暖通空调高效机房节能设计与施工

郭宝国

（厦门欣维康制冷设备工程有限公司，福建 厦门 361000）

1 暖通空调高效机房节能技术的概述

由于空调设备能耗在生产生活中占比较大，暖通空调高效机房对于节能的意义非凡， 将在很大程度上降低整个项目的运行成本。 对于综合能效比EER=机房总输出制冷量/机房总耗电量，EER≥5.0 的机房,可称为高效制冷机房技术。高效机房建设是一个完整的链条，包含五个系统的统一：即空调设备的选型、优化的设计、稳定的群控系统、安装施工以及智慧化的调试和运维。 满足一个高效机房效果必须涵盖这五个系统， 这些考验承包商是否拥有能力将五者完美统合。

2 暖通空调高效机房节能设计思路

2.1 功能性原则

在进行暖通空调高效机房节能设计时应以使用者的功能需求为导向，不应脱离实际盲目进行节能设计。 设计人员在开展设计工作前，应对项目所在地的温度气候特征、建筑物的结构特点、业主对于暖通空调系统的具体需求等信息进行全面了解，以此明确暖通空调系统的功能性设计指标。然后将确定的功能性设计指标作为控制依据开展暖通空调高效机房的节能设计， 在保证业主使用需求得到充分满足的前提下，实现机房运行能耗的科学控制。

2.2 技术性原则

（1）在空调机房中，空调冷水机组是系统制冷的核心设备， 其耗电量的大小影响着整个机房的系统能效，因此选择一级能效的冷水机组成为必要选项。

（2）水泵的功率与水泵扬程成正比关系，与水泵效率成反比关系，而水泵的扬程与冷水机组水系统内部阻力之间具有正比例关系。 由此可见，减小水系统内部阻力，具有降低水输送动力，提升机组运行的效率的效果。

（3）根据测算，为使冷水机组的COP 值显著提升，可优先考虑降低冷却系统供回水温度的设计思路。

（4）要达到理想的高效机房能效目标，还应重视机房智能控制系统的开发设计。据科研机构调研统计与分析测算， 在暖通空调系统的运行总能耗中，机房设备的运行能耗占比约为50%左右，由此可见对机房设备进行节能控制是非常必要的。一般来说，机房智能控制系统在保障设备正常、安全的运行情况下可为业主节省约5%～15%左右的能耗。

（5）高效机房控制系统需按照“统一平台、集中管理、分散控制”的原则，可以在制冷机房监控中心实时显示整个制冷系统各主要设备、 控制阀门、装置、管路（水路流程）的运行状态。 由于远程控制需要，管路上必须安装能量计、压力传感器、温度传感器，配电回路安装智能电表等。 控制系统应具有基于制冷机组效率特性的控制功能，能根据现场采集到的相关数据（温度、流量、压力等）及空调系统负荷的大小优化机组的运行台数，确保机组在最高效率区间运行，从而达到节能的目的。 软件控制系统应能输入主机参数并得到主机最佳能效比范围，参数包括：额定冷量、满载电流、额定流量、最小流量、最大流量、最高COP 等。高效空调机房的节能不能单看某个设备的节能效果，而要将空调机房内的所有设备作为一个整体系统看待，才能保证整体的节能效果。

2.3 协调性原则

在进行暖通空调高效机房节能设计时，应注重机房内部与设备之间、 机房与建筑物之间相互协调，以此保证暖通空调系统所在设备均处于最佳的运行状态，整个系统能够高效、稳定地运行，从而减少能耗的损失，为节能减排做出相应贡献。

3 暖通空调高效机房节能施工的技术要点

3.1 节能施工技术要点

做好施工技术的管控工作，保证施工技术应用的合理性和规范性也是落实暖通空调高效机房节能施工的一个要点。 在工程项目中，施工单位通过以下措施加强施工管控： ①引入BIM 技术进行图纸分析和技术管理。 ②因设备较大且重，进行卸货及吊装就位时应制定相关的吊装方案，保证吊装安全。 ③严格按照相关技术规范的要求，做好管线设备的保温处理工作， 避免运行过程中的能耗损失，从而保证节能效果。④机房内的管道必须等设备就位后安装，管道上仪表接点的开孔和焊接应在管道安装前进行，管道与设备连接后禁止在其上进行焊接和气割，以防止焊渣进入设备内或损坏零件。 在施工过程中，不允许将管道系统的附加力作用在设备上。⑤支吊架的布置和选型需要按照管道的规格进行荷载计算，符合要求后再进行布置和编制加工图。⑥严格执行焊接工艺，选定合适的工艺参数，并编制焊接工艺卡、焊工工艺卡，焊工必须持有焊工证。 ⑦现场管理人员对工程施工全过程的进度、质量、安全、成本以及文明施工等负责。以工程项目管理为核心，以优质、高速、安全、文明为主轴，进行科学的动态管理，优化生产要素，精心施工，大力推广先进施工技术，在确保质量合格的同时，力争提前完成施工任务。

3.2 施工现场问题防治

加强施工质量管理，有效防控结露滴水问题的发生， 是暖通空调高效机房节能施工的一个关键点。 引发结露滴水问题的原因主要有三种：①暖通空调管道所用材料质量不达标或管道保温处理不到位，存在一定的施工质量缺陷；②安装时，管道坡度缺乏有效控制， 存在管道坡度设置不合规的情况；③空调机负压位置对水封处理不理想，冷凝水排出不畅。

明确结露滴水问题产生原因后，施工单位在进行暖通空调高效机房及暖通空调系统安装施工时，可通过以下措施对该问题进行有效防控：①加强施工材料的质量管理，确保管材、连接件的产品质量，避免因材料质量因素而发生结露滴水问题；②明确管道保温处理技术要点，严格按照相关工艺标准和技术规范进行保温施工，保温施工前对接口位置的密封性进行检验， 确认无误后再开展后续施工；③做好负压位置水封处理，保证冷凝水排出通道的通畅性；④对于穿墙冷凝管，必须做套管处理并做好保温处理。

4 结语

综上所述，在节能降耗发展理念下，人们应重视暖通空调高效机房的设计及建设工作，在明确其节能技术内容、节能设计原则、节能措施功能性的基础上，通过合理优化方案，选择合适的设备和控制系统，引入合理技术、加强施工技术管理分析等措施，落实节能设计与施工工作，以此实现高效机房空调系统运行能耗的科学降低。