實驗室暖通空調方案設計論文

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1優化空調水系統供回水參數等設計參數

室內設計參數也是影響暖通空調能效的重要方面。由于實驗室人員流動較大、溫度、濕度、新風量等實驗室內部條件變化范圍較大，設計時忽略這些參數的實際變化也會造成暖通空調系統能耗升高。因此，不僅要考慮實驗室暖通空調滿負荷運轉狀態下的室內設計參數的極值，更要充分考慮分析室內環境參數在正態分布中的極大值，首先保證空調系統在常用狀態下具備較低的能耗值。

2提高暖通空調熱源及冷源系統節能性

提高暖通空調冷熱源的系統節能性主要體現在冷熱源的選擇與實現能源的梯利用上。目前常用的冷熱源系統主要有以下幾類：

a.電動冷水機組供冷,鍋爐供熱；

b.溴化鋰吸收式冷水機組供冷,鍋爐供熱；

c.直燃式溴化鋰冷熱水機組；

d.空氣源熱泵；

e.天然冷熱源。其中，應用最多的冷熱源類型是電動冷水機組供冷,鍋爐供熱，但這一類型能耗較高噪聲也較大，屬于最傳統但是最不節能的一種；而天然冷熱源碳排放量最低，能起到很好的降低能耗的作用，但是因技術不成熟而應用較少；綜合比較，在充分考慮實驗室外部環境和所在城市的最佳平衡點溫度等前提下，利用空氣源熱泵冷熱水機組能耗較低、碳排放較少、安裝運行較為方便且占用有效建筑面積較小，作為實驗室暖通空調的能熱源較為合適。實現能源梯度利用，意味著在高級能源階段即能耗較高的階段，將能源的消耗而產生的功用于發電，將這一過程產生的剩余熱量用于較低能耗階段的供熱制冷。這是由于兩者能源品味基本完全對應。這樣就可以提高冷熱源系統的功效形成“一源多效”，減少了冷熱源的系統能耗。此外，設計師還應該根據具體的冷熱源形式，經過詳盡地計算推演以及充分考慮經濟指標、結合價值工程原理來為整個系統選擇合理的供熱供冷設計溫度，實現低溫供熱高溫供冷，達到減排的目的。

3降低送風狀態點造成的運行能耗及費用

實驗室暖通空調設計中，風量平衡是需要重點考慮的一項。因為風量是否平衡決定了實驗室空氣環境是否安全。送風量、排風量、回風量、壓力風量和新風量共同影響了風量平衡。實驗室潔凈室的送風量與排風量要維持適宜的余風量，這部分風量差使得潔凈室風量具備了合理的壓差。但實時監測中發現，送風量和排風量受其他因素的影響，很難按設計情況完美的達到風量平衡，這就需要在設計師充分考慮合理的送風狀態點，同時考慮送風溫差大和較小的房間，利用自動控制系統盡量保持合理而穩定的壓差。此外，有的項目單位在較高安全等級的實驗室中進行安全等級較低的實驗，一方面會在初期投資上造成巨大浪費，而且高安全等級的實驗室在暖通空調運行時由于需要控制送風點，就會使用如二次電加熱設備等。解決這類問題就需要設計師深入考慮、確定合適的送風點，在實驗室暖通空調設計時與項目單位確定好實驗室安全等級、避免采用二次電加熱,同時選用合理的風閥和控制系統，將送風口和回風口設計在適當位置，避免產生劇烈變化的室內壓差和各房間之間產生混亂的空氣流向。4利用數據庫和模擬手段“預演”設備運行隨著信息技術的發展，利用信息技術手段可以有效避免傳統人工計算、繪圖帶來的誤差，提高設計水平和效率，從根本上解決設計缺陷造成的設備運轉不良、能耗較高等問題。目前，除了使用Auto-CAD進行圖紙制作以及基于AutoCAD進行二次開發的設計技巧這些初級的信息技術，還有SQLsever2000數據庫、基于MagiCAD的BIM技術、EasyHVAC軟件、DeST軟件等手段可以用于進行暖通空調設計。這些信息技術手段可以實現多變量處理，將二維設計轉變為三維設計，使設計師可以充分考慮影響暖通空調系統能耗的各類變量，在設計之初就充分考慮到設計方案的節能減排效果。另外，利用軟件模擬和仿真模型的建立可以更加直觀立體的測試設計方案的運行效果，科學地測定水系統供回水等各類參數在運行時的變化情況，充分模擬內外部環境變化對空調系統能效的影響，及時監測在冷負荷、新風量、最優送風點等條件發生變化時PID控制器的控制效果。這樣就可以極大程度的避免因設計原因造成的二次施工而帶來的經濟損失和能源損耗。

4.結束語

綜上，暖通空調設計是本行業最重要的一環，要想使暖通空調運行達到減排的目標，首先就需要提高方案設計水平。這就要求暖通設計師在進行方案設計時不僅要考慮用戶需求，更要以低碳環保的視角約束設計環節，充分考慮實驗室暖通空調系統各環節中可以實現減排的因素，盡最大可能發揮自己的專業優勢，在國家倡導低碳生活的大背景下，為節能減排做出應有的努力。

作者：王術森 單位：南京諾丹工程技術有限公司