暖通工程中常见能源浪费及解决办法

暖通工程中常见能源浪费及解决办法

发表时间：2019-06-24T12:56:16.953Z 来源：《建筑细部》2018年第24期作者：李继领[导读] 以此为实际工作提供参考借鉴，确保暖通工程始终处在最佳运行状态，最大限度发挥能源效益。

济南高新控股集团有限公司摘要：针对建筑暖通工程，结合实例，提出几个常见的能源浪费现象及其解决办法，以此为实际工作提供参考借鉴，确保暖通工程始终处在最佳运行状态，最大限度发挥能源效益。

关键词：暖通工程；能源浪费暖通工程作为建筑能耗主要来源，很多问题都会导致能源浪费，包括冷却水泵运行功率过大、暖通空调风管较长、冷冻水保温较差使管路冷量损失、二次泵扬程确定过大、施工图设计中未对冷热负荷进行计算而直接套用现有资料、冷热源选择不合理等。对此，要针对不同问题，制定相应的解决办法。 1冷却水泵运行功率过大导致的能源浪费与其解决办法以某厂房建筑的改造设计项目为例，其工作人员反映当增大冷却水泵的阀门后，电机功率开始增加，但一段时间后电机由于过热而跳闸。维修人员进场经勘查后发现，当阀门开度处在相对较小的情况时，冷却水泵才可以保持稳定运行，同时此时的冷却水量可以达到要求，经进一步检查发现冷却水泵实际工况和设计不符，表现为出口处的压力远小于基于设计工况条件下的压力，且管路的阻力比泵机扬程小很多，当流量增加时，电机会因为功率过大而发热停机[1]。造成这一问题的根本原因在于对泵机的扬程进行选择时没有考虑冷却塔和机房之间的高差，直接按照相关经验值选定，这样不仅影响冷却水正常供应，而且还会造成严重的能源浪费。为此，对系统的阻力进行重新计算之后，按照计算的结果更换了新的冷却水泵，经运行监测，更换后水泵良好运行，没有产生跳闸等问题。说明以上判断准确，处理有效，从根本上解决了能源浪费问题。 2暖通空调风管较长导致的能源浪费与其解决办法以某厂房建筑扩建项目为例，新建的厂房和既有建筑相贴，其空调系统都为全空气式，项目业主要求新建厂房建筑中不能有空调机房，故设计将组合机组设于既有厂房空调机房中。因既有厂房中空调机房和新建厂房之间的距离较远，同时新建厂房建筑长度很大，若只设置一个机房，将使风管长度超出110m，将机外余压按600Pa计算，当风量为50000m3/h时，风管的尺寸可达3×1m，对层高有很大影响[2]。若将机外余压按1200Pa计算，当风量为50000m3/h时，风管的尺寸可达2.5×0.5m，此时的功率将从22kW变为45kW，会造成很大的能源浪费。为此，制定以下解决方案：在厂房建筑两端布置两台空调，具体的布置位置为屋顶，空调冬季不运行，供暖由燃气辐射提供。每台空调的功率为11kW，风量为25000m3/h，全压550Pa。经运行监测，该方案合理可行，既能满足项目业主提出的不在新建厂房建筑中布置空调机房的要求，又能满足对暖通空调的要求，同时还能起到降低能耗，避免能源浪费的作用。 3冷冻水保温较差使管路冷量损失导致的能源浪费与其解决办法以某商场项目为例，其冷冻水管需要从地下车库直接穿过，采用玻璃棉进行保温。但截至目前，该商场空调系统已连续使用三年，因地下车库环境特殊，夏季闷热其潮湿，接缝部位的防水防潮层逐渐失效，使冷冻水管直接暴露，空气中的水与冷冻水管接触后会生成冷凝水，这些冷凝水会不断聚集于保冷层当中，使保冷层失去原有保冷作用，导致冷冻水的温度在管路传输过程中大幅升高，造成一定能源浪费[3]。针对这一现象，考虑到原有的保冷层可能已经完全失效，故需要将其全部拆掉，然后更换新型保冷层，本项目采用闭孔橡胶保冷，其厚度为40mm。完成以上处理后经运行监测，发现冷冻水在管路传输过程中冷损失处在允许范围之内，说明以上解决办法合理可行。此外，在实际的运行过程中，应积极做好管路的检查工作，及时发现和处理缺陷，避免在已经造成损失后再进行修补。 4二次泵扬程确定过大导致的能源浪费与其解决办法以某厂房建筑为例，其制冷为电制冷模式，冷源采用冷水机组，配置二次泵负责对冷冻水进行输配，其中，一次泵有效扬程24m，二次泵有效扬程32m，均偏大，其原因为选型时没有充分考虑泵机作用。对于冷冻水的输配，可以分成负荷侧与冷源侧。其中，一次泵主要负责冷源侧，而二次泵负责将冷源的冷冻水向末端设备中输送。在这种情况下，一次泵扬程需要克服阻力损失，经测算等效为8m的扬程，此外还需要克服局部及沿程阻力，由于机房中的管路长度较短，所以等效为扬程一般在5m，则考虑1.1倍的折减时，一次泵有效扬程达到15m即可；对于二次泵，它需要克服末端设备的压降与干线上的阻力，经测算等效为18m的扬程，当考虑1.1倍的折减时，二次泵有效扬程达到20m即可。为此，按照以上方案对二次泵系统进行扬程调整[4]。经调整后，不仅能满足冷水机组运行基本要求，还大幅降低了系统能耗，解决了之前存在的能源浪费问题。 5施工图设计中未对冷热负荷进行计算而直接套用现有资料导致的能源浪费与其解决办法对暖通工程进行施工图设计的过程中，相关设计人员需要以建筑专业提供的施工图为依据，对所有空调房间实施冷热负荷准确计算，然后根据计算的结果确定适宜的设计参数和设备类型。但在实际工作中，部分设计人员为图方便直接根据建筑面积对冷热负荷进行估算，然后根据估算结果进行参数的选择和设备选型，导致实际负荷偏大，所选设备不符合要求，既增加了设备投资，又在运行中造成能源的浪费。因此，在设计过程中必须要求相关人员根据空调房间实际情况，对其冷热负荷进行准确计算，然后将计算的结果作为参数选定及设备选型唯一标准，以确保所选参数与设备的合理性、可行性及经济性，最终避免能源浪费，保证设备的能效比[5]。除此之外，对管理人员而言，应在实际工作中切实做好监督和检查，以保证设计的规范性，从根本上避免以上问题的发生。 6冷热源选择不合理导致的能源浪费与其解决办法以某厂房建筑搬迁改造项目为例，原厂房建筑采用电制冷模式，冷源采用冷水机组，因需冷量较大，机组不得不以较高功率持续运行，能耗较大。在搬迁到新场地后，通过多方案的比选，决定将溴化锂机组兼做空调系统的冷源，虽然相比之下该系统COP比电制冷低很多，但在需冷量较大的实际情况中，通过这样的设计改造能有效降低能耗，起到良好的节能作用。与此同时，在热源方面新厂房采用凝结水通过换热来实现，试运行状况良好，满足实际供热要求。另外，在条件允许的情况下，还可积极开发与利用地源热泵技术，以此减少对一次能源的使用。