浅谈空调系统中调节阀及风口的施工与节能

浅谈空调系统中调节阀及风口的施工与节能
发布时间：2023-07-05T03:22:36.097Z 来源：《科技潮》2023年9期作者：肖磊
[导读] 梅陇南方商务区项目位于上海市闵行区梅陇镇，项目东侧已建的百联南方购物中心及周边零售商业构成了区域性的商业中心。

江苏翔森建设工程有限公司南京分公司江苏南京 210000
摘要：随着全球变暖和人们生活水平的提高，空调系统在建筑物中的应用越来越多，虽然空调系统可以改善人们的生活环境但其对能源的消耗也越来越多，因此，在暖通空调系统中考虑节能具有重要的意义。

关键词：暖通空调系统施工；节能；风口；
1 工程概况：
梅陇南方商务区项目位于上海市闵行区梅陇镇，项目东侧已建的百联南方购物中心及周边零售商业构成了区域性的商业中心。

项目周边交通网络完善，紧邻地铁，通达性良好，具备发展枢纽型商用地产的潜力及优势。

基地四至范围：东至万源路、南至闵虹路（规划路）、西至合川路（规划路）及规划绿地、北至古美西路。

本项目包括三幢甲级办公楼、一座大型集中商业及相邻的街区商业部分、一栋酒店、三层（部分二层）地下停车及配套设施用房。

空调分部工程由空调风系统、制冷设备系统、空调水系统、V A V空调系统工程组成，其中冷源采用离心式冷水机组。

电梯机房、消防安保机房、通讯网络机房及地下值班等房间设置独立的分体空调或多联机空调系统。

35KV 变电所设置独立的分体空调风管机，空调室外机就近放置于出室外总体楼梯间屋面。

2 空调系统节能简介
中央空调系统的组成包括：水泵、压缩机、热交换器及连接各种装置的管道和阀件。

本工程冷源采用离心式冷水机组，冷冻机房设于地下二层，空调包括冷水机组、冷却塔等全套装置，其中密闭式冷却塔Q=230m3/h，t1=37℃，t2=32℃位于办公楼16F给水机房；冷却循环水泵Q=230m3/h，H=30m，位于办公楼16F给水机房。

以水为冷源的空调方式有以下优点：（1）能进行热回收，可根据需要开停机组，有利于节省能源；（2）根据不同区域和功能调节水量可单独控制室温，对于本项目这种高层写字楼发热量较大的建筑物非常适合。

3 减少负荷的具体措施
3.1 通过调节新风系统减小负荷达到节能效果
空调系统耗能大小与室内温、湿度有很大关系。

室温提高1℃，约可减少热负荷11%，空调工程初投资额可降低约6%，同时运维成本可减少8%。

同时新风负荷占空调总负荷的20%--40%，新风的主要目的是满足健康卫生标准。

而新风量是影响空调的负载和耗电量的主要因素。

减少新风量不仅可以减少冷负荷，还可以降低各设备的型号（循环水泵，风机盘管空调机组等），这样就降低空调系统的初投资，而且这些设备型号减小后，日常运行所消耗的电功率也会减少，运行成本也随之减少。

综合报告厅采用的是变风量空调系统以达到节能的效果。

变风量空调系统技术是采用变频装置调节风机转速，降低风机能耗；同时具有滤效率高、室内空气品质好、室内相对湿度低、热舒适性好的特点，一般的新风量是由最大人员负荷考虑的，但实际使用时却几乎不需要使用这么大的新风量，从而造成在系统高负荷运转。

本项目的盘管回风处设置有二氧化碳浓度探测器，通过室内空气中二氧化碳含量来控制新风量。

对风机盘管、冷热水系统、制冷装置及输风系统等的自动控制，当实际的风量是设计满负荷风量的50 %时，实际电流可以减少 24.5 %，所以变风量系统比定风量系统全年的送风量小很多，节能效果明显。

3.2 通过对风口的选取达到更好的用户体验和节能效果
本项目的初版图纸风口均采用的普通散流器和格栅风口，这样不仅使用效果不佳，从节能的角度上将也是不利的，故针对不同区域更换了部分区域的风口形式：
3.2.1 在塔一与塔二的一楼大厅连廊
此处由于风口位置较低，且人员密集流动性较大，热负荷很高，故需要较大冷量来达到降温效果，但如果采用传统的散流器，送风温差较大，送风风量较大，势必造成送风吹在人体后有不好的体验感，且容易在风口表面结露，故根据现场实际情况，我先后找到业主和设计单位，经过多次开会协调，最终在塔一的大厅连廊部位采用手动可变旋流风口，虽然成本造价有了部分调高，但是从实际施工过程中和后续的用户体验上得到了很大程度的提升，手动可变旋流风口具有以下的优势：
1）本项目所安装的调节可变旋流风口必须具有根据夏季工况和冬季工况送风工况的不同，而实现调节叶片和改变气流送风方向的功能。

并且在调节过程中不允许发出人耳能听得到的异样声响。

调节动作平稳协调。

2）本项目所安装的调节可变旋流风口将能根据给定风量的条件下，保证有足够的送风距离和合适的扩散半径及末端风速，确保冬季工况送风时，人员活动区的平均风速在0.25m/s到0.5m/s范围内。

3）本项目所安装的调节可变旋流风口的安装使用现场无需电源；安装过程中无需布置电线；在季节变化或送风温度变化时需要根据送风工况人工调节风口工作模式。

4）动静叶片采用优质钢板表面应经过喷涂防锈处理。

静叶片带阻尼装置，防止在冬季工况时产生吹动噪声。

温度感应控制器工作应可靠，平稳。

静压箱采用优质钢板，内部配置保温棉板，确保表面没有结露现象产生。

5）产品外表面喷塑处理。

整体外形美观、流畅，表面处理安全环保，根据现场装潢效果喷涂颜色
3.2.2 在塔一进门的大厅
此处空间大，层高高，如果采用普通风口安装，送风无法满足要求，且浪费资源，经过我们项目部的建议和建设单位多次开会讨论后，大厅前侧两排采用球形喷口，其采用最佳动力学结构设计，噪声低射程远外表美观，且送风距离大，特别适用于大厅这种风口与人员活动范围较大距离的场合。

为了将气流均匀送出，正好适合使用球形喷口，以解决远程的送风问题。

本工程采用的球形喷口可在±30°范围内人工或者电动交接，其电动执行器外置，方便操作，其通过电动执行机构带有温度自感调节。

3.2.2 一楼报告厅
此处采用座椅下回风和侧喷相结合的送风方式，喷口侧送风方式射程长，由于送风射流在喷射过程中，将不断混入周围空气，使流量增加了3～5倍，同时在气流动过程中，又与室内空气混合，使流量增加到送风量的5～6倍，并不断将室内余热从座位下的回风口带走，因此，无论从消除室内余热量还是保持应有的风速来看，喷口侧送的送风量比上送风可减少25%，是非常适合本项目的节能送风方式。

3.3 通过提高水泵效率达到节能效果
水泵功率是指由原动机传到泵轴上的功率被流体利用的程度。

在输出功率相同的条件下，如果水泵的效率较低，那么就需要较大的输入功率，水泵的能耗就会较大。

因此，空调系统设计时要选择型号规格合适的水泵，使其工作在高效率状态点。

空调系统运行管理时，也要注意让水泵工作在高效率状态点。

3.4 通过调节空调系统水流量达到节能效果
空调系统的水流量是由空调冷热负荷和供回水温差决定的，供回水温差越大，流量越小，从而水泵的耗电量越小。

但是空调水流量减少，流经制冷机的蒸发器时流速降低，引起换热系数降低，需要的换热面积增大，金属耗量增大。

本工程空调系统按照5℃的冷冻水供回水温差和10℃空调热水供回水温。

但我们在调试过程中发现部分房间夏季室温降不下来的情况，开始我们选择提高流量、降低温差来弥补。

但加大流量，阻力小的支路就会超过需要的水流量，这样运行会增大耗电量。

出现这种情况的原因是水系统中各个支路阻力不平衡，夏季过热的房间所属的支路阻力大，当流量减少时，阻力大的支路水流量减小到不能满足需要的程度，致使房间过热。

经过多次研究，我们最终在总供回水管之间设旁通管及由压差控制的旁通电动调节阀，风机盘管的回水管上均设置电动两通调节阀，通过不同支路阻力不平衡时靠调节阀门开度来使各支路阻力平衡，以保证各个支路的水流量满足需要。

使得房间内的控制精度高、运行稳定性强、无噪声；新风机组、组合式空调器的回水管上，均设置动态平衡电动调节阀。

具有更好的调节特性，节能效果非常明显。

4 空调系统中管道及风机施工注意要点
在风管施工只做过程中，应加强对施工技术的管理工作，做好技术交底，严格按照施工技术的标准要求，合理进行施工工序，规范施工操作的流程：
1）矩形风管法兰由角钢或扁钢组焊而成，焊后法兰的内径不小于风管外径。

2）柔性短管选用难燃型材料制作，长度不大于300毫米。

3）在风管穿越楼板时均设有防护套管，风管与套管间采用柔性封堵材料。

4）防火阀尺寸大于等于630mm单独设立支架。

5）风机外露部分设防护罩，以防雨水进入，同时设置防护网，防止鸟类进入。

6）吊装机组均采用减震器。

7）所有风管均设有绝热层。

8）空调供水管穿越楼板的套管比建筑面层高30mm，保温后，用柔性材料做防火封堵。

9）焊接钢管安装完毕，经试压，清洗合格后，除去表面污垢、锈斑、焊渣等物，涂红丹防锈漆两道及色漆两道。

10）风机施工过程中，要做到精确安装、检查皮带松紧，检查电机转向。

11）阀门和过滤器是空调水管路系统中主要的阻力部件。

在空调系统的安装过程中，要提前清洗过滤器，如果过滤器被沉淀物堵塞，空调循环水流经过滤器的阻力会增加。

5 结语
目前，我国的空调系统使用越来越普及，中央空调系统节能包括很多方面：除了设计参数的考虑外，还包括如机组的选择，风口的选择，施工过程中的把控等多方面因素，如果中央空调系统的节能能够引起设计、施工和建设单位更高的重视，将会为我们今后的项目建设带来很大的经济效益，希望通过本文可以对今后类似的项目进行一定的参考作用。

同时符合世界范围内的节能减排趋势，也符合我国可持续发展的长期节能战略方针。

参考文献：
[1]何耀东，何青主编.中央空调.北京：冶金工业出版社，1998
[2]谢雪松，陈明辉.关于暖通空调系统的节能问题[J].民营科技，2009年.
[3]江亿. 我国建筑耗能状况及有效的节能途径[J]. 暖通空调，2005（5）.。