电厂暖通空调的节能减排优化设计探讨

2020-04-15宗富荣

机械管理开发 2020年11期

宗富荣，夏刚

（1.华东电力设计院有限公司，上海 200063；2.上海上电外高桥热力发展有限责任公司，上海 200137）

引言

电厂暖通空调是建筑工程中的重要部分，随着我国建筑行业的发展，建筑工程的质量需求不断提供。其中，对于建筑工程的节能需求也成为衡量建筑工程质量的一个重要指标。电厂暖通空调属于建筑工程的重要组成部分，促进其节能减排设计有助于提升整个建筑工程的环保性能，也有助于促进我国建筑行业的绿色发展。

1 暖通空调节能减排系统的优势

暖通空调的节能减排技术具有节约能源，降低成本和促进人类与自然环境和谐发展的作用，其优势不言而喻。

1.1 促进能源利用

电厂暖通系统的节能减排系统在设计之初就是为了实现能源的有效利用。因为暖通系统属于消耗能源的部分，因此如何降低暖通空调系统的能耗一直是关键性问题。通常来说，对暖通空调进行节能设计，是将自然资源和暖通空调融合在一起，不仅实现其使用绿色清洁能源，同时也不断减少其污染物排放，不仅达到了能源效率提升的作用，也侧面对环境保护作出了贡献。

1.2 减轻电厂压力

我国电厂数量最近几年逐年增加，这是因为我国的电能消耗很快，而且电能的总需求也非常大。而暖通空调系统是整个建筑工程中对电能需求最大的一个部分，因为通常暖通空调的运行是长时间的，所以对暖通空调系统进行节能优化设计，有助于降低其用电量。如果全国都能推行暖通空调的节能减排设计，那么我国的用电量也就得以降低，因此能够显著地减轻我国电厂的发电压力[1]。

2 暖通空调系统节能设计原则

对于暖通空调系统的节能设计需要从多方面因素进行考虑，但是最根本的原则是技术性原则，而最重要的则是动态性原则，最关键的则是整体性原则。

2.1 技术性原则

暖通空调的节能设计必须要遵循的原则就是技术性原则，它也是最根本的原则。这是因为无论任何一个行业，只要提到节能改造，就必须要借助先进的技术来实现，如果没有先进的技术，暖通空调的节能效果将会大大损减。只有通过技术的应用，才有助于技术人员不断对暖通空调的内部构造进行优化，对其作业环节进行不断改进，以便于调整其缺陷，提出改进方案，让暖通空调的节能减排成为现实。

2.2 整体性原则

整体性原则是目前暖通空调工程设计中最关键的部分，这是因为我国的暖通空调工程在进行节能改造的时候，并不能一步到位。这就表明目前我国的暖通空调节能设计处于不断探索和尝试的阶段，整体性原则就是在本阶段的节能设计过程中，能够考虑到现有的生产情况和生产方式，这样才能对暖通空调工程节能的过程进行科学评估和合理预计，这样才能从经济、环境和技术三个角度，对暖通空调系统的节能改造不断促进和完善。如下页图1 所展示为建筑工程内部的暖通空调系统，在设计的时候不仅需要考虑到实用性，更加要考虑到日后的维修和检测问题，同时还要确保其部件的分配合理，这样才能达到整体性标准。

3 我国暖通空调设计节能问题分析

我国在暖通空调节能设计上起步略微晚于西方发达国家，这也造就了我国相关发展水平较低的现实。但是近年来，我国相关技术发展比较快速，因此也取得了一些成绩，但是想要促进相关设计的不断完善，就要针对其中的问题相应进行解决。

3.1 暖通空调设计方案同一化

我国大多数的建筑工程在进行暖通空调系统设计的时候，采用的大多是同一套方案。这就让暖通空调设计方案不具有个性，因此经常会出现某个建筑内部的暖通空调运行能力不足，而另一个建筑内部的暖通空调运行又过于强劲。这就很容易导致资源的浪费和能源的损失，因为不同的建筑，其功能也就不同，因此其对于暖通空调的要求也不尽相同，如果不能做到具体问题具体分析地进行方案设计，暖通空调系统在运行过程中必然会造成许多的损失，而且建筑工程的使用者也不会获得良好的使用感受。

3.2 冷热源系统的选用不合理

建筑工程的地理位置对于暖通空调系统的节能设计也具有很强的影响，这是因为我国幅员辽阔，不同区域的气候也不尽相同，如果不能做出良好的分析，进行区分式设计，冷热源系统的选用必然不合理。而且，多个暖通空调系统必然造成电力输送的压力，这种情况下不仅影响建筑本身的使用，还会对电厂造成一定的压力，甚至会造成全面停电，影响其他建筑的使用功能。

4 提升暖通空调节能的设计方法

不断促进暖通空调节能设计有助于提升能源的利用效率，也有助于改善我国的环境污染问题，但是改进其节能设计是一个非常复杂的过程，因此需要有计划有目标地进行。

4.1 优化建筑工程暖通空调的设计方案

在建筑工程内部进行暖通空调的安装，设计方案的选择十分重要。正如上文所说的，我国目前的暖通空调设计方案使用存在同一化问题，这个问题严重制约着我国暖通空调节能设计的发展。例如，室内温度不同，选择的暖通空调设计方案也应该不同。这是因为建筑的功能不同，因此必须根据建筑的功能了解建筑内部需要的温度，然后再进行暖通空调的方案设计。除此之外，在对暖通空调的需求进行详细确认之后，还要对安装的区域进行调查，这是因为暖通空调系统需要为整个建筑物提供功能，而且暖通空调系统的安装就是为了提升整个建筑内用户的舒适度，如果其安装给某些业主造成了困扰，这个设计方案就是一个不好的方案。我国目前的建筑工程比较注重私密性，这就很容易导致建筑物的通风性不良，因此，暖通空调的设计必须要立足于自然通风的基础，争取提升自然通风效率，这样才能够有效减少空调和机器通风，其能源的消耗自然也就减少了。为了保证气流的流畅，送回风口应该被安置在比较广阔的区域内，这样才能够有效促进气流的交换。但是如果给大型建筑物进行送回风口的设计，这可以选择旋流风口送风，或者把封口设计在下层，这是因为通过风的作用原理能够更好地促进空调运作，同时还能够有效减少能源的使用。诸如此类的空调节能减排方案优化，一定能够促进其节能设计的发展。

4.2 选用与供电需求相匹配的冷热源系统

通常来说，建筑工程内部要进行暖通空调的安装，务必对当地的电能供应做出合理的分析。因为不同地区的气候状况不同，因此各地的电能供应也不同。例如，东北的夏季并不是很热，尤其在黑龙江省，在夏季开空调的需求并不大。但是在某些办公楼写字楼内，则需要空调的使用。但是当地气候决定了当地在夏季使用空调的用户并不多，因此电厂可能在电能供应上并不会很大。如果此时有一个建筑工程在未考虑电厂能力的情况下直接进行了大功率的暖通空调安装，则很容易造成电厂的电能供应不足。除此之外，空调新风问题也是目前节能设计过程中需要考虑的问题，因为新风量越大，其负荷也越高，因此电耗也越大。但是如果新风如果过少，环境质量也不能得以保证。鉴于上述问题，有的建筑工程会采取冷却水低温保护的方法，这样可以有效调节暖通空调系统，还不会造成能源的过度使用，如图2，虽然暖通空调的设置符合使用者的舒适需求，但是其用电量确实也更大。

图2 建筑内部暖通空调结构

4.3 不断提升节能减排技术水平

引进西方先进的暖通空调节能减排技术是比较直接的一个方法，同时注重引进相关行业的技术型人才，国家也应该不断予以关注，并且进行资金扶持，这样才能促进新的暖通空调节能减排技术的产生。例如，变频技术的出现就提升了暖通空调的节能水平，因为它能够自主调节室内的温度，在温度适宜的时候则停止工作，有效节约了资源，做到了环保与功用并行[2]。