暖通空调节能
暖通空调节能
空调节能主要依靠自控，现在最主要的是DDC自控。暖通空调系统的细节设计极其关键，常常能直接决定其运行效率乃至成败。
组成部分
1、 动力机房
楼宇自动化系统通过DDC控制器来完成对各机组的启动/停止,冷水机组数量及各相关设备的连锁进行控制,其主要控制功能有: (1)据实际冷热负荷控制冷水机组及水泵的运行台数,以达到节能效果。通过冷冻水供水温度及回水温度的差和回水流量计算出冷冻水系统的冷负荷,并根据实际冷负荷决定投入运行的制冷机组及相关设施的数量,以达到最佳的节能状态.冷冻水供回水温度为12/6度。(2)如下顺序启动和停止冷冻系统,以保证系统正常运转。启动:冷冻水电动阀,冷冻水泵、判断冷冻水管内是否有水流通过、 15秒后冷水机组。停止:冷水机组、15秒后冷冻水电动阀,冷冻水泵。 冷冻水泵备用机制,保证事故情况及延长设备使用寿命。制冷系统中,各台冷冻水泵互为备用,当任何一台冷冻水泵出现故障时,DDC控制器会根据有关水泵的运行时间累计,投入运行时间最短的水泵运行,补足需要的冷冻水量。(3)系统检测到任何一个冷冻水的水流开关报警后将停止有关机组的运行,并技入另一机组运行。(4)DDC控制器根据制冷机组的运行累积时间,每次启动累积时间最少的一台制冷机组,以达到机组运行时间的平衡。 冷冻水系统中总供水,总回水之间的压差值(△ P)与系统中的差压设定值进行比较后,控制旁通阀的开度,以维持冷冻水系统压力在合理的水平。
控制中心微机上检测,画面上实时显示以下参数。
a、机组启停时间,运行时间累计。
b、冷冻水供回水压差、温度、流量、冷量。
c、冷水机组运行状态、过载报警。
2、 冷却水系统
为使机组在过度季冷却水温低于18℃时仍能正常运行，在冷却水供回水总管间设电动调节阀，当水温低于18℃时，电动阀按比例开启，一部分循环水由旁通管流回，与低温水混合，提高冷却水温度，保证机组能够正常运行。
3、 空调末端设备
控制原理： 按时间程序和最佳启停控制送回风机运行。起动次数、运行时间累计。根据新风温度、室内温度和房间温度设定值，通过最佳启停控制器，计算出空调机开/关的最佳时间，以达到节省能源。
（1） 送风机与新、回风电动阀联锁运行。
（2） 停机时回风阀全开，新风阀全关。
(3) 防火系统与风机联锁。发生火警时,空调机自动停机。
(4) 风机与冷冻水阀联锁,风机停时,冷冻水阀自动关闭。
(5) 通过时间程序对空调机进行定时启停,时间预定可长达一年。
(6) 可以根据现场的具体情况和用户的要求,对这些程式中的参数及连锁点进行修改和设定。
(7) 用室内设定温度控制回风和新风的风比例。
(8) DDC控制器将检测来的新风温度和室外温度设定经过比例计算逻辑判断后,调节合适的新风阀和回风阀开度,以保证在四季能提供足够的新风量,而在新风温度接近室内温度设定时,更尽量引入新风,使其达到节能之工效。
(9) 空调机组、新风机组送风总管上设温度传感器，其所测风温与设定值比较后，输出电信号，调整回水管比例积分电动调节阀的开度，调节水流量，保证回风温度在设定的波动范围内。
(10) 设于表冷器（兼加热器）后的温度传感器所测风温低于设定值（5℃）时，防冻报警器发出报警信号，由控制系统关闭电动新风阀，同时回水管电动调节阀开到最大，防止表冷器冻裂。
(11)风机盘管采用温控开关控制回水管上的电动两通阀的开关状态，达到控制室内温度的目的。客房新风机全部在送风总管上增加全自动干蒸汽加湿器，以保证冬季室内的湿度要求。
各种环保节能技术的应用和发展
2．1开发利用新能源和新技术
a．各种新兴环保能源的利用
(1)采用天然气作为空调制冷设备的能源，天然气是继煤炭和石油之后的第三大常规能源，能够有效控制二氧化碳和二氧化硫的排放量，减少环境污染，对人体健康危害降低。使用天然气为能源的制冷空调市场前景广阔。
(2)利用各种可再生资源，如地源热、地下水、太阳能、自然风、海洋能等自然资源。地源热泵空调，是利用在冬季吸收土壤、地下水、地表水等天然资源的能量，向建筑提热能，夏天向天然资源释放热量，给建筑物供冷的一种高效节能的空调系统。主要用于居民住宅、别墅、学校以及商业建筑。太阳能空调利用太阳光的辐射为能源进行制冷工作。它的使用，弥补了供电不足的缺口，缓解了供电压力，也非常环保，不会带来传统电空调使用过程中所带来的城市热岛效应，并且由于太阳能空调的使用原理中并不包括氟利昂，就不会产生相关的有害物质致使大气环境遭受破坏。是名副其实的绿色节能空调。
我国地大物博，所发现的地热以中低温为主，大部分是低温热水型资源适宜直接利用。而西藏、云南和台湾的高温地热可用作高温热泵，沿海地区的海水源热泵前景也非常广阔。
b新的环保节能技术应用
(1)蓄冷空调，一般主要利用冰和水两种介质。由于许多大城市白天供电紧张，为了限制用电，白天和晚上的电收费水准不同。一般晚上定点以后，电价低廉，就可以采用冰冷空调。此种空调正是在夜间电价低廉时，开启一部分制冷机组进行制冰，并储存总能量。在白天电价较贵的用电高峰期，再进行融冰用以提供低温水，释放出所储存的能量，用以应对大量的用电需求，这样的方式能够有效降低用电成本。除了冰和水，也有利用变温相变材料做蓄冷介质的，如共晶盐等。但由于技术的不完善和高额的制作成本，此项新技术仍然在研究阶段。
(2)热回收技术，是将空调机组排放出的热量进行回收，避免排风系统直接将空调房内的空气排出室外，造成能量的浪费。此种技术可以有效减少热污染，对热量的回收再利用，也获得了变废为宝的效果。
(3)低温地板辐射采暖技术，是在地板中直接埋设热水管用以加热地板，由地面辐射产生的热来加热室内空气。使用这种方式，常用热水做介质，辐射体表面温度不大于45摄氏度。低温地板辐射采暖过冲中，热量均以对流的方式向上方传递，致使室内温度下高于上，让人们感受到脚暖的同时保持头顶的凉爽，感觉舒适。低温地板辐射采暖，地板供热不仅舒适性和私密性好l而且能减少扬程，有效节省空间，方便计量改造，从各方面节省了维修费用
2．2替代制冷剂的发展
众所周知，过去常用的制冷剂氟利昂对臭氧层的破坏影响很大。为了保护大气臭氧层，制冷空调业对CFCs和HCFCs两种替代工质进行了研究。目前已取得相应进展。人工合成制冷剂有HFCs，天然制冷剂有NH3，C02，碳氢化合物等。HFCs的ODP值为0，用于制冷空调系统将不会对臭氧层造成破坏，从而可避免过多的紫外线照射地球对人类造成的伤害
c空调系统技术进步和展望
1．新风预处理系统分为热回收式新风预处理系统和除湿式新风预处理系统。热回收式新风预处理系统能回收排风中的能量对新风进行预处理，以降低系统的部分制冷量和除湿量，减小系统容量，用于温、湿度要求、湿度控制不太严格的场合。除湿式新风预处理系统避免了冷热抵消和低机器漏电的缺点，减少了制冷量，实现温、湿度独立控制，调节方便，精度高。再生热量可充分利用低品位能源或工业废热，节能效果显著，能用于湿负荷大，要求湿度控制精度高的场合。
2．冰蓄冷低温送风系统是将冰蓄冷系统与低温送风空调紧密结合在一起，将冰蓄冷技术与低温送风相结合，明显改善室内空气品质，有效节省能源。冰蓄冷低温送风系统能够降低室内的相对湿度，使人感觉更加舒适、凉爽和干燥。
3．独立新风系统简称为DOAS，其新风机组采用低温送风机组，将100%的新风直接送到空调房间，承担新风负荷和室内全部潜热负荷和部分显热负荷(或全部空调负荷)。其显冷设备均无回风系统，能大大提高建筑物的环境安全性而不会造成不同房间的污染传播：新风和排风之间采用全热交换器，能够降低空调能耗。
4．个性化送风系统使每个人能够按照自己喜好控制他所在的局部环境。个体调化节方式是一种节能、对环境友好的调节方式，有着广阔的应用前景。
5．蒸发冷却新风空调集成系统采用水作为制冷剂，能避免CFCs的使用及泄漏对大气臭氧层造成的破坏。环保价值客观。
暖通空调存在的意义和影响
制造暖通空调，是为了向人们提供舒适高品质的生活以及室内生活产热环境。主要包括对空气温度、湿度、气流速度以及人体本身与周围建筑环境如墙面等之问的辐射热交换的改善一般家用空调能够保持人体热平衡以满足人体感官舒适需求，而大型企业用空调系统则提供生产作业所需的恒温恒湿环境，满足生产工艺要求。
同数据调查显示，空调系统的启用对身体健康也产生了威胁。由于近年来建筑物的密闭性大大增加，各种新的装饰物投入使用，这一切都导致室内污染物的增加。使用空调系统的环境内，由于空调的运作原理，对室内空气进行循环利用，新风量严重不足，导致使用空调系统的室内环境污染物远超过国家安全标准。
因此，为了有效地解决空调系统带来的健康和环境问题，研究环保技术在暖通空调系统中的应用是十分有意义的。