暖通空调优化控制技术研究

暖通空调优化控制技术研究

陈勇

成都基准方中建筑设计有限公司（四川成都） 610000

摘要：社会经济的发展和时代的进步使得人们的生活水平有了很大的提高，人们对于生活质量和环境保护的要求也愈来愈高。暖通空调在现代城市人们生活中的作用和地位也更加突出。然而当前国内暖通空调控制技术还比较落后，它所带来的环境问题更值得我们重视。本文在分析暖通空调现状的基础上对于如何优化其控制技术提出了一些看法和建议。

关键词：暖通空调；控制系统；工作原理；优化设计
 
        1.暖通空调的基本概述
        暖通空调是一种新型的分户中央空调，集暖气、通风和调节空气等多种功能于一体，可以有效控制空气的温度和湿度，提高人体舒适感，是现代很多建筑不可缺少的一种空调设备。暖通空调大约在工业革命之后开始出现，随着人们生活水平的提高以及科学技术的发展，暖通空调逐渐成长起来，并在21世纪表现出更好的发展趋势。现阶段，暖通空调已经成为了人们生活和社会生产中重要的组成部分。但暖通空调的大力普及也逐渐凸显出一些问题，比如能源消耗过高等。另外，由于很多设计人员的失误，导致暖通空调在应用上出现故障。这些都必须引起我们的高度重视，我们应当及时对暖通空调控制系统进行优化设计，以促进暖通空调的发展。
        2.暖通空调控制系统的工作原理
        暖通空调控制系统主要由空气和冷热水处理设备、空气和冷热水输配系统、室内末端装置三大部分组成。在环境温度较高时，制冷设备便会提供冷水或一些制冷剂，而在环境温度较低时，热源设备则会提供热水或蒸汽，这些冷热水、制冷剂或蒸汽都会通过空气和冷热水输配系统传送到空气和冷热水处理设备被加以处理，继而再被送入室内以实现降温或升温的目的。如此，暖通空调控制系统便完成了对温度的调控和对空气的调节。这便是暖通空调控制系统的工作原理。
        3.建筑暖通空调系统高耗能的主要原因
        暖通空调空调系统之所以高耗能，主要因素可分为以下几点：第一，空调系统设计不合理，忽视安装自动断电装置，没有发挥出蓄能系统的作用，致使空调长时间开着，无法自动切换断开电源，电能消耗较多，用电量逐渐增加，势必会造成能源浪费，不能取得最佳的节能效果。第二，空调系统管路设计时，保温和保冷材料选型不当，或材料质量不合格，从而导致空调管路散热严重，热量流失较多。冷机持续高速运转，将空调房间内温度降到舒适温度的时间较长，从而提高能源消耗总量。对此，以下文章提出了几点节能优化方案。
        4.建筑暖通空调系统节能方案的优化设计
        4.1运用变频技术，有效节约能源
        要想确保暖通空调具有节能性能，最为主要的就是合理优化设计方案，在设计方案中明确指出运用变频技术，在冷热源机房设计时，设计变频冷冻/冷却循环水泵，将整个空调系统设计成变流量系统，根据空调房间内温度的不同末端实现变流量，再根据整个系统的变流量及温度来运用变频技术运行水泵，调节流量。同时，冷机或热泵主机也要设计为可变流量主机。以防将冷机蒸发器侧结冰堵塞。此外，也可以将变频技术与电子技术结合起来，以此优化节能方案，不仅实现自动控制空调系统的目标，还可以达到节能的目的，有效节约能源。
        4.2运用太阳能供应技术，达到节能目的
        目前，设计暖通空调节能方案时，要重视融入太阳能供应技术，充分利用太阳能供应装置，便可设计简单、节能的结构，促使内部构造布置合理。过于复杂的暖通空调系统，就会消耗很多电能，从而造成不必要的浪费，长久使用下去，必然会高耗能。因此，在设计布置暖通空调系统时，应安装在阳光充足的地方，太阳能装置能够接受阳光长期照射，便可利用太阳能供应所需的能源，以此提供热量。充分运用太阳能与空调系统结合技术，不仅能够保证空调系统的正常运行，同时也能达到节能的目的。即利用太阳集热器吸的方式保证空调系统的正常运行，节省大量的电能，如，冬季需制热时超导太阳能集热器吸收太阳辐射能，经超导液传递到复合超导能量储存转换器。特别适用于大型的商场，可达到节能的目的。
        4.3应用蓄能系统，自动切断电源
        当前，在设计节能方案时，要注重应用蓄能系统，从而依据蓄能原理，设计蓄冷、蓄热两个装置，在暖通空调内部利用蓄能系统，随时冷凝和置换空气中的热量，无需消耗大量的能源，就可以迅速降低温度，促使冷能效果达到最佳。便可按照蓄能系统进行节能设计，只需消耗较少的电量，便可存储冷能和热能，当开启暖通空调时，蓄能系统会根据开关变化，自动切断电源，自动化控制主机，势必会节省能源，用电量明显减少，体现出自动化的蓄能系统，有效节省能源，即使在用电高峰时期，蓄能自动断电，方可实现自动供热和制冷，相对比之前暖通空调系统，优化设计的节能方案最大的特点，就是运用蓄能装置，设计冷热主机的容量，必然会获得最佳的节能效果。蓄能空调技术是将蓄能装置与空调系统结合的关键技术，是指在电网用电低谷时，电制冷主机将水制成冰或者低温冷水，储存在蓄冷装置中，在用电高峰时通过融冰、释冷提供空调冷源的一种实现电力“移峰填谷”的高效用能技术。

        4.4利用地热泵技术和保温材料，实现环保节能目标
        现阶段，在设计优化节能方案时，充分利用地泵热技术，对热资源进行有效的运用，依据地热泵的原理，热泵机组装置主要有：压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀四部分组成，通过让液态工质（制冷剂或冷媒）不断完成：蒸发（吸取环境中的热量）→压缩→冷凝（放出热量）→节流→再蒸发的热力循环过程，从而将环境里的热量转移到地表/下水中或土壤中。此外，所选用的保温材料，必须要具有严密性和密封性，要求设计的节能方案中需明确指出，暖通空调系统的保温保冷材质，一定要有良好的保温/保冷性能，如果运用的材料容易流失热量，就会导致整个系统运行缓慢，而且，会增加能源消耗量，浪费很多能源。因此，设计人员为了避免出现能源浪费问题，应严格控制空调保温保冷材质，仔细检查保温效果是否较好，以及是否具有节能环保的性能，明确符合要求之后，按照保温材质的特点，合理设计暖通空调系统，保障空调保温，并且要求耐热性和严密性较好，没有细小的缝隙，这样才能保温，促使热量不散失，暖通空调系统就可以迅速制冷和制热，有效提高节能性能。
        4.5运用热能回收技术，提升节能效果
        这里主要讲两种热回收方式：热回收技术就是通过一定的方式将冷水机组运行过程中排向外界的大量废热回收再利用，作为用户的最终热源或初级热源。压缩机排出的高温高压气态制冷剂先进入热回收器，放出热量加热生活用水（或其它气液态物质），再经过冷凝器和膨胀阀，在蒸发器吸收被冷却介质的热量，成为低温低压的气态制冷剂，返回压缩机。第二，结合建筑排风系统进行热能回收，利用热回收装置回收空调室内排出的空气，将送入室内的新风降低温度或提高温度，减少室内排出空气的能量的损失，减少制冷机的冷负荷或热负荷。此过程中，不仅可以利用新风改善室内空气的品质，还能依靠回收的能量，减轻制冷机的负荷，以此提升节能效果。
        5.总结
     总之，暖通空调作为现代化建筑当中不可缺少的一部分，在给人们提供优越舒适的居住和办公环境的同时，也造成了巨大的能源损耗，制冷系统占据了暖通空调能源消耗的大部分。因此对暖通空调制冷系统的优化和控制有重要的经济价值和社会效益。在未来的发展过程中，还需要对制冷系统的实施不断的提升，将节能环保和智能作为未来发展最主要的方向。暖通空调制冷系统的优化和控制不仅为创造舒适的环境提供支持，还可以帮助使用者节省开支。我们要将节能理念贯彻到生活的每一个细节中，提高人们的精神文明建设，促进人与自然的和谐发展。

参考文献
 　[1]陈柏兰.暖通空调的优化控制技术[J].四川水泥，2015，18（05）：259-260
　　[2]赵延东.暖通空调优化控制技术研究[J].科技创新与应用，2015，11（09）：111-112