摘要: 加强暖通空调控制系统的优化设计不仅是适应社会发展的必然要求，同时也是提高其实用性的重要途径，随着资源与环境问题的日益突出，群众对于环保、节能、绿色等概念的理解也出现了较大的变化，并要求在当前的建设中不断的渗透，以便于更好的促进我国可持续发展战略的实施。
关键词：暖通空调；低效运行；控制系统
1.暖通空调系统介绍
1.1暖通空调的工作原理
暖通空调工作原理就是制冷剂在制冷机组的蒸发器中与冷冻水进行热量的交换而汽化，从而使冷冻水的温度降低，然后，被汽化的制冷剂在压缩机作用下，变成高温高压气体，流经制冷机组的冷凝器时被来自冷却塔的冷却水冷却，又从气体变成了低温低压的液体，同时被降温的冷冻水经冷冻水水泵送到空气处理单元的热交换器中，与混风进行冷热交换形成冷风源，通过送风管道送入被调房间。如此循环，在夏季，房间的热量就被冷却水所带走，在流经冷却塔时释放到空气中。本文主要研究控制暖通空调系统的空气处理部分，主要涉及供水系统和空气处理单元。
1.2空调供水系统
通常情况下，冷冻水系统内的冷冻水管道均为循环式系统；变流量系统按照组成装置的不同，可分为相对变流量和真正变流量两种，其中真正变流量可以充分发挥变流量系统的节能潜力。
1.3空气处理单元
在空气处理单元中，新风与部分回风经混合后形成混风，当混风经由热交换器冷冻水进行热交换后向室内送风。冬季时，混风能够吸收能量，从而使温度升高，夏季时，随着混风温度降低，送风进入室内后会与室内的空气进行热量的传递，最终将温度调节至房间所需的设定值。此时房间内的气体在排风机的作用下与新风混合后，重复上诉过程进行循环。由于混风和冷冻水的热交换过程是在热交换器中进行的，因此，热交换器属于暖通空调空气处理单元中较为重要的组成部分。当热交换器的工作状况处于部分负荷时，与设计工况是不同的，而在实际使用中，大部分时间热交换器都是处于部分负荷状态，也就是说其基本都处在非设计工况下工作，所以在进行设计时应尽量了解热交换器的这一特点。
2.暖通空调系统设计优化的重要性
1)对暖通空调系统进行优化设计，不仅可以满足人们对工作和生活环境舒适性的要求，而且还可以使工作效率和生活质量有所提高；
2)由于暖通空调系统属于整个建筑中能耗较高的部分，所以对其进行优化设计，可以起到节约能源、提高能源利用率的作用；
3)随着直接数字控制器（DDC）、变频技术以及能源管理控制系统等的广泛应用，使暖通空调系统的优化设计策略和控制技术相辅相成，在节能降耗的同时，能够更好的对暖通空调系统进行指导和控制；
4)基于大部分暖通空调系统在设计之初，没能很好的考虑季节变化、时间以及房屋的朝向等问题引起的冷负荷变化，这样的设计难免会造成能源的浪费，而对暖通空调工程进行优化设计后，可以从根本弥补这一缺陷，并且还能降低事故的发生几率；
5)由于在进行暖通空调设备选型时，通常都是按照设备的最大负荷进行计算的，并采用固定工作时间的方式运行。但实际上大多数情况下，暖通空调都不是处于满负荷运行的，同时由于多种因素的影响，如阳光照射、建筑外部环境的温湿度、房间内部的负荷变化等，一旦采用固定工作时间运行，必然会导致设备的使用效率低下，使能源大量浪费。
因此，为了调整空调系统的运行时间，作为施工单位，对暖通空调的运行比较了解，就必须配合设计人员对暖通空调系统进行优化设计，从而确保空调系统的运行效率，达到节约能源的目的。
3.优化暖通空调系统设计的对策
3.1以节能减排为主
适应节能减排要求，提高设计水平。了解行业发展动态，掌握节能设计要求；熟知建筑节能标准规范，指导工程设计；掌握节能技术，并在设计实践中合理应用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在设计理念方面，应由常规设计向凸显环境品质和质量、效益转变，由单一技术的应用向注重技术集成、突出地域特色转变，由传统技术应用向注重循环经济可持续发展转变。在技术应用方面，应由传统能源使用向可再生及清洁能源使用转变，由单一的能源使用方式向多能结合使用方式的转变，由简单设计向系统设计转变。在发展模式方面，由前期阶段性服务向全过程服务的转变，由单一设计任务向产业链延伸任务转变，由单一设计人员向设计人员和非设计人员整合转变。
3.2水系统节能设计
由于空调水系统的输配用电占空调能耗比重较大,水系统设计节能应应对每个水环路进行水力平衡计算,对压差相差悬殊的回路采取有效措施,如采用同程系统、采用平衡阀等措施进行控制，避免大流量、小温差的现象，设计中供、回水温差一般取5℃，夏季冷冻水回水温差较好的为3.5℃，较差的只有1.5～2℃，造成实际水流比设计水量大1.5倍以上，使水泵电耗大大增加，故设计过程应认真校对和计算空调水系统相关系数。根据计算的负荷大小选择与设计容量相同的机组,不要选用容量过大的主机。容量过大的主机不能全负荷运转,既增加设备的投资,又浪费运转能耗。选择水泵应按设计值查找水泵的特性曲线选定水泵型号。
3.3优化空调机组
优化空调机组和末端设备的选择设计中注意选用重量轻，噪声少，单位风机功率供冷(热)量大的机组。空调机组应该选用风机风量、风压匹配合理,漏风量少,空气输送系数大的机组。根据容量大小尽量选择能效比高的机组。如螺杆式、离心式冷水机组等,此类制冷机组的能效比一般都在4.5～5.8之间。
3.4应用变频技术
随着自控技术的发展，各种类型的冷水机组及水泵都有较完善的自动控制调节装置，能随负荷变化自动调节运行状况，保持高效率运行。针对空调控制系统的特点，再加上电力电子技术及微机控制技术的发展，变频器的应用日益广泛，因此在空调控制系统中采用变频技术也是不可避免的。这就给我们提供了一种既能达到控制要求又能节约能源的方法。采用新型节能舒适健康的空调方式。如使用全热新风换气机采用全热新风换气机可实现室外净化后空气与室内空气进行热量置换,并保持室内温度和湿度基本不变。
3.5推广可再生能源空调系统
随着空调系统的广泛应用,空调对不可再生能源的消耗将大幅度上升,如何利用可再生能源及低品位能源已经成了该领域重要的研究课题。地源热泵空调系统就是在这种形势下发展起来的,它利用地下恒温层土壤热显著提高空调系统的COP值,使得同等制冷量下的系统能耗大幅度下降。另外,利用太阳能供热或制冷技术也在开发研究着。
3.6智能控制系统优化
确立智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统优化的基本出发点、优化原则及技术措施对于智能建筑节能实现具有重要的现实意，BAS系统是实现智能建筑节能的有效途径之一。智能建筑BAS控制方案的优化是整个智能建筑节能优化方案实施的具体体现，它包含了建筑物内部主要耗能单元的节能优化。在满足扩展性和灵活性的前提下，控制网络的拓扑结构应尽可能简化、清晰，无论基于RS485总线或基于LonTalk总线的控制网络都是如此。分支、分级多的网络管理复杂、可靠性低。LonTalk总线在理论上可以组成任意拓扑结构的网络，这种布线设计的随意性如果运用不当，在工程实践中仍然是有技术风险的，并可能增加系统的投资。小型工程尽可能运用基于Rs485总线的控制网络，采用“手拉手”的布线方式，大型工程可以考虑楼层网络分级。BAS监控中心负责监控整个空调、通风、动力系统，一般与消防控制、安保监控等合用一室。由于该机房通常远离冷冻机房、锅炉房，在这里远程操作这些关键设备是不合适的。推荐的做法是在冷冻机房和锅炉房现场控制室另设置一台监控分站，由该分站负责冷冻机、锅炉监控功能，并且该分站功能受权局限为冷热源设备。通过对暖通空调系统的传感器、执行器、控制器、网络等若干环节的探讨，使BA系统更好地服务于受控的空调通风系统，最大限度地节约建筑物能源空调系统设计方面的节能措施。
4.结语
总之，随着全球能源的日益紧缺，节能降耗已经势在必行。只有不断优化暖通空调系统的设计技术，在施工中注意各种管线的合理布置，对系统进行合理的优化，达到节能降耗的目的，才能更好地实现社会的可持续发展。
参考文献
[1]姜国斌.关于暖通空调系统节能问题的探讨[J].广东科技，2015（3）.
[3]王凡，徐玉党.中央空调水系统变流量分析及其改进[J].建筑热能通风空调，2014（01）.
论文作者:李盼
论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期
论文发表时间:2017/10/12
标签：空调系统论文; 暖通论文; 热交换器论文; 系统论文; 机组论文; 空调论文; 节能论文; 《基层建设》2017年第18期论文;