机场航站楼空调系统节能控制技术研究与实施

【摘要】空调系统是机场能耗最大的系统之一，节能控制技术的应用能带来巨大的实际经济价值。 广泛应用节能技术可以减少机场的运行费用，降低机场运行对环境的影响。 本文对西安咸阳国际机场T3A 航站楼的空调系统节能控制技术展开研究。

【关键词】机场；航站楼；空调系统；节能控制技术；研究

前言

航站楼又称候机楼，是航站区的重要建筑物，是机坪于地面交通系统的纽带。近些年以来，随着航空业的高速发展，修建了越来越多现代化候机楼。机场航站楼建筑面积大、设备复杂、功能多，人流量大。因其跨度大、层高较高、空间大、装修照明多的特点导致了空调能耗的剧增。机场航站楼空调系统的运行能耗占建筑总运行能耗50%左右，单位面积空调运行能耗是普通公共建筑的2 倍左右。开展机场航站楼空调系统节能控制技术的研究能推动航站楼运行节能水平的发展，对机场运行意义重大。

1、国内外航站楼空调形式现状分析

1.1航站楼全空气空调形式现状分析

国内航站楼主要采用全空气的空调形式，送风口主要有喷口、罗盘箱，例如深圳机场的 “空调树”。航站楼空调主要以全空气形式为主，全空气的空调形式从“全空间的空调控制“发展为”半空间分层空调控制”。较早修建的航站楼送风口高度是3.5～7.0m，人员活动处在喷口送风的回流区，近年来出现的全空气 + 地板辐射的组合空调形式将空调区域降低到 2.5m 范围内。从单位面积冷、热负荷数据比较可见，组合空调形式节能效果明显。

1.2航站楼空调系统节能控制技术发展情况

为降低能源消耗，缩减航站楼运营成本，国内外航站楼原来越多地采用空调系统节能控制技術。以曼谷素万那普机场为例：曼谷位于13°45′N，地处热带，年均温27.5℃，相对湿度高。炎热潮湿的气候环境，对空调系统要求更极高。素万那普机场采用了分层空调系统，辐射地板配合分散置换通风末端供冷，一方面辐射地板直接吸收室内因太阳辐射产生的热量，减少了太阳辐射对室内空气的影响；另一方面分散式置换送风末端输送干燥新风至人员活动区域，配合辐射地板供冷。保证曼谷机场航站楼地板表面温度稳定在 17～19℃ 之间。与全空气的空调方案进行了比较，极大地节约了能源。

2、西安咸阳国际机场T3A 航站楼空调系统节能控制技术的研究与实施

在国内，西安咸阳国际机场T3A 航站楼是积极采用空调系统节能控制技术的航站楼。航站楼的空调节能控制研究主要涉及到空调水系统、 空调机组及末端设备的节能控制措施。

2.1 空调二次冷、 热水系统节能技术的研究与实施

2.1.1 空调二次冷、 热水系统工作原理

航站楼冷热源来自于能源中心。通过室外管网系统，冷冻水或蒸汽进入航站楼的热力交换站，通过热交换器产生空调用的二次冷、热水。空调节能控制系统能实时监控冷热水循环水泵， 能根据末端负荷进行变频控制， 控制板式热交换器的二次冷热水的供水温度。

2.1.2 冷热水系统节能控制策略

将浸入式温度传感器和调节型水阀设置于热交换器的二次供水处，水阀开度会根据每台交换器的二次供水温度与二次水温度设定值进行自动调节。通过改变水阀的开度， 能将控制板式热交换器产生二次热水供水温度设定在 60 ℃ 左右，二次冷冻水供水温度设定在 6. 5 ℃左右， 同时对二次回水温度进行监测。二次水阀的开关与增、 减交换器的信号同步。 当系统投入或者停止交换器时，则相应打开或者关闭 2 号交换器的二次水阀。

2 .2空调风系统节能技术的研究与实施

航站楼采取了及时开关 HVAC 设备，根据环境设定温度，设备间隙运行，改变送风参数等控制模式以实现空调风系统的节能。同时，在不同的功能区域采用不同的空调系统， 主要有双风机全空气系统、 单风机全空气系统、 单风机全空气系统 + VAV （变风量） 系统。通过空调控制系统的监控，控制航站楼整体环境的温度和湿度。

2.2.1双风机全空气系统

双风机全空气系统是四管制定（变）风量空调机组， 带有送、回风机 （变风量系统为变频送、 回风机），可调节控制冷热水阀、 新风阀、回风阀、 排风阀，监测室内空气质量、 回风温湿度、室内温度，进行防冻报警保护。定风量系统是通过调节水阀和新风阀开度保持回风温度， 变风量系统则通过水阀和新风阀开度的来控制送风温度。双风机定风量系统广泛应用出发厅、到达厅、 候机厅等客流大的区域。双风机变风量系统常常应用在商业长廊。

2.2.2 空调系统节能控制效果分析

由于采用温度控制、CO2控制节能措施，可节约20%左右能源 ；采用冷热水系统节能措施，可节约 30 %左右电力；采用时间表控制节能措施，平均每天可减少设备运行时间 2 h ；利用新风机控制变风量，可节约 20%左右电力。

3、结语

伴随着日益增大的航空压力，机场的建设越来越多，规模也越来越大。机场的建设和使用必须要符合节约能源，减少污染、保护环境的基本国策。应用空调系统节能控制技术，能有效加强机场的建设、管理，有利于提高机场的运行效率。西安咸阳国际机场T3A 航站楼科学有效地设计、应用空调节能控制系统，采取了多项节能控制措施，大幅提升了航站楼节能效果，减少了机场的运行成本，为新建、扩建机场航站楼空调系统设计提供了有意义的参考。

参考文献：

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作者简介：

邢辉，男，1989年9月，广东徐闻，广东省深圳市宝安国际机场股份有限公司，助理工程师，研究方向：制冷与空调维护.