實驗室暖通空調(diào)方案設(shè)計論文

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1優(yōu)化空調(diào)水系統(tǒng)供回水參數(shù)等設(shè)計參數(shù)

室內(nèi)設(shè)計參數(shù)也是影響暖通空調(diào)能效的重要方面。由于實驗室人員流動較大、溫度、濕度、新風量等實驗室內(nèi)部條件變化范圍較大，設(shè)計時忽略這些參數(shù)的實際變化也會造成暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗升高。因此，不僅要考慮實驗室暖通空調(diào)滿負荷運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的室內(nèi)設(shè)計參數(shù)的極值，更要充分考慮分析室內(nèi)環(huán)境參數(shù)在正態(tài)分布中的極大值，首先保證空調(diào)系統(tǒng)在常用狀態(tài)下具備較低的能耗值。

2提高暖通空調(diào)熱源及冷源系統(tǒng)節(jié)能性

提高暖通空調(diào)冷熱源的系統(tǒng)節(jié)能性主要體現(xiàn)在冷熱源的選擇與實現(xiàn)能源的梯利用上。目前常用的冷熱源系統(tǒng)主要有以下幾類：

a.電動冷水機組供冷,鍋爐供熱；

b.溴化鋰吸收式冷水機組供冷,鍋爐供熱；

c.直燃式溴化鋰冷熱水機組；

d.空氣源熱泵；

e.天然冷熱源。其中，應(yīng)用最多的冷熱源類型是電動冷水機組供冷,鍋爐供熱，但這一類型能耗較高噪聲也較大，屬于最傳統(tǒng)但是最不節(jié)能的一種；而天然冷熱源碳排放量最低，能起到很好的降低能耗的作用，但是因技術(shù)不成熟而應(yīng)用較少；綜合比較，在充分考慮實驗室外部環(huán)境和所在城市的最佳平衡點溫度等前提下，利用空氣源熱泵冷熱水機組能耗較低、碳排放較少、安裝運行較為方便且占用有效建筑面積較小，作為實驗室暖通空調(diào)的能熱源較為合適。實現(xiàn)能源梯度利用，意味著在高級能源階段即能耗較高的階段，將能源的消耗而產(chǎn)生的功用于發(fā)電，將這一過程產(chǎn)生的剩余熱量用于較低能耗階段的供熱制冷。這是由于兩者能源品味基本完全對應(yīng)。這樣就可以提高冷熱源系統(tǒng)的功效形成“一源多效”，減少了冷熱源的系統(tǒng)能耗。此外，設(shè)計師還應(yīng)該根據(jù)具體的冷熱源形式，經(jīng)過詳盡地計算推演以及充分考慮經(jīng)濟指標、結(jié)合價值工程原理來為整個系統(tǒng)選擇合理的供熱供冷設(shè)計溫度，實現(xiàn)低溫供熱高溫供冷，達到減排的目的。

3降低送風狀態(tài)點造成的運行能耗及費用

實驗室暖通空調(diào)設(shè)計中，風量平衡是需要重點考慮的一項。因為風量是否平衡決定了實驗室空氣環(huán)境是否安全。送風量、排風量、回風量、壓力風量和新風量共同影響了風量平衡。實驗室潔凈室的送風量與排風量要維持適宜的余風量，這部分風量差使得潔凈室風量具備了合理的壓差。但實時監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)，送風量和排風量受其他因素的影響，很難按設(shè)計情況完美的達到風量平衡，這就需要在設(shè)計師充分考慮合理的送風狀態(tài)點，同時考慮送風溫差大和較小的房間，利用自動控制系統(tǒng)盡量保持合理而穩(wěn)定的壓差。此外，有的項目單位在較高安全等級的實驗室中進行安全等級較低的實驗，一方面會在初期投資上造成巨大浪費，而且高安全等級的實驗室在暖通空調(diào)運行時由于需要控制送風點，就會使用如二次電加熱設(shè)備等。解決這類問題就需要設(shè)計師深入考慮、確定合適的送風點，在實驗室暖通空調(diào)設(shè)計時與項目單位確定好實驗室安全等級、避免采用二次電加熱,同時選用合理的風閥和控制系統(tǒng)，將送風口和回風口設(shè)計在適當位置，避免產(chǎn)生劇烈變化的室內(nèi)壓差和各房間之間產(chǎn)生混亂的空氣流向。4利用數(shù)據(jù)庫和模擬手段“預(yù)演”設(shè)備運行隨著信息技術(shù)的發(fā)展，利用信息技術(shù)手段可以有效避免傳統(tǒng)人工計算、繪圖帶來的誤差，提高設(shè)計水平和效率，從根本上解決設(shè)計缺陷造成的設(shè)備運轉(zhuǎn)不良、能耗較高等問題。目前，除了使用Auto-CAD進行圖紙制作以及基于AutoCAD進行二次開發(fā)的設(shè)計技巧這些初級的信息技術(shù)，還有SQLsever2000數(shù)據(jù)庫、基于MagiCAD的BIM技術(shù)、EasyHVAC軟件、DeST軟件等手段可以用于進行暖通空調(diào)設(shè)計。這些信息技術(shù)手段可以實現(xiàn)多變量處理，將二維設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)槿S設(shè)計，使設(shè)計師可以充分考慮影響暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗的各類變量，在設(shè)計之初就充分考慮到設(shè)計方案的節(jié)能減排效果。另外，利用軟件模擬和仿真模型的建立可以更加直觀立體的測試設(shè)計方案的運行效果，科學地測定水系統(tǒng)供回水等各類參數(shù)在運行時的變化情況，充分模擬內(nèi)外部環(huán)境變化對空調(diào)系統(tǒng)能效的影響，及時監(jiān)測在冷負荷、新風量、最優(yōu)送風點等條件發(fā)生變化時PID控制器的控制效果。這樣就可以極大程度的避免因設(shè)計原因造成的二次施工而帶來的經(jīng)濟損失和能源損耗。

4.結(jié)束語

綜上，暖通空調(diào)設(shè)計是本行業(yè)最重要的一環(huán)，要想使暖通空調(diào)運行達到減排的目標，首先就需要提高方案設(shè)計水平。這就要求暖通設(shè)計師在進行方案設(shè)計時不僅要考慮用戶需求，更要以低碳環(huán)保的視角約束設(shè)計環(huán)節(jié)，充分考慮實驗室暖通空調(diào)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)中可以實現(xiàn)減排的因素，盡最大可能發(fā)揮自己的專業(yè)優(yōu)勢，在國家倡導(dǎo)低碳生活的大背景下，為節(jié)能減排做出應(yīng)有的努力。

作者：王術(shù)森 單位：南京諾丹工程技術(shù)有限公司