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暖通空調系統論文范文1
【關鍵詞】暖通空調 變流量水力系統 平衡措施
中圖分類號： TU96+2 文獻標識碼： A 文章編號：
一、前言
空調水系統具有以下特點：空調設備絕大部分時間內在遠低于設計負荷情況下運轉；空調水系統供回水溫差遠低于供暖系統的溫差，無法進行質調節，流量調節才是合理的做法；空調水系統設計有定流量系統與變流量系統之分，兩種方式均是就負荷側而言，對于冷源側，則應根據制冷方式不同具體分析對待。主要關注的是變流量水系統的全面平衡。
二、水力平衡的概念及分類
1、靜態水力失調和靜態水力平衡
由于設計、施工、設備材料等原因導致的系統管道特性阻力數比值與設計要求的管道特性阻力數比值不一致，從而使系統各用戶的實際流量與設計要求的流量不一致引起的水力失調，叫做靜態水力失調。靜態水力失調是穩態的、根本性的，是系統本身所固有的。通過增設靜態水力平衡設備，在水系統初調試時對系統管道特性阻力數比值進行調節，使其與設計要求的管道特性阻力數比值一致，從而使系統總流量達到設計總流量，同時使各末端設備流量達到設計流量，可以實現靜態水力平衡。
2、動態水力失調和動態水力平衡
系統實際運行過程中當某些末端閥門開度改變引起水流量變化時，系統的壓力產生波動，其他末端的流量也隨之發生改變，偏離末端要求流量，引起水力失調，這種水力失調叫做動態水力失調。動態水力失調是動態的、變化的，它不是系統本身所固有的，是在系統運行過程中產生的。
3、全面水力平衡
全面水力平衡就是消除了靜態和動態水力失調，使系統同時達到靜態和動態水力平衡。
三、變流量系統的全面水力平衡方法
1、靜態水力平衡的實現
通過在對應部位安裝靜態水力的平衡設備，使系統達到靜態水力平衡。當系統所有的自力式閥門均設定到設計參數位置，所有末端設備的溫控閥均處于全開位置時，系統所有末端設備的流量均達到設計流量：實現靜態水力平衡的目的是使系統能均衡地輸送足夠的水量到各個末端設備，并保證末端設備同時達到設計流量。
2、變流量系統幾種典型動態水力平衡方式分析
供熱系統典型的變流量水力平衡方式垂直雙管、水平雙管并聯分戶設環供熱系統，在垂直立管回水管上設壓差調節器PV1，當其它立管的管道特性發生變化時，由于立管底部壓差調節器PV1 的調節作用，垂直立管底部接干管處的壓差保持不變；在各層水平支管回水管上設壓差調節器PV2，當其它不同樓層水平管管道特性發生變化時，由于壓差調節器的調節作用，水平支管供回水連接立管處的壓差保持不變。這時當該環路某一散熱器所在房間負荷變化引起溫控閥開度變化時，由于壓差調節器的調節作用，關鍵點PV2 的壓差不變，這樣該環路其余散熱器的流量并不會隨之變化。通過對變流量供熱系統關鍵點壓差的層層整定，使系統中每個散熱器的流量只會因為自身負荷變化而通過溫控閥的調節來改變，并不會因為系統中其它散熱器流量變化而發生變化。這樣，系統真正地實現了動態水力平衡。垂直雙管、帶分集水器的散熱器及地暖分戶設環系統也是變流量系統，其水力平衡特性同以上是一致的。對于單、雙管組合系統，分支管為單管串聯的按定流量系統進行分析，分支管為雙管并聯及主管、機房部分按變流量系統進行分析。
（一）空調系統典型的變流量水力平衡方式：帶電動二通閥的風機盤管變流量水力平衡方式：目前市場上有一種自動平衡電動調節閥，其功能和上述方式是一致的，均能保證每個風機盤管達到動態水力平衡。它將上述功能和電動二通閥集成到一個閥內，安裝在每個風機盤管支路上，其缺點是價格較高；帶電動調節閥的空氣處理機組（或柜式換熱機組）變流量水力平衡方式：在回水管上安裝壓差調節器，當系統其它分支管路的管道特性發生變化時，通過壓差調節器的調節作用，使壓差保持不變。這時如果電動二通閥 的開度不變，則空氣處理機的水流量保持不變，系統實現動態水力平衡；帶動態平衡電動調節閥的空氣處理機組（柜式換熱機組）變流量水力平衡方式：動態平衡電動調節閥是一種新穎高效、調節性能極佳的電動調節閥，它實質上是壓差調節器與電動調節閥的集成。當空氣處理機組回風溫度T 發生變化時，輸入到調節計的測量回風溫度與設定回風溫度相比較，輸出一個控制信號去控制電動調節閥的開度，以調節水流量，保證回風溫度與設定溫度一致。這種電動調節閥比普通的電動調節閥具有更好的調節特性。
（二）變流量水系統的控制方法
在變流量系統中，用戶末端盤管采用二通閥調節，整個系統循環流量隨負荷變化而成比例變化。無論對于一級泵系統還是二級泵系統，冷源側均為定流量。一級泵的變流量系統是靠分、集水器之間的旁通實現的。二級泵變流量系統中，常見的負荷側變流鼉方法是通過供回水壓差對二次泵進行臺數控制。真正意義上的變流量系統，是靠移動水泵工作點使之沿管路特性曲線移動，保持水泵在最高效率點運行。使用傳感器的型式及其安裝位置對于一個變速泵系統運轉順利與否，有著決定性的影響。壓差傳感器是最適用于HVAC系統、密閉回路的傳感器。壓差傳感器的位置對系統的運行和系統能耗量都有影響。當壓差傳感器裝在末端設備附近時，水泵的揚程隨著系統用水量的減少，在調節閥上的能耗也有所減少?？梢怨澕s很多能源。
4、對空調變水量系統全面平衡的控制方法，得出了以下幾點結論：
（一）末端定壓差控制方法是目前先進的空調變水量系統的控制方法，它在實際中已經得到應用，并且在實際應用中取得了良好的運行效果，大大節約了能源。通過理論分析和實驗驗證，末端定壓差控制方法是空調變水量系統的可靠控制方法，相信它在實際應用中將得到更廣泛的應用。
（二）末端變壓差控制方法是在末端定壓差控制方法基礎上提出的一種更為節能的空調變水量系統的控制方法。目前，對于這種方法的研究尚處于理論階段。提出了兩種末端變壓差控制方法：控制器根據各個流量計測得的流量與各自相應的設計流量相比得到的流量百分比取平均值，然后根據平均值調整末端壓差傳感器的壓差的設定值，控制器再根據新的末端設定壓差與實際末端壓差的大小關系調整泵的轉速；將閥門的開啟度作為一種參考指標，根據閥門的開啟度調整定壓值的大小的控制方法。即控制器根據各個閥門的開啟度調整末端壓差傳感器的設定值。使至少一個閥門全開。
（三）變壓差的控制理念，提出一種集中控制的方法。這種方法不同于傳統的控制方法．調節閥對流量進行自主調節，閥門的開啟度是不能人為控制．而是在運行過程中利用測量儀器測出各種需妻的數據收集到控制器后．由控制器進行處理，然后對閥門的并啟度直接進行調節。這種控制方法比起傳統的末端定壓差控制方式宥更大的節能空間。它可以用最小的泵的耗能提供系統最適合的流量，同時能滿足系統的供回水的溫差始終與設計溫差相符合。另外美手閥門的阻抗系數和開度的變化的關系式還需要進行事前進行大量的實驗工作才能得到。就像泵的性能曲線一樣需要廠家來提供。
（四）末端定壓差控制方法中的控制曲線在流量非等比例變化時，并不是一條曲線，而是一個區間，稱之為“控制帶”。控制帶的確存在。而它的存在使末端定壓差和末端變壓差控制方法更為復雜，所以控制帶的存在為以后進一步研究空調變水量系統的控制方法提出了新的課題。
結論
目前,我國的空調系統中大多存在水力失調現象,容易造成供熱(冷)質量差,增加了能耗，浪費資源。對在實際的工作中，應根據工程投資和系統的精度要求合理地選用水力平衡設備。到目前為止，水力平衡技術是改善供熱(冷)現狀和促進節能的最有效途徑。在暖通空調水系統中，既要滿足工程設計和技術規范要求，同時又應采用合理的方案，使系統接近或達到水力平衡，從而既為系統的正常運行提供了保證，同時又節省了能源，使系統經濟高效地運行。
【參考文獻】
暖通空調系統論文范文2
關鍵詞：暖通空調系統節能新技術
引言
經濟的發展使人們對能源的需求不斷增加，但是自然界的能源并不是取之不盡，用之不竭的。環境與能源問題日益尖銳，如果不采取措施，那么能源將是制約經濟快速發展的大問題。
隨著人們生活水平的提高，建筑能耗在總能耗中所占的比例越來越大。在發達國家中，建筑能耗占社會總能耗的40%左右，而我國盡管社會經濟發展水平不高，但是建筑能耗已占總能耗的近30%，且還有上升的趨勢。因此，不論在西方發達國家還是我國，建筑能耗狀況都是牽動社會經濟發展全局的大問題。而在建筑能耗里，用于暖通空調系統的能耗又占到建筑能耗的30%-50%，隨著暖通空調的廣泛應用，用于暖通空調系統的能耗將進一步增大。再加上暖通空調系統往往以高品質的電能為能源，而我國的電力在某些地區又相對緊張、匱乏，這勢必會引起能源供求矛盾進一步激化。因此，對暖通專業提出更高的節能要求是必然的，也是大勢所趨。
一、應采取的節能設計措施
在科學技術日新月異的今天，暖通空調領域不斷涌現出新技術，我們可以通過多種方法實現暖通空調系統的節能。
1.1從設計入手，合理選擇、設計暖通空調系統，使其在高效、經濟的狀況下運行。
設計是工程的龍頭，系統設計的優劣直接影響其使用性能。而建筑負荷計算是設計的重要內容之一，當前普遍存在一個現象就是設計工期短，許多設計人員為了節省時間，錯誤地利用設計手冊中供方案設計或初步設計時估算冷、熱負荷用的單位建筑面積冷、熱負荷指標，直接作為施工圖設計階段確定冷熱負荷的依據，往往使得總負荷偏大，從而導致空調采暖設備偏大，初投資增高，運行費用增加，能量消耗增加。
1.2采用新型節能舒適健康的空調及采暖方式
影響人體熱舒適性的環境參數眾多，不同的環境參數組合可以得到相同的熱舒適性效果，但對于不同熱濕參數組合的環境其空調系統的能耗是不相同的。
1.3結合實際情況，合理選擇空調冷熱源，力求實現冷熱源的多元化
隨著暖通空調系統的廣泛應用，對不可再生能源的消耗也大幅度上升，同時對生態環境的破環也日趨加劇。如何合理的選擇冷熱源，已經引起了各方的廣泛關注。
1.4加強冷熱回收利用的研究運用工作，實現能源利用的最大化
提高暖通空調系統的能源利用率也是實現空調節能的途徑之一。熱回收主要是通過系統中安裝的能量回收裝置，用排風中的能量來處理新風，就可以減少處理新風所需的能量，降低機組負荷，達到節能的目的。在選擇熱回收裝置時，應當結合當地氣候條件、經濟狀況、工程的實際情況、排風中有害氣體的情況等多種因素綜合考慮，以確定選用合適的熱回收裝置，從而達到花較少的投資，回收較多的熱(冷)量的目的。
1.5著力開發可再生能源，積極推廣新能源
由于空調系統中所使用的高品位、不可再生能源所引起的資源環境問題也日益突出，必須開發一些合理有效的可再生能源以緩解目前的緊張局面。地熱(冷)能和太陽能等可再生資源應用于空調制冷，具有一定的優勢，而且清潔無污染。地源熱泵是一種利用淺層和深層的大地能量，包括土壤、地下水、地表水、海水、污水等作為冬季熱源和夏季冷源，是既可供暖又可制冷的新型中央空調系統。
二、節能設計方面存在的問題
實現暖通空調系統的節能，目前已經具備很多成熟的條件，但是在實際的應用中也存在著一些問題：
2.1公眾對節能的認識問題
過去公眾對節能的了解不夠，并且對暖通空調的觀點也非常片面。對于一個舒適性的空調系統或者是采暖系統，應當使人體有非常好的舒適性。但是目前普遍存在的一種觀點是：空調越冷越好，暖氣越熱越好。這顯然與我們所追求的舒適性空調的觀點是相違背的。事實上，這樣不僅大大增加了空調采暖的能耗，同時由于室內外溫差的增大，也使人體對不同環境的適應性下降，身體免疫力降低。因此，我們要提高宣傳力度，改變公眾對于傳統的空調及采暖的理解，大力宣傳和提倡按節能建筑標準和冷熱量計量裝置收費，提高民眾節能意識。
2.2設計的理念問題
合理的設計是節能的前提。目前一些設計人員重視不夠，設計時盲目套用經驗值，從而造成初投資的增大，運行能耗驚人，因此建議政府職能部門及有關的節能審查機構，加大對暖通空調節能的監察力度，增強設計人員的節能意識，使節能工作真正落到實處。
2.3新技術的推廣問題
新技術在暖通空調系統中的應用，為節能提供了一個新的方向。例如地源熱泵空調系統、太陽能制冷供熱系統，不僅可以實現可再生能源的有效利用，并且可以帶來顯著的經濟效益，是值得大力推廣的。但是同任何新技術一樣，這些新技術在造價上往往偏高，而且使用的地域條件有一定的限制，并且從技術上講還存在著許多需要改進提高的地方。因此，對于新的節能技術，我們應當因地制宜，總結經驗，積極推廣。
三、結語
暖通空調系統節能在整個建筑節能中占有很重要的位置，應該引起設計人員足夠的重視。設計人員應當從設計的高角度出發全面考慮，嚴格遵守節能規范，將節能的思想貫穿于建筑領域的各個方面。節能技術的開發及可再生能源的循環利用，應當得到政府等有關部門的支持，并大力推廣。并且設計、施工、監理、質監、市政管理等部門應密切配合，抓緊實施按冷、熱計量裝置收費，使老百姓真正從節能建筑中得到實惠，節能建筑和非節能建筑不能實行同樣的采暖收費標準。同時要提高公眾的節能意識，大力開發推廣新的節能技術，從而實現社會的可持續發展。
參考文獻：
[1]《居住建筑節能設計標準》DBJ14-037-2006.
