摘　要：本文主要介紹了大型商場中的中央空調(diào)安裝新風(fēng)系統(tǒng)特點(diǎn)，用理論分析的方法，闡述了目前大型商場中的中央空調(diào)安裝新風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能措施。

關(guān)鍵詞：中央空調(diào);安裝;新通風(fēng)系統(tǒng);節(jié)能措施

大型商場是公共建筑中的一種，一般每天工作12 h以上，全年沒有節(jié)假日，由于其具有建筑面積大、客流密度大、客流密度變化大、門啟閉次數(shù)多、自然通

風(fēng)難和各種照明、電器密度高等特點(diǎn)，與其他公共建筑相比，大型商場類建筑單位面積電耗最高、空調(diào)系統(tǒng)能耗最大。由于大型商場基本采用全空氣空調(diào)系統(tǒng)，而空調(diào)箱風(fēng)機(jī)全年運(yùn)行，因大型商場空調(diào)系統(tǒng)中空調(diào)箱風(fēng)機(jī)電耗所占比重最大，達(dá)到了大型商場空調(diào)系統(tǒng)總用電的65%左右，浪費(fèi)最嚴(yán)重、節(jié)能潛力最大。因此，大型商場節(jié)能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)。

1.新風(fēng)、排風(fēng)能量交換方式的實(shí)施原理

能量回收方式比較多，但歸納起來共兩大類。既全熱回收裝置、顯熱回收裝置。全熱回收新風(fēng)換氣機(jī)工作原理是一種空氣—空氣能量回收通風(fēng)裝置，其核心功能是利用室內(nèi)、外空氣的焓差，通過全熱回收機(jī)芯良好的導(dǎo)熱透濕性能，在雙向置換通風(fēng)的同時(shí)，產(chǎn)生能量交換，使新風(fēng)有效獲取排風(fēng)中的焓值，從而大大節(jié)約了新風(fēng)預(yù)處理的能耗，達(dá)到節(jié)能換氣的目的(工作原理如圖1)。

(1-熱交換器;2-排風(fēng)風(fēng)機(jī);3-新風(fēng)風(fēng)機(jī);4-過濾網(wǎng))

全熱交換回收裝置節(jié)約的能量包括顯熱和潛熱，節(jié)能效果顯著，按照《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50189-2005)的規(guī)定要求采用排風(fēng)熱回收裝置的額定熱回收效率不應(yīng)低于60%。商場舒適性空調(diào)系統(tǒng)常用的從排風(fēng)中直接回收能量的裝置有轉(zhuǎn)輪式、板翅式和板式等,而其中前兩者既可實(shí)現(xiàn)全熱交換，也可實(shí)現(xiàn)顯熱交換，后者僅可以實(shí)現(xiàn)顯熱交換。全熱回收器不同于顯熱回收器的地方在于前者同時(shí)回收排風(fēng)中的能量和濕量，是靠新風(fēng)與排風(fēng)的溫差和水蒸汽壓力差來達(dá)到熱濕交換，其進(jìn)出口關(guān)系可以由溫度效率和濕度效率確定，效率值與新風(fēng)量、排風(fēng)量大小有關(guān)，后者僅僅是溫差的熱交換。而在百貨商場中最為適合的熱回收裝置是轉(zhuǎn)輪式熱交換器和板翅式交換器。轉(zhuǎn)輪式換熱器是通過排風(fēng)與新風(fēng)交替逆向流過轉(zhuǎn)輪，轉(zhuǎn)輪中間有清洗扇，本身對(duì)轉(zhuǎn)輪控制，能適應(yīng)不同的室外空氣參數(shù)，而且能使效率達(dá)到70%～80%以上。這類熱交換器是現(xiàn)在廠家較多推薦的成熟產(chǎn)品，可根據(jù)需要，購置不同規(guī)格大小的設(shè)備，安裝在新風(fēng)與排風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)出口上，以使夏季的新風(fēng)與排風(fēng)進(jìn)行冷、熱交換。但是輪轉(zhuǎn)式換熱器是兩種介質(zhì)交替轉(zhuǎn)換，不能完全避免交叉污染，因此流過氣體必須是無害物質(zhì)，現(xiàn)在市面上的產(chǎn)品技術(shù)更新改造，氣密安全性好，采用送風(fēng)壓入、排風(fēng)吸出，能夠全熱回收而不污染新風(fēng)。其缺點(diǎn)是要求把新風(fēng)和排風(fēng)集中在一起，風(fēng)系統(tǒng)布置帶來一定困難。

2.大型商場中央空調(diào)安裝新風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能的幾點(diǎn)建議

2.1合理設(shè)置空調(diào)機(jī)房

設(shè)計(jì)大型商場中央空調(diào)時(shí)，考慮到商家的利益，空調(diào)機(jī)房面積總是設(shè)限制，空間利用率有限，而且室外進(jìn)風(fēng)121和排風(fēng)口的距離要求盡量間隔遠(yuǎn)，避免氣流短路，由于全熱交換器有四個(gè)接管，系統(tǒng)中管路較為復(fù)雜。同時(shí)由于城市空氣質(zhì)量較差，積灰現(xiàn)象較嚴(yán)重，過濾器易堵塞，使用中應(yīng)注意經(jīng)常清洗過濾器。全熱回收必要條件是新風(fēng)系統(tǒng)與排風(fēng)系統(tǒng)布置在一處，這就要求設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)系統(tǒng)劃分、風(fēng)道布置、送排風(fēng)機(jī)和熱回收裝置的設(shè)備等統(tǒng)籌安排，使系統(tǒng)趨于合理。要使風(fēng)系統(tǒng)趨于合理，布置風(fēng)系統(tǒng)需結(jié)合建筑平、立面周詳考慮。

2.2新風(fēng)量控制

商場內(nèi)的人數(shù)在一天之內(nèi)是不斷變化的，就是說商場的新風(fēng)量可以隨著人數(shù)的變化而改變。新風(fēng)量的調(diào)節(jié)對(duì)降低空調(diào)能耗具有顯著的作用。新風(fēng)量的調(diào)節(jié)方式與空調(diào)系統(tǒng)的形式有關(guān)。

新風(fēng)量的控制主要存在三方面的問題：新風(fēng)的分配、新風(fēng)總量的確定和新風(fēng)的均勻性。目前常用的新風(fēng)量控制方法有：①風(fēng)機(jī)跟蹤法。其控制原理是：新風(fēng)

量等于送風(fēng)機(jī)風(fēng)量與回風(fēng)機(jī)風(fēng)量之差，因此，在系統(tǒng)運(yùn)行期間不論送風(fēng)量如何變化，同時(shí)測量進(jìn)送風(fēng)量和回風(fēng)量，間接控制新風(fēng)量。②新風(fēng)量直接測量法。該方法是目前使用最簡單的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)量控制方法，它是通過測量進(jìn)入空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)量而直接控制新風(fēng)量。但是，由于風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速較低，新風(fēng)量的測定誤差大。③設(shè)置獨(dú)立的新風(fēng)機(jī)。設(shè)置獨(dú)立的新風(fēng)機(jī)是目前公認(rèn)的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)量最好的調(diào)節(jié)方法之一，它通過新風(fēng)機(jī)人口處的風(fēng)速傳感器來調(diào)節(jié)風(fēng)閥，維持最小新風(fēng)量。該方法控制準(zhǔn)確，實(shí)用簡單，但需另外設(shè)置最小新風(fēng)風(fēng)管，不適合于工程改造。④焓差法控制新風(fēng)量。該方法根據(jù)新、回風(fēng)焓值比較來控制新風(fēng)量與回風(fēng)量的比例，從而實(shí)現(xiàn)最大限度地減少人工冷量與熱量。⑤多風(fēng)機(jī)新風(fēng)量控制法。其基本原理為：在新風(fēng)風(fēng)管內(nèi)安裝獨(dú)立的變風(fēng)量新風(fēng)風(fēng)機(jī)，過度季節(jié)采用新風(fēng)冷卻運(yùn)行模式。風(fēng)機(jī)的最大風(fēng)量即為全新風(fēng)冷卻時(shí)所需的新風(fēng)量，最小新風(fēng)量即為滿足衛(wèi)生需要的最小新風(fēng)量。⑥二氧化碳濃度控制監(jiān)控法。它是用二氧化碳變送器測量回風(fēng)管中的二氧化碳的濃度并轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)，送入調(diào)節(jié)器來控制新風(fēng)閥的開度，以保持足夠的新風(fēng)量。此外，通過計(jì)算機(jī)模擬以控制通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)量也是現(xiàn)在工程界常用方法。為新風(fēng)量控制提供了依據(jù)。

2.3空調(diào)與材料節(jié)能

目前，空調(diào)用電的增長與城市電網(wǎng)之間的矛盾已越來越突出，使用高效節(jié)能的集中式空調(diào)替代分散式空調(diào)已是當(dāng)務(wù)之急。設(shè)計(jì)人員應(yīng)與制造商加快溝通，變被動(dòng)接受為主動(dòng)參與，系統(tǒng)設(shè)計(jì)也要突破舊有的思路，積極探索節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)。同時(shí)在空調(diào)綠色材料的選擇以及材料的回收再利用在新的設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，選擇可回收利用的管材以及保溫材料，重復(fù)使用空調(diào)系統(tǒng)中的材料，包括保溫材料、管道、密封材料、膠粘劑、油漆涂料等。舍近求遠(yuǎn)選擇境外的這些“新材料”是不符合綠色建筑要求的。就地取材，可以減少材料運(yùn)輸對(duì)環(huán)境造成的影響，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展，也降低產(chǎn)品成本，減輕建筑業(yè)主負(fù)擔(dān)。

2.3 商場空調(diào)系統(tǒng)熱回收

向建筑中送入新風(fēng)，必有等量的室內(nèi)空氣排出，這些排風(fēng)相對(duì)于新風(fēng)來說含有可觀的熱量(冬季)或冷量(夏季)。因此，利用熱交換器回收風(fēng)中的能量，節(jié)約新風(fēng)負(fù)荷是空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的一項(xiàng)有力措施。如果在排風(fēng)中設(shè)置熱交換器(例如轉(zhuǎn)輪式全熱交換器)，則最多可節(jié)約70%～80%的新風(fēng)耗能量，相當(dāng)于節(jié)約20%左右的空調(diào)負(fù)荷。目前市場主要的熱交換設(shè)備有兩類：一類是顯熱回收型，另一類是全

熱回收型。顯熱回收型回收的能量體現(xiàn)在新風(fēng)和排風(fēng)的溫差上所含的能量，適合一些室內(nèi)外溫差大、濕差小或?qū)穸纫蟛桓叩膱鏊褂�。全熱回收型回收的能量體現(xiàn)在新風(fēng)和排風(fēng)的焓差上所含的能量，其優(yōu)點(diǎn)在于：夏季制冷運(yùn)行時(shí)，新風(fēng)從排風(fēng)中獲得冷量，使溫度降低，同時(shí)被排風(fēng)干燥，使新風(fēng)濕度降低;在冬季制熱運(yùn)行時(shí)，新風(fēng)從排風(fēng)中獲得熱量，使溫度升高，同時(shí)被排風(fēng)加濕。在實(shí)際使用的過程中我們發(fā)現(xiàn)，氣候條件越潮濕，全熱交換器越節(jié)能陰。對(duì)于大型商場，可利用的排風(fēng)能量大，特別是熱源采用風(fēng)冷熱泵的，利用排風(fēng)能量不僅可減少運(yùn)行費(fèi)用，也減小主機(jī)容量，減少一次性投資;同時(shí)，機(jī)組運(yùn)行時(shí)的冷凝壓力與蒸發(fā)壓力差減小，機(jī)組的除霜時(shí)間與除霜能耗大大減少，提高機(jī)組可靠性與使用壽命。采用空氣源熱泵作為熱源設(shè)備時(shí)，可利用熱泵進(jìn)行熱回收，即將排風(fēng)引至熱泵機(jī)組進(jìn)風(fēng)口處與外部空氣混合。制冷工況時(shí)，可以降低冷卻空氣的溫度;制熱工況時(shí)，可以提高換熱空氣的溫度，均可提高熱泵機(jī)組的COP值，從而回收了能量。

2.4熱回收設(shè)計(jì)的實(shí)施建議

(1)設(shè)計(jì)商場空調(diào)時(shí)，考慮到商家的利益，空調(diào)機(jī)房面積總是被限制，空間利用率有限，而且室外進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口的距離要求盡量間隔遠(yuǎn)，避免氣流短路，由于熱交換器有四個(gè)接管，系統(tǒng)中管路較為復(fù)雜。由于城市空氣質(zhì)量較差，積灰現(xiàn)象較嚴(yán)重，過濾器易堵塞，應(yīng)設(shè)計(jì)過濾器壓差開關(guān)裝置，測量過濾器兩側(cè)壓差，堵塞時(shí)給出報(bào)警信號(hào)，提示用戶清洗或更換過濾器。

(2)能量回收必要條件是新風(fēng)系統(tǒng)與排風(fēng)系統(tǒng)布置在一處，這就要求設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)系統(tǒng)劃分、風(fēng)道布置、送排風(fēng)機(jī)和熱回收裝置的設(shè)備等統(tǒng)籌安排，使系統(tǒng)趨于合理。要使風(fēng)系統(tǒng)趨于合理，布置風(fēng)系統(tǒng)需結(jié)合建筑平、立面，周詳考慮。

(3)熱交換器的大小是按空調(diào)供冷或供暖時(shí)的最小風(fēng)量確定。必須注意的是過渡季節(jié)或冬季采用新風(fēng)供冷時(shí)不能用熱交換器，這是因?yàn)樾嘛L(fēng)被排風(fēng)加濕、換熱后，會(huì)降低新風(fēng)供冷的效果。因此過渡季節(jié)能量回收器不運(yùn)行的系統(tǒng)采用新風(fēng)供冷時(shí)，應(yīng)在新風(fēng)道和排風(fēng)道上分別設(shè)旁通風(fēng)道，使空氣繞過熱交換器，以減少壓力損失，節(jié)省能耗。

(4)在《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50189-2005)第5.3.14條：“建筑物內(nèi)設(shè)有集中排風(fēng)系統(tǒng)且負(fù)荷下列條件之一時(shí)，宜設(shè)置排風(fēng)熱回收裝置。排風(fēng)熱回收裝置(全熱和顯熱)的額定熱回收效率不應(yīng)低于60%。①送風(fēng)量大于或等于3000m3/h的直流式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，且新風(fēng)與排風(fēng)的溫度差大于或等于8℃;②設(shè)計(jì)新風(fēng)量大于或等于4000m3/h 地空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，且新風(fēng)與排風(fēng)的溫度差大于或等于8℃;③設(shè)有獨(dú)立新風(fēng)和排風(fēng)的系統(tǒng)。節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中沒有強(qiáng)制執(zhí)行這一標(biāo)準(zhǔn)(部分城市出臺(tái)了本地節(jié)能細(xì)則，將此條標(biāo)準(zhǔn)定為強(qiáng)制執(zhí)行)。除了考慮設(shè)計(jì)狀態(tài)下新風(fēng)與排風(fēng)的溫度差之外，過渡季節(jié)使用空調(diào)的時(shí)間占全年空調(diào)總時(shí)間的比例也是影響排風(fēng)熱回收裝置設(shè)置與否得重要因素之一。過渡季時(shí)間越長，相對(duì)來說全年回收冷量越小。根據(jù)夏熱冬暖地區(qū)的氣候特點(diǎn)，四季不分明，炎熱時(shí)間長，采用這種熱回收技術(shù)雖然初投資相對(duì)大一些，卻節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用，而且節(jié)能效果是顯著的。而現(xiàn)實(shí)中，雖然在前期設(shè)計(jì)工作時(shí)，設(shè)計(jì)師會(huì)給業(yè)主提供采用這個(gè)熱回收系統(tǒng)后有關(guān)的初投資增加、運(yùn)行費(fèi)用的減少以及增加的初投資的回收期長短分析，但是業(yè)主往往單純地從經(jīng)濟(jì)效益方面來權(quán)衡熱回收裝置的設(shè)置與否，對(duì)于商場而言，熱回收裝置投資的回收期會(huì)稍長一些，而且熱回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)要充分考慮安裝尺寸，運(yùn)行的安全可靠性以及設(shè)備配置的合理性，這牽涉到占用商場面積，就會(huì)否定這一做法，這種現(xiàn)實(shí)情況給設(shè)計(jì)師推廣節(jié)能技術(shù)帶來阻滯。

結(jié)束語：空調(diào)系統(tǒng)是建筑耗能大戶，建筑節(jié)能中很重要的是要減少空調(diào)系統(tǒng)能耗，而商場新風(fēng)能耗又占空調(diào)能耗的20%以上，節(jié)能潛力很大。根據(jù)人員變化采用最小新風(fēng)量、過渡季全新風(fēng)運(yùn)行和利用熱回收裝置回收排氣中的能量，能夠達(dá)到減少能源消耗量，降低運(yùn)行費(fèi)用，減少對(duì)環(huán)境的污染，低碳排放的目的，可以取得明顯的節(jié)能效益及經(jīng)濟(jì)效益。要實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能應(yīng)從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理等方面采取有效措施以達(dá)到節(jié)能減排的目的。

參考文獻(xiàn):

[1] GB 50189-2005,公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] 董子忠,許永光,溫永玲,等.炎熱地區(qū)夏季窗戶的過程研究[J].暖通空調(diào),2003,33(3):93-96.

[3] 李玲,龍恩深.某賓館空調(diào)系統(tǒng)能耗調(diào)研與節(jié)能改造分析[J].山西建筑,2008,34(5):254-255.

[4] 黃秀清,司先秀.長期增量成本在實(shí)際應(yīng)用中的難點(diǎn)分析[J].北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2006(1):33-37.

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