第一篇：《暖通空調新進展》課程論文

淺談凈化空調系統節能控制技術

摘要：本文通過對潔凈室的特點研究，提出采用變頻技術；研究開發使用新型能耗低的高效過濾器；合理對回風的利用以達到潔凈室能源的節約。

關鍵詞：潔凈室 變頻新型高效過濾器回風利用

ABSTRACT: THIS PAPER STUDIES THE CHARACTER OF THE CLEANROOM, APPLY THE TECHNOLOGY OF FREQUENCY CONVERSION, OR THE NEW TYPE HIGH FILTER, OR REASONABLE AIR RETUREN TO SAVE THE ENERGY OF THE CLEANROOM.KEY WORDS: CLEANROOMFREQUENCY OF CONVERSIONNEW TYPE

HIGH FILTER RESEANABLE AIR-RETURN

1.研究意義

我國人均能源資源占有量約為世界平均值的1/2，且不及同期發達國家的20%，而我國能源消費量約占世界能源消費總量的10%，能源利用效率很低，萬元GDP總能耗值約為世界平均值的3倍，是發達國家如日本的6倍。廣東能源更顯匱乏，人均擁有一次能源資源儲量約為全國人均儲量的1/20，一次能源消費量約90%需靠外調和進口，2003年廣東萬元產值能耗約是日本的4倍。近些年來依靠消耗大量的能源來支撐經濟的增長，不僅使我國能源供需矛盾更加突出，環境保護壓力加大，而且也制約著我國經濟增長質量的進一步提高，影響著可持續發展戰略的實施。因此，國家《節能法》規定“節能是國家發展經濟的一項長遠戰略方針”，強調能源節約與能源開發并舉，把能源節約放在首位。

據統計，近年來夏熱冬暖地區夏季用電高峰期空調耗電已占該地區用電總量的30%～40%，2004年夏季用電高峰期廣東空調用電量占總用電量的37%，致使供電負荷缺口增大，造成全天候用電緊張，一些城市不得不拉閘限電，對正常經濟生活造成影響。電力是清潔能源也是用量最大的二次能源。因此，依靠技術創新，提高能源利用效率，切實實現空調節能尤其是節電，對經濟持續發展不僅具有重大的社會意義，而且具有迫切的現實意義。

1.1 潔凈室的節能潛力巨大

隨著科學技術的進步，經濟的發展，潔凈技術的應用越來越廣泛。諾貝爾得獎者著名的科學家楊振寧在2001年中國科協學術會議年會上判斷，未來的二三十年中①芯片的廣泛應用、②醫學與藥物的高速發展、③生物工程這三個方面將成為科技發展的火車頭，是未來科技發展的三大戰略方向。如今，現代工業產品生產和現代化科學實驗活動要求微型化、精密化、高純度、高質量和高可靠性，帶來潔凈技術也隨著科學技術的發展和工業產品的日新月異而健康、高速地發展，并在三大戰略外的食品、化妝品、軍工等行業有更好的表現。然而，目前我國潔凈技術總產值約占我國國民經濟的0.15‰，而同時期日本的此比例

為1.5‰；另一個數據是目前我國生產的集成電路數量僅是韓國的1/20。這就要求我國潔凈技術生產規模在一定時期內要比目前提高10-20倍，為此我國在將來要建立更多的潔凈室。

潔凈室是能量消耗大戶，這是因為要保持潔凈的生產環境所必需的空氣潔凈度等級、壓差、溫度、相對濕度要求；防止污染和交叉污染，潔凈室內應根據產品生產過程的要求排除生產過程產生的粉塵、熱量、有機溶劑等所需的全室或局部排風裝置，與此同時需向潔凈室送入相應的或必需的室外新鮮空氣；根據不同的空氣潔凈度等級的要求需要有必須的換氣次數/送風量。為進行正常的產品生產，潔凈室內的生產工藝設備需按產品的特點供應電力、純水、高純化學品等，這些也需消耗大量的能源，伴隨著電力等能量的消耗，在潔凈室內生產的各種形式的發熱量還需要進行冷卻，有時這種需進行冷卻的熱負荷量是不可忽視的。

潔凈室所需的凈化空調系統的冷負荷與一般工業廠房或寫字樓的一般空調系統的冷負荷相比，前者因空氣潔凈度等級和潔凈室內生產工藝的要求不同，冷負荷大約為2093-6280KJ/(m2.h)，而寫字樓的一般空調系統冷負荷僅335-502KJ/(m2.h)。半導體集成電路制造或生物醫藥產品的主要生產工序都要求在潔凈室內進行，為了保持所必須的空氣潔凈等級，需要將大量的空氣通過高效過濾器過濾后送入潔凈室內，寫字樓的一般空調房間換氣次數為10次/h以下，而大規模的集成電路生產所需的5級（100級）、4級（10級）、3級（1級）潔凈室的換氣次數可能達到百次，其送風量將會比前者大數十倍以至百倍以上，因此潔凈室的凈化空調系統及其制冷機的耗電量比其他類型建筑物的一般空調系統及其制冷機的耗電量大得多，據調查統計大規模集成電路制造工廠潔凈廠房的凈化空調系統及其制冷機的耗電量約占工廠總耗電量的50%左右；制藥工廠潔凈廠房的凈化空調系統及其制冷機的耗電量約占工廠總耗電量的60%左右。

潔凈室的能量消耗包括：潔凈室中的生產設備用電、用熱、用冷，凈化空調系統的耗電、耗熱和冷負荷，冷凍機組的耗電，排氣裝置的耗電、耗熱，各種高純物質的制取、輸送耗電、耗熱和冷負荷，公用設施的用電和照明用電等。潔凈室的能量消耗是一般寫字樓的10-30倍，據了解目前一個大規模集成電路生產用潔凈廠房的電力負荷約數萬千瓦。在各類能量消耗中除生產設備隨產品品種、生產工藝不同而不同外，能量消耗總量中比例較大的是冷凍機的電耗，通常要占總量的15-30%，潔凈室的凈化空調系統的冷負荷是一般空調的5-15倍。

可以看出，潔凈室的耗電量是很大的，若潔凈室設計時精心設計，周密規劃，節約能源、降低能耗是可能的，節能的潛在容量是不小的。隨著科學技術的發展，工程設計技術水平的提高，各類凈化空調和制冷設備技術性能的改進，使潔凈室的能量消耗降低的可能成為現實。據有關調查分析表明，即使空氣潔凈度相同的潔凈室，由于設計和設備配置的不同，能源消耗量可能相差50%以上。

2潔凈室空調系統的特點

2.1 風量大

潔凈室主要是通過空氣量的循環來過濾空氣中的塵埃、細菌等，實現對空氣中非生物粒子和生物粒子的控制，達到潔凈的標準。因此需要有足夠的風量來保證室內的潔凈度。

潔凈室的風量一般按照室內換氣次數來計算，通常是10倍，甚至幾十倍，尤其是單向流潔凈室，換氣次數達到房間體積的幾百倍。

大風量對空氣處理機組的強度是個考驗，目前市面上常見的空氣處理機組的都是采用鋁合金框架結構、方鋼結構的比較多，如果面板的厚度和框架的強度不夠，容易造成空氣處理機組變形，特別是醫用空氣處理機組，一般要采用正壓設計，如果面板和框架固定不夠，就有可能會出現面板飛出砸人的恐怖現象。所以潔凈用空氣處理機組首先要滿足高強度的要求，目前市面上常見的面板厚度有30mm和50mm，也有一些廠家率先推出60mm的面板的高端機組，相信在潔凈場合將得到廣泛的應用。

2.2 風機的壓頭高

凈室一般至少要采用初、中、高三級過濾器過濾，而這三級過濾器的阻力加起來就有700～800帕左右，潔凈室一般也要采用集中送、回風的方式，以保證維持潔凈室的正負壓調節的要求，所以潔凈室的管道阻力一般比普通空調的要多一倍以上。需要克服這些阻力，就要求空氣處理機組的送風機有足夠的壓頭，所以潔凈室的空氣處理機組的送風機組一般采用后彎機翼型的風機，或者是無窩殼的風機，才能達到足夠高送回風壓頭。

在這種大風量，大壓頭的情況下，對機組的漏風率也是一種考驗，潔凈室用空氣處理機組的漏風率越低，為客戶節省的能源就越多，運行費用就越低。

2.3 溫濕度控制精度高

和普通舒適性空調的滿足人員舒適的要求不同，潔凈室的溫濕度控制的精度是為了滿足工藝要求，如在某些電子產品的制造中，對溫濕度的控制要求非常嚴格，在醫用和實驗動物等方面，對溫濕度的控制精度也有明確的要求。為了實現恒溫恒濕，那么要求空氣處理機組中至少要具備制冷、制熱、加濕、除濕等功能段，而且需要精密控制的方式；如換熱器要采用高效率的親水翅片，并且水流量采用比例積分控制，加濕量也要采用比例積分或者是PID調節的方式，以便實現更高的控制精度。

2.4 正負壓控制嚴格

無論是電子廠房還是隔離病房、制藥廠、實驗動物室等，為了防止粉塵、細菌擴散到其他的潔凈區域，還是為了防止病毒細菌的擴散引起交叉感染，潔凈房間的正負壓控制非常重要，特別是在醫用場合需要防止放射性塵埃、有害氣體、臭氣及細菌向外擴散，準確有效的控制正負壓極其關鍵。實際工程應用中，工業潔凈室和一般生物潔凈室都是采用正壓維持，但對于使用有毒、有害氣體或使用易燃易爆溶劑以及其他有特殊要求的生物潔凈室則采用負壓控制。要想有準確的壓差控制值，在潔凈室空氣處理機組要求要有較低的漏風率，才能有較高的控制精度。同時采用集中送回風的分流段將在空調箱中被廣泛應用。

2.5 擁有良好的過濾系統

無論是滿足工藝設計要求的工業潔凈室，還是滿足醫用、制藥、實驗動物等的生物工

程，共同的特點是要滿足無塵，這將靠一套良好的空氣過濾系統來完成。潔凈技術對微生物、塵埃等的控制程度，主要取決于過濾器的性能。潔凈室一般至少要經過三級過濾，空氣處理機組配備初、中效過濾器，送風末端配高效過濾器。空氣過濾器需要有良好的品質，一旦發生泄漏，就再也不可能達到潔凈的可能。除了本身不能有任何的泄漏，過濾器在空調箱的密封也要引起注意。

2.6 采用變頻技術

潔凈空調系統大風量的特點帶來了高能耗，各種節能技術在潔凈空調系統中得到廣泛的應用。其中變頻技術在潔凈空調系統中被廣泛的選用。由于潔凈空調一般至少要經過初效過濾器、中效過濾器(亞高效過濾器)、高效過濾器的過濾，而過濾器都是隨著使用的時間越來越久，其阻力也越來越大，和普通空氣處理機組的送風機是按過濾器的計算阻力來選型的不同，在潔凈室中選用空氣處理機組的送風機電機功率都是按過濾器的終阻力來選型的，在空調系統運行初期，風機的壓力是絕對足夠克服系統的阻力來滿足使用要求的，這時候采用變頻器，可以將風機的轉速降低，減少功耗，起到良好的節能目的；隨著系統的運行，過濾器的阻力越來越大，空調系統的風量將會減少，通過風管里風量或者是靜壓變化提供變化的數據給變頻器，又變頻器將風機的轉速變大，就可以滿足系統風量的要求，同時也可以對風機轉速的調節，對房間的正負壓保持有良好的調節作用。另外選用變頻風機，也可以在潔凈室不使用時，將機組的轉速變低，送風機的風量減少，相當于值班風機的使用。

2.7 相當的穩定性和可靠性

現代工業的高度發展，使得工業產品擁有體積小、高價值的特點，如果潔凈空調機出現故障，將帶來數于千計的損失，特別是醫用潔凈室中，如果在手術或者是產房過程中，如果空調機組出現故障，將帶來生命的安危，因此要求空調機組擁有相當的穩定性和可靠性，要求空氣處理機組的每一個部件采購中應該采用擁有良好的品質管理的廠家的產品，如在機組內部應該選用有AMCA認證的高品質風機和高品質的電機，對過濾器的選用也要非常慎用，特別是高效過濾器，如果有一個小孔，就帶來無數的細菌，后果是無法想像的。另外在空氣處理機組的生產和檢測也要嚴格按照國家的標準制造。

3國內外研究現狀

近年來，我國夏季空調用電量急劇上升。在東南沿海地區，空調用電激增的趨勢已引起電網供電緊張，各地紛紛拉閘限電或錯峰用電。據統計，2003年全國有21個省市拉閘限電，2004年拉閘限電的省市已擴大到24個。電力緊張已成為制約我國社會經濟發展的一大瓶頸。因此，抑制空調能耗增加，積極研發推廣綠色節能型空調技術和設備，已成為建筑暖通空調領域一個迫切而熱門的研究課題。然而，國內外大部分研究都集中在中央空調的研究上，而關于日益增長的潔凈室空調系統的研究和文章較少。一般主要集中在以下幾個方面：

（1）采用變頻技術，通過變頻器，降低風機轉速，從而減少能耗；

（2）研究開發新型能耗低的高效過濾器；

（3）對回風的利用；

參考文獻

[1]陳霖新，潔凈廠房設計與節能，第五界中國國際（北京）潔凈技術學術論壇論文

[2]許鐘麟沈晉明空氣潔凈技術應用[M]，中國建筑工業出版社1989。

[3]張子慧黃翔張景春制冷空調自動控制科學出版社2001

第二篇：暖通空調課程報告

給排水07級《暖通空調》課程報告

根據本學期所學的《暖通空調》這門課程，并結合自身專業特點，以《我對暖通空調的認識》為題寫一篇課程報告，總結學習這門課程的收獲、體會、與本專業的聯系等。

闡述線索（供參考）：

1． 暖通空調的含義、作用、關鍵技術、發展趨勢等；

2． 暖通空調系統組成、系統特點等；

3． 與給水排水專業學科特點比較；

4． 給水排水專業學習這門課程的目的、意義；

5． 課程建議。

第三篇：暖通空調設計規范

暖通空調設計規范

一、空氣調節

GB50019-2003采暖通風與空氣調節設計規范

二、能耗計量

GB50019-2003采暖通風與空氣調節設計規范

《公共建筑節能設計標準》GB50189

三、冷熱水系統

《公共建筑節能設計標準》GB50189

GB50019-2003采暖通風與空氣調節設計規范

《公共建筑節能設計標準》GB50189

GB50019-2003采暖通風與空氣調節設計規范

四、冷卻水系統

GB50019-2003采暖通風與空氣調節設計規范

《公共建筑節能設計標準》GB50189

五、風系統

《公共建筑節能設計標準》GB50189

GB50019-2003采暖通風與空氣調節設計規范

《公共建筑節能設計標準》GB50189

六、檢測與控制

《綠色建筑評價標準》GB50378 4.2.10采暖和（或）空調能耗不高于國家和地方建筑節能標準規定值的80%。5.2.15 樓宇自控系統功能完善，各子系統均能實現自動檢測與控制。

5.5.1 采用中央空調的建筑，房間內的溫度、濕度、風速等參數滿足設計要求。GB50019-2003采暖通風與空氣調節設計規范

《公共建筑節能設計標準》GB50189

七、公共建筑節能改造

《公共建筑節能改造技術規范》JGJ176

第四篇：暖通空調設計方案

暖通空調設計方案比較的一些問題

時間：2009-12-09 12:46:31 來源：冷源在線 作者：COOL 設計方案對暖通空調工程設計的成敗優劣關系重大。近年來，隨著科學技術的迅速發展以及對節能和環保要求的不斷提高，暖通空調領域中新的設計方案大量涌現，針對同一個設計項目，往往可以有幾種、十幾種甚至幾十種不同的設計方案可以選擇，設計人員不得不進行大量的方案比較和優選的工作，設計方案技術經濟性比較正在成為影響暖通空調設計質量和效率的一項重要工作。

暖通空調設計方案的評價因素很多，一些因素很難定量表述，許多因素又不具可比性，每種設計方案往往都有各自的優缺點，面對眾多的設計方案，由于考慮問題的角度不同，各方的看法往往各不相同，甚至大相徑庭。目前在設計方案比較中存在的一些混亂狀況使設計人員無所適從。如何對暖通空調設計方案進行科學的比較和優選，是暖通空調設計人員在實際設計工作中經常遇到的一個重要技術難題。筆者根據從事設計、審圖和方案評審工作的一些體會，對暖通空調設計方案比較中應注意的一些問題進行粗淺的分析。

1、可行性和可靠性問題

能夠滿足使用要求，這是方案可行性應考慮的主要問題。設計方案應符合國家和當地政府有關法規和規范的要求，包括有關環境保護的要求；設計方案應能滿足有關方面的要求（如供電、供氣、供水、供熱等），并應特別顧及這些條件的長期、變化情況。例如采用水源熱泵設計方案時應考慮當地地質情況、地下水資源的現狀和變化趨勢、冬季熱負荷和夏季冷負荷不平衡所產生的熱（冷）蓄積效應等問題。對于溫濕度等參數要求較高或比較特殊的工藝性暖通空調設計項目，應對設計方案進行全年工況分析，以確保其在全年各種室外氣象條件下的適應性。

對于一些無法采用標準設備的特殊情況，對非標準設備應提出詳細的參數要求，并且所提出的參數要求應合理可行。能否有足夠的機房面積也是評判設計方案可行性必須考慮的問題，尤其是對于一些改造工程和建筑面積比較緊張的情況。對于一些要求全年保證室內空氣參數的重要工程以及空調系統故障停機將產生嚴重損失的場所，如航天發射場，應考慮系統中設備的工作可靠性和備份問題，進行系統工作可靠性分析。在這種情況下，室外氣象參數和安全系數的確定也應特殊考慮。

2、經濟性比較問題

經濟性比較是目前暖通空調方案比較中考慮最多的一個問題。在經濟性比較時首先應注意比較基準必須一致。應采用相同的設計要求、使用情況、設備檔次、能源價格、舒適狀況、美觀情況等基準條件進行比較，這樣才能保證方案比較結果的科學性和合理性。如果對采用名牌設備和采用低檔設備的方案進行經濟性比較，顯然是不合理的；如果不考慮舒適性的區別，對有新風供應和沒有新風供應的方案進行經濟性比較，顯然不可能做出正確的選擇；如果不考慮美觀性和舒適性進行經濟性比較，對集中式空調方案顯然是不公平的。

一次投資是投資方最為關注的一個參數，在計算投資時應全面準確、不能漏項。暖通空調設計方案的一次投資不僅包括各種設備、管道、材料的投資，而且應包括各種相關收費（如熱力入網費、用電設備增容費、天然氣的氣源費等），相應的安裝、調試費用，相關的工程管理等各種收費，相關水處理和配電與控制投資，機房土建投資與相應室外管線的費用，而這些在實際設計工作中容易被遺漏。由于同一種設備的生產廠家較多，價格各異，因此在不同方案經濟性計算比較時各種設備的價格應采用平均價格。以上都是直接費用，在一些情況下間接效益也應綜合考慮。如賓館、飯店、寫字樓的空調機房節省的面積，作為商業用房可產生的效益。如果采用貸款進行建設，全面的經濟性比較還應考慮貸款利率和還貸期限等動態因素。

3、調節性和可操作性問題

暖通空調系統的容量通常是按接近全年最不利的氣象條件確定的，因此系統應有較好的調節性能，以適應全年負荷的變化。調節性能好的系統方案，如采用VAV空調系統和VRV變頻空調系統的方案，其一次投資通常較高，但運行能耗較小，在經濟性計算和比較時應綜合考慮這些因素。對于部分時間使用的辦公建筑、寫字樓和教學樓，設計方案應能適應其夜間不工作時的調節要求。

設計方案的管理操作方便性是用戶十分關心的問題。空調系統自動化水平的提高，可以減少管理人員的數量和勞動強度，從而使人工費減少，但使一次投資增加，對操作人員素質的要求提高。空調系統是否采用自動控制，應根據實際情況和要求，經技術經濟性比較來確定。對于大型空調系統和需要經常調節控制的設備較多的工程，宜采用自動控制，以減少操作管理的工作量。但自動控制系統應盡可能簡化，以提高系統的經濟性和可靠性。對于只有季節轉換時才操作的閥門不宜采用自動控制。對于一些各部分不同時使用的建筑物或各部分出租給不同使用單位的商業建筑，系統設置應考慮分別管理控制和運行費用分別統計交納的要求。

4、安全性問題

設計方案的安全性是以往考慮較少的問題，隨著美國“9·11”等恐怖襲擊事件的發生以及SARS的出現和迅速蔓延，暖通空調系統的安全性問題已經成為公眾關注的焦點，在SARS嚴重流行時期，人們甚至對空調系統產生恐懼而不敢使用，這將對暖通空調行業的發展產生深遠的影響。經過對這些事件的認真分析、研究和反思，將會在工程設計、設備研制、運行管理、規范和技術措施等諸多方面進行改進，使暖通空調系統的安全性得以提高。在大中型建筑方案設計階段，對其暖通空調系統進行安全性評估將是十分必要的。

暖通空調系統的安全性主要包括易燃易爆環境安全、防火安全、人員環境安全、重要設備物品環境安全、系統設備運行安全5個方面的問題。在設計彈藥廠房和庫房、煤礦等易燃易爆工程的通風空調系統時，安全性成為必須考慮的重要因素，應采取相應的防爆技術方案和措施。在設計燃油燃氣鍋爐房時應考慮可燃性氣體、液體泄漏帶來的安全性問題，應設置可燃性氣體泄漏報警系統和事故通風系統，并相互聯鎖。防火安全問題應按照有關防火設計規范來考慮，在此不作詳述。

設備安全運行的問題主要包括制冷系統的安全保護、北方暖通空調系統冬季防凍、空調系統電加熱與風機聯鎖保護等問題。在方案設計時應注意考慮暖通空調系統故障可能對室內重要設備和物品產生的不利影響，例如，重要機房、重要資料庫和文物庫房不應采用在吊頂設置風機盤管的空調方案，因為一旦空調水系統漏水將造成嚴重損失。

人員環境安全主要包括暖通空調系統對人體的危害、防止恐怖襲擊和防止傳染性疾病擴散這3個方面的問題。采用氨制冷方案時，應考慮氨泄漏對人體的危害。鍋爐房的布局應考慮人員安全性問題。在防止恐怖襲擊方面和防止傳染性疾病擴散方面，應注意空調新風口是最薄弱環節，因此必須采取可靠的防范措施，新風口應設置在人員難以接近、不易受到污染的地方。由于全空氣空調系統回風口很多，因此它是最容易遭受恐怖分子生化襲擊的空調系統形式，如果不采取特殊的措施，它也是最容易造成流行性疾病擴散的空調系統形式。從這方面來說，分體空調、一拖多空調系統、風機盤管空調系統的安全性較好。

在確定系統新風量時，除了要考慮以往的一些因素外，還要考慮在流行性疾病暴發期間，稀釋室內有害病毒濃度的要求。在這方面，應注意不要走向另一個極端，對空調系統安全性的過度恐慌是沒有必要的。例如，為了防止傳染性疾病擴散而采用全新風直流系統，顯然是不合理的，這將使投資、能耗和運行費用大大增加，關鍵是要合理確定系統方案和新風量，加強有組織排風，并采用隔絕式的熱回收裝置、加強對空氣的過濾與消毒處理。系統新風量應能調節，平時按正常風量運行，流行性疾病暴發期間或室內受到生化污染的情況下按較大風量運行。吊頂暗裝風機盤管的回風應采用風管連接，不應采用將吊頂作為靜壓箱的吊頂回風方式。另外在表冷器、蒸發器和冷卻塔等結露積水、病菌容易繁殖的地方應采取可靠的排水和消毒措施。

5、環境影響問題

隨著工業生產的迅速發展和人們生活水平的日益提高，環境保護問題越來越受到人們的重視，而燃煤鍋爐的排煙又是北方城市大氣的主要污染源，因此北京等大城市對燃煤鍋爐進行了嚴格的限制，而且限制的區域不斷擴大。在這些區域內，環境影響成為了關系到設計方案可行性的一個重要因素。在設計方案選擇時應特別注意環境保護要求不斷提高的趨勢，避免建筑物建成不久就進行改造。在空調設備選型時，要特別注意各種氟利昂制冷劑替代的進程要求，不能選用以已經或即將禁用的制冷劑為冷媒的空調產品。在這方面暖通空調設計人員既要有環境保護的責任感，同時也要考慮建設方和用戶的經濟承受能力，不要盲目冒進，以免給建設方和用戶增加不必要的經濟負擔。

在對設計方案進行經濟性比較分析時，還應綜合考慮暖通空調設備的廢氣、廢水、廢渣和噪聲等污染治理的費用。如何對設計方案污染物排放的危害、對臭氧層的破壞和產生的溫室效應的危害、系統和設備全過程（包括設備制造、使用和淘汰處理的全過程）的能源和資源消耗等進行全面、科學、定量的經濟性評估比較，是一個需要深入研究的問題。

6、設計方案比較中的一些誤區

由于設計方案比較是一項影響因素多、專業技術性很強的復雜技術工作，即使是暖通空調專業的設計人員，要在眾多設計方案中選出最佳方案也非易事，對于局外人更是霧里看花。目前在該項工作中仍然存在一些認識上的誤區。例如，認為采用最新技術的設計方案就是最佳的設計方案，出現不管使用條件而盲目追求新技術的傾向，甚至以此作為賣點進行炒作。實際上每種方案都有其適用條件和范圍，在其適用范圍之外，先進的技術方案就可能變成不合理甚至是不可行的方案。一種設計方案對某個工程項目可能是最佳方案，但對于另一個工程項目就可能是不可行的方案，因此在方案選擇時不能趕時髦、搞攀比。

另外往往認為投資最低的方案就是最佳方案，但是一次投資低的方案有可能因為其運行費用很高或設備壽命很短，需要經常更換，從長期運行來說并不合算。在評價設計方案時，往往認為復雜的方案就是高水平的方案。但實際上因為系統越復雜，通常其設備越多、投資就越高，系統的可靠性、可操作性、可控性和可維護性就越差，因此復雜的方案并不一定就是高水平的設計方案，在滿足使用要求的前提下，系統越簡單越好。此外，在選擇設計方案時切忌不加分析地采用建設方的意見，因為建設方通常不是暖通空調專業設計人員，不可能對設計方案進行全面技術經濟性分析比較。因此應對建設方的意見進行認真的分析，通過全面技術經濟性分析比較來確定最佳的設計方案。

暖通空調設計方案的選擇是一個直接關系到暖通空調工程項目的成敗和經濟效益優劣的重要問題。暖通空調設計方案的比較和優選是一個涉及面廣、影響因素多的復雜技術工作。一個優秀的暖通空調工程設計方案，應對設計方案涉及的各種因素進行全面的考慮，使其綜合效益最高。綜合考慮的因素越多，通常其方案設計的水平越高，同時其設計工作量和難度就越大。但由于目前工程設計周期普遍較短、暖通空調專業的設計收費太低、設計收費與設計產生的經濟效益不掛鉤以及一些技術性問題沒有完全解決等原因，在實際設計工作中往往不能對設計方案進行多方案多參數的綜合對比分析和優化選擇，對設計方案的選擇容易出現片面性和主觀性的問題，由此造成的經濟損失是相當嚴重的。這一問題應引起有關方面的高度重視，在設計管理和技術研究兩個方面均要作大量的工作。

在設計方案比較選擇時必須對工程設計項目的各項實際需求、環境條件的特點、需求和環境條件的變化趨勢等情況進行深入調查研究，對各種技術方案的特點、適用條件和范圍進行客觀深入的分析，對暖通空調各種技術發展的方向和趨勢有深入的了解，尤其必須對各種設計方案的可行性、可靠性、安全性、投資、能耗、運行費用、調節性、操作管理的方便性、環境影響、舒適性和美觀性等技術經濟評價因素進行客觀準確的計算和綜合對比分析。只有這樣才能對各種設計方案進行科學的比較和優選，避免因片面性和主觀性帶來的失誤和經濟損失。

第五篇：暖通空調新技術

暖通空調新技術

簡介:

暖通空調是分戶的中央空調，中央空調它最大特點,是能夠創造一種舒適的室內環境。而家居一般的分體的空調，它只能解決冷暖問題，而解決不了空氣處理過程。現在，有了暖通空調就不一樣了。暖通空調是分戶的中央空調，中央空調它最大特點,是能夠創造一種舒適的室內環境。而家居一般的分體的空調，它只能解決冷暖問題，而解決不了空氣處理過程。現在，有了暖通空調就不一樣了。

一 暖通空調新技術基本內容

1、空調系統類型

按照使用目的，空調可分為：

舒適空調---要求溫度適宜，環境舒適，對溫濕度的調節精度無嚴格要求、用于住房、辦公室、影劇院、商場、體育館、汽車、船舶、飛機等。

工藝空調---對溫度有一定的調節精度要求，另外空氣的潔凈度也要有較高的要求。用于電子器件生產車間、精密儀器生產車間、計算機房、生物實驗室等。

按照空氣處理方式，可分為：

集中式（中央）空調---空氣處理設備集中在中央空調室里，處理過的空氣通過風管送至各房間的空調系統。適用于面積大、房間集中、各房間熱濕負荷比較接近的場所選用，如賓館、辦公樓、船舶、工廠等。系統維修管理方便，設備的消聲隔振比較容易解決。

半集中式空調---既有中央空調又有處理空氣的末端裝置的空調系統。這種系統比較復雜，可以達到較高的調節精度。適用于對空氣精度有較高要求的車間和實驗室等。

局部式空調---每個房間都有各自的設備處理空氣的空調。空調器可直接裝在房間里或裝在鄰近房間里，就地處理空氣。適用于面積小、房間分散、熱濕負荷相差大的場合，如辦公室、機房、家庭等。其設備可以是單臺獨立式空調相組，如窗式，分體式空調器等。也可以是由管道集中給冷熱水的風機盤管式空調器組成的系統，各房間按需要調節本室的溫度。

按照制冷量可分為：

大型空調機組---如臥式組裝淋水式，表冷式空調機組，應用于大車間、電影院等。

中型空調機組---如冷水機組和柜式空調機等，應用于小車間、機房、會場、餐廳等。

小型空調機組---如窗式、分體式空調器，用于辦公室、家庭、招待所等。按新風量的多少來分：

直流式系統---空調器處理的空氣為全新風，送到各房間進熱濕交換后全部排放到室外，沒有回風管。這種系統衛生條件好，能耗大，經濟性差，用于有有害氣體產生的車間。實驗室等。

閉式系統---空調系統處理的空氣全部再循環，不補充新風的系統。系統能耗小，衛生條件差，需要對空氣中氧氣再生和備有二氧化碳吸式裝置。如用于地下

建筑及潛艇的空調等。

混合式系統---空調器處理的空氣由回風和新風混合而成。它兼有直流式和閉式的優點，應用比較普遍，如賓館、劇場等場所的空調系統。

按送風速度分： 高速系統---主風道風速20－30m/s。低速系統---主風道風速12m/s以下。

2.、空調冷熱源的形式

集中式空調系統冷熱源方式的選擇對國民經濟的總能耗、工程投資、運行效益、環境都有重要影響。

常用的冷熱源方式主要有：電動式制冷機組加鍋爐、溴化鋰吸收式制冷機加鍋爐、熱泵式機組、直燃式溴化鋰吸收式制冷機組、電動式制冷機組加鍋爐加冰蓄冷系統。

①從性能特點方面考慮主要是設備運行的可靠性，技術先進性，節能性，結構緊湊性，安裝操作維修方便性，噪聲振動性等。總的說來，電動式冷熱水機組在技術上比熱力式冷熱水機組成熟可靠，在調試、運行維護方面比熱力式機組方便。而熱源以城市熱網供熱為首選。

②從投資方面考慮在選擇空調冷熱源設備時，需要對設備的初投資和運行費用進行綜合分析。溴化鋰吸收式制冷機組耗電少、電力增容費低、但價格比同等產冷量的電制冷機組高。從初投資、一次能耗、運行成本來看，電動式優于熱力式。風冷熱泵機組比常規的制冷機加鍋爐方案一般節省初投資25%.③從能耗方面考慮吸收式冷水機組的一次能耗比電動式制機組高，其中蒸氣型或熱水型雙效吸收式制冷機的能耗為電動式的2～3倍。直燃式約為電動式的1.6～2.1倍。若無余熱可利用熱水型機組一般情況下應盡量少用，無特殊情況不宜提介用鍋爐新蒸汽作吸收式制冷機組的熱源。制冷機制冰時COP值降低，所以蓄冷空調比常規空調要消耗更多的電能，不能稱為節能。但就電力供應系統而言，蓄冷所起到的移峰填谷作用，均衡了電網負荷，提高了電網的供電能力。④從對環境污染方面考慮熱電廠煙塵對環境的污染源比分散鍋爐房造成的污染要小，同時應考慮電動式機組的CFC對臭氧層的影響，以及熱力式機組溫室氣體CO2排放和SO2的排放問題。

⑤從設備適用性件方面考慮,由于不同的空調冷熱源設備具有各自不同的性能特點，各適用于一定的外部條件。在電力緊張地區，溴化鋰吸收式機組可作為空調冷源的優先選擇，其中直燃式機組一般采用輕柴油或城市煤氣為燃料，污染物排放量小但燃料成本高。當環保要求高、地價昂貴、電力增容費較高、冬季需采暖、又經技術經濟比較較為合理時，可采用直燃式機組。對實行分時電價政策的地區，蓄冷空調有較廣闊的發展前景。對缺水地區可考慮風冷冷水機組。

3、空調系統設計基本步驟

（一）氣象資料的收集。

（二）熱濕負荷計算

計算設計建筑物在最不利條件下的空調熱、濕負荷。

（三）確定最佳空調方案

（四）送風量與氣流組織計算

1、根據計算的空調熱、濕負荷以及送風溫差，確定冬、夏季送風狀態和送風量

2、根據設計建筑物的工作環境要求，計算確定最小新風量

3、根據空調方式及計算的送、回風量，確定送、回風口形式，布置送、回風口，進行氣流組織設計。

（五）空調水、風系統設計

1、布置空調風管道，進行風道系統的水力計算，確定管徑、阻力等

2、布置空調水管道，進行水管路系統的水力計算，確定管徑、阻力等

（六）主要空調設備的設計選型

1、根據空調系統的空氣處理方案，并結合i—d圖，進行空調設備選型設計計算

2、確定空氣處理設備的容量及送風量，確定空氣處理設備的結構形式及其熱工參數

2、根據風道系統的水力計算，確定風機的流量、風壓力及型號。

（七）通風及防、排煙系統設計

1、確定通風方案，計算系統所需通風量，預選風機

2、布置通風系統管道和設備，計算管路阻力，確定管徑，選定風機型號

3、確定防、排煙系統設置的部位，選擇防、排煙方式，進行防、排煙設計。

（八）冷、熱源機房設計

1、根據空氣處理設備的容量，確定冷、熱源的容量和型號

2、根據管路系統的水力計算，確定水泵的流量、揚程及型號

（九）空調設備及管道的保冷、消聲和隔震設計

二． 蓄能空調

空調蓄能技術是一種最有效地獲取分時電價差效益、節省電制冷或電制熱運行電費的技術。在國外已經是一項成熟的技術，目前國內正在大面積推廣應用。在用戶擴容改造或新裝制冷中央空調系統時，按蓄能方式設計系統，由于在空調負荷高峰時，可以使用預先儲存的冷量來供冷，因此不必象常規空調系統那樣按高峰負荷配備主機設備，而是按全天的平均負荷來配備空調主機設備,系統裝機容量可減少達30—50%。從而使得按蓄能方式設計的系統比按常規設計的系統節約投資費用。

1.冰蓄冷

空調冰蓄冷技術，即是在電力負荷很低的夜間用電低谷期，采用電動制冷機制冷，使蓄冷介質結成冰，利用蓄冷介質的顯熱及潛熱特性，將冷量儲存起來。在電力負荷較高的白天，也就是用電高峰期，使蓄冷介質融冰，把儲存的冷量釋放出來，以滿足建筑物空調或生產工藝的需要。冰蓄冷有以下主要特點：

電力移峰填谷 均衡電力負荷，加強電網負荷側（Demand Side Management）的管理。由于轉移了制冷機組用電時間，起到轉移電力高峰期用電負荷的作用。制冷機組在夜間電力低谷時段運行，儲存冷量，白天用電高峰時段，用儲存的冷量來供應全部或部分空調負荷，少開或不開制冷機。對城市電網具有明顯的“移峰填谷”的作用，社會效益顯著。

享受峰谷電價 由于電力部門實行峰、谷分時電價政策，所以冰蓄冷中央空調合理利用谷段低價電力，與常規中央空調系統相比，運行費用大大降低，經濟效益顯著。且分時電價差值愈大，得益愈多。

降低電力設施投資 由于冰蓄冷空調系統具有儲存冷量的能力，故制冷機組無需按照峰值負荷進行選型，制冷主機容量和裝設功率大大小于常規空調系統。一般可減少30％～50％。電力高壓側和低壓側設施容量減少，降低電力建設費用。

充分使用設備 冰蓄冷空調系統制冷設備滿負荷運行的比例增大，從而提高了制冷設備COP值和制冷機組的經常運行效率，制冷機組工作狀態穩定，提高了設備利用率并延長機組的使用壽命。

投資比較： 冰蓄冷空調系統的一次性投資比常規空調系統略高（僅機房部分，末端設備與常規空調系統相同）。但如果計入配電設施的建設費等，有可能投資相當或增加不多，甚至可能投資降低。

效率比較： 夜間冷水機組制冰工況運行時，由于氣溫下降帶來的得益可以補償由蒸發溫度下降所帶來的效率的損失。

2.水蓄冷

水蓄冷是利用3-7°C的低溫水進行蓄冷，可直接與常規系統區配，無需其它專門設備。

其優點是：投資省，維修費用少，管理比較簡單。但由于水的蓄能密度低，只能儲存水的顯熱，故蓄水槽上地面積大。如若利用高層建筑內的消防水池，在確定制冷機容量與蓄冷槽的容量時，可根據消防水池的容量來計算出蓄冷量，然后根據剩余負荷量來確定制冷機組的制冷量。最后校核一下冷水機組能否滿足夜間蓄冷的需要。

3.蓄熱空調

所謂蓄熱空調，是指在不需裝備鍋爐的條件下，利用深夜電力，將電能轉化為熱能，使水充分吸熱。你后將熱水存儲在一個保溫的容器之中，在調荷避峰的情況下，雖然把大負荷的用電設備停止運轉，也能有熱水自保溫的容器中不斷地在中央空調的變風量或風機盤管等管道中循環，繼續維持空調取暖，使室內仍保持在舒適的環境中。

從多年實踐證明，我們所指的蓄熱空調，不是指在用電高峰時完全不準用電，而是要把用電負荷的峰值削平，維持電網的正常運行，因此，在這個設計思想的指導下，我們可以在當用電高峰時，中央空調采用蓄熱裝置后，可減少三分之一或一半左右的負荷，所以蓄熱空調也得到電力部門和用戶的認可和歡迎。

三．地源熱泵

地源熱泵是利用地球表面淺層水源（如地下水、河流和湖泊）和土壤源中吸收的太陽能和地熱能，并采用熱泵原理，既可供熱又可制冷的高效節能空調系統。

地源熱泵機組運行時，不消耗水也不污染水，不需要鍋爐，不需要冷卻塔，也不需要堆放燃料廢物的場地，環保效益顯著。地源熱泵機組的電力消耗，與空氣源熱泵相比也可以減少40%以上；與電供暖相比可以減少70%以上，它的制熱系統比燃氣鍋爐的效率平均提高近50%，比燃氣鍋爐的效率高出了75%。

地源熱泵系統可供暖、空調制冷，還可提供生活熱水，一機多用，一套系統可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統，特別是對于同時有供熱和供冷要求的建筑物。地源熱泵有著明顯的優點。不僅節省了大量的能量，而且用一套設備可以同時滿足供熱、供冷、供生活用水的要求，減少了設備的初投資，地源熱泵可應用于賓館、居住小區、公寓、廠房、商場、辦公樓、學校等建筑，小型的地源熱泵更適合于別墅住宅的采暖、空調。

四．變風量空調系統

變風量空調是指，在送風溫度不變的條件下，通過改變風量的辦法來適應負荷變化。而風量的變化是通過專用的變風量末端裝置來實現的。變風量技術的基本原理很簡單，就是通過改變送入房間的風量來滿足室內變化的負荷。由于空調系統大部分時間在部分負荷下運行，所以，風量的減少帶來了風機能耗的降低。在同一空調系統中，各空調區域內設置變風量末端送風裝置，可以根據區域需求，調節所需風量，滿足不同溫度控制需要，節省運行費用。

五． 保溫技術

保溫、隔熱是采暖、空調工程中重要的的組成部分，保溫、隔熱確保了我們的采暖、空調等各種系統的正常工作，是各種系統的技術參數達到設計要求的保證。

保溫、隔熱的材料有很多種，大致可以分為以下三類：

1、纖維材料：礦巖棉制品、玻璃棉制品、硅酸鋁纖維制品；

2、無機材料：泡沫玻璃制品、硅酸鈣制品、復合硅酸鋁鎂制品、膨脹珍珠巖、泡沫石棉制品；

3、有機材料：聚氨酯泡沫塑料、酚醛泡沫塑料、橡塑海綿、聚乙烯泡沫（俗稱EPS）、聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）。

此外建筑節能也是很重要的一個方面。這是對于建筑專業的要求，如屋面和墻一定要采用高保溫材料，減少墻體的傳導能源損失。

六．鍋爐技術 鍋爐是一種能量轉換設備，向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學能、電能、高溫煙氣的熱能等形式，而經過鍋爐轉換，向外輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或者有機熱載體。

燃氣鍋爐燃用發熱量高的燃氣，空氣用量大，要使燃氣能充分燃燒，需要大量的空氣與之混合。燃氣的燃燒過程沒有燃油的霧化過程與氣化過程。燃氣與空氣的混合方式，對燃燒的強度、火焰長度和火焰溫度都有很大的影響。

七.學習體會

中國建筑的能耗(包括建材生產、建造能耗、生活能耗、采暖空調等)約占全社會總能耗的33.3%，建筑業的二氧化碳排放占全國總體碳排放的43.7%，如今能達到新建建筑國家標準(必須節能50%)的建筑只占同期建筑總量的約10%。隨著我國住宅產業的發展，建筑節能越來越受到國家各部門的重視。目前暖通空調系統作為辦公樓、住宅的耗能大戶，對整個建筑物的能耗有著直接的影響。因此，暖通空調的發展受到多方關注。

暖通空調作為耗能較大的行業，在節能環保的大背景下，低碳環保的生活方式對暖通空調市場影響深遠。隨著暖通空調行業不斷發展，產品布局正在悄然發生變化。低碳節能已經成為暖通空調產品的基本訴求。暖通空調企業不斷運用先進的科技，提高空調產品的能效等級，開發能源替代和再生能源利用，研制新制冷劑等。

節能環保時代的到來為節能技術占優的企業贏得了更多商機，同時也向一些產品技術落后的品牌提出了挑戰。節能環保成為暖通空調行業發展趨勢。作為即將步入社會的當代大學生，我們更應該以扎實的專業素養為保證，同時開闊視野，為暖通空調行業，為節能環保事業盡自己的一份力量。