2010.

[5] 毕崇宁，李歧强. 变水量空调二次泵供水系统效率优化策略研究[J]. 计算机仿真，2009，02：269-273.

作者简介

张强，男，（1980―）北京人，作者学历：本科 专业：工程管理 研究方向：暖通。