暖通空调数据采集与监控系统的几点想法

第一篇：暖通空调数据采集与监控系统的几点想法

暖通空调数据采集与监控系统的几点想法

摘要： 本文就 目前 流行的楼宇自动化技术，谈了几点关于暖通空调监控系统 应用 的实际 问题。RS-485技术在控制 网络 中的应用；利用VC++技术自编监控软件；模糊控制与PID算法的结合应用。关键词： RS485 面向对象 PID 模糊控制 前言 21世纪信息化的 时代 已经到来，以网络通讯和 计算 机技术为背景的建筑智能化正是顺应这一时代潮流的必然趋势。作为智能建筑3A系统之一的楼宇自动化系统（BAS）对大楼的水电暖通等机电设备进行集中的监控和管理已日益成为 现代 建筑中必不可少的配臵。下面就其中暖通空调系统的监控谈几点看法。2 RS485网络 中央空调系统管理复杂，运行工况多变，是建筑物能耗大户。为此，实施BA系统一般将空调系统作为监控的重点，往往投入60％以上的监控点和超过水电监控投资总和的投入。但是不同厂商提供了不同功能的产品和系统，采用不同的通信协议，致使它们之间依靠网关和大量软件的互联成为高成本、低性能的解决方案。从资源的利用，系统的设计、调试、扩张、更新、维

护等方面来看，都给业主带来不利。因此，目前BAS 发展 的技术趋势是现场总线技术（FCS）。美国Echelon公司于1990年12月推出的Lonworks技术正是采用了FCS技术，这是一种开放系统的通用总线。它的技术核心是神经元芯片（Neuron Chip）和LonTalk协议。但对于中小型的监控系统，全面采用Lonworks技术，并不具有技术优势和完善的工程实现。部分采用或支持现场总线技术的产品在目前大量的中小型系统中更具有应用性。以控制网络而言，LonTalk总线在 理论 上可以组成任意拓扑结构的网络。这种布线设计的随意性，如果运用不当，在工程实践中仍然是有技术风险的，并可能造成系统投资的增加。所以，中小型工程推荐运用基于RS-485总线的控制网络。该技术抗噪声干扰性好，广泛应用于过程控制领域，技术成熟，实现成本也较低。在使用RS-485接口的总线时，对于特定的传输线路，从发生器到负载，其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数，这个长度数据主要是受信号失真及噪声等 影响 所限制，两者成反比。图一所示的最大电缆长度与信号速率的关系曲线是使用24AWG铜芯双绞电话电缆（线径为0.51mm），线间旁路电容为52.5PF/M，终端负载电阻为100欧时所得出。（曲线引自GB11014-89附录A）。由图中可知，当数据信号速率降低到90Kbit/S以下时，假定最大允许的信号损失为6dBV时，则电缆长度可达1200m。实际上，图中的曲线是很保守的，在实

际使用时是完全可以取得比它大的电缆长度。

图一 电缆长度与信号速率的关系曲线对于总线上的连接点的问题，根据规定，每个标准RS-485接口的输入阻抗为≥12kΩ，相应的标准驱动节点数为32。为适应更多节点的通信场合，有些芯片的输入阻抗设计成1/2负载（≥24kΩ）、1/4负载（≥48kΩ）、甚至1/8负载（≥96kΩ），相应的节点数可增加到64、128和256。下表为一些常见芯片的可连接节点数。节点数 型 号 32 SN75176，SN75276，SN75179，SN75180，MAX485，MAX488，MAX490 64 SN75LBC184 128 MAX487，MAX1487 256 MAX1482，MAX1483，MAX3080～MAX3089 这样RS-485接口在总线上允许连接多达256个收发器。即具有多站能力,便于我们方便的利用单一的RS-485接口方便地建立起连接若干个现场控制子系统的网络。以暖通空调系统典型的温控来说，每个节点现场控制器，可挂接多片温度传感器，以实现多点温度监测，距离在20~50m。从监控范围和监控对象来说，足以满足一般中小型暖通空调监控系统的要求。对于更大范围的系统来说，也可通过在RS-485总线加装中继器来实现。3 系统软件 从系统软件的设计来看，由组态软件进行二次设计，一定程度上可以缩短开发周期。目前楼宇设备控制组态软件市场为Johnson Control′s，Simens，Honeywell等几家公司所主宰。这些软件功能丰富，借助其完

善的楼宇自控硬件设备，占有绝大部分的市场份额。但存在着硬件设备要求较高的问题，出于对内嵌的设备驱动程序（I/O Server）,及被处理数据结构等原因的考虑，一般需要配用其专用的网络设备。而且它的一些核心技术封装在模块中，非厂家专业人员很难进行维护、调试。对于大量的中小型空调系统来说，其价格成本也较高。所以借鉴组态软件面向对象的设计思想，以实际系统中与各硬件直接相关的各控制量为对象名，作为系统设计的核心。软件系统则以与控制量映射的对象名作为各种操作的对象，通过对对象名的属性和值进行定义、赋值来实现硬件系统的状态变化。在此核心思想的基础上，以Windows为平台，VC++作为开发工具，建立①CobjectName(对象名信息类)，包括AI型、AO型、DI型、DO型四类，每一个类中包括控制量的属性和相关信息；②CtreeView（树形显示类），帮助建立系统结构；③Ccomm(串行通信类)，实现RS-485总线上多机系统之间的通信功能，包括创建、初始化、读写、关闭等操作；④CODBCRecord(数据记录类)，实现重要运行参数的保存，及相关查询更新操作；⑤CalarmError(故障记录报警类)，对参数值超过设定上下限的现场运行状况进行提示。整个软件系统则分为三个功能模块：①设臵模块，定义各硬件地址，IO口对象名等；②界面模块，建立人机对话界面；③后台模块，控制硬件采集、传输现场数据，及相关操作。由于该软件系统基于面向对象的

设计思想，使得它的稳定、高效、及维护、扩展等性能得到了保证。4 控制算法 对于中央空调监控系统来说，传统的控制器多为PID控制算法。即，以设定值w与实际输出值y构成的控制偏差e(e=w-y)的比例，积分，微分通过线性组合构成控制量式中：K p 是比例系数，T i 为积分时间，T d 为微分时间。在控制器中改写成差分形式，在采样时刻t=iT(T为采样周期)时： 采用增量形式：这样只要保存近两个控制周期的输出值u i、u i-1，和近三个控制周期的偏差e i、e i-1、e i-2 就可以了。由于具有积分环节，PID控制器可消除稳态误差，在工作点附近有较好的稳态精度。但对于空调系统特有的大惯性、纯滞后、时变等特点，单纯的PID调节，会存在积分饱和现象，使系统超调较大，延长了过渡过程。而如果简单的采用高PID系数，虽然可以缩短过渡过程，但容易使控制失稳，而导致室温振荡。所以，利用双回路控制，在较大偏差下利用模糊控制，屏蔽积分作用，实时整定PID系数，以改善系统动态性能，成为高精度空调控制系统的考虑。信号处理流程如图二所示。首先，确定控制规则：IF｛e i ｝AND｛é i ｝ THEN ｛K｝其中｛e i ｝、｛é i ｝为误差e、误差变化率é的模糊变量集合，｛K｝为比例控制系数K P、积分控制系数K I、和微分控制系数K D 的集合。然后，建立模糊变量集合和模糊控制规则表，以明确输出的模糊量。5 结论 随着 社会 经济 的 发展，空调

系统的舒适性和节能性对系统的控制提出了更高的要求。计算 机及 网络 技术的发展已经逐步要求或被要求进入暖通行业，对这方面 内容 的 研究 必将促进暖通行业新的发展。参考 文献 1 王学慧 微机模糊控制 理论 及其 应用.北京: 电子 工业 出版社,19872 江亿 暖通空调系统的计算机控制管理【J】, 暖通空调,1997,3(4):6-73 苏学花 等 基于ＲＳ-485的分布式监控系统的设计,计算机应用,2001年第8期4 霍振龙 ＲＳ-485总线在多机通信系统中的应用,工矿自动化,2002年第3期 5 龙马工作室 Visual C++ 6.0 程序设计学与用教程,机械工业出版社,2003-05-01 6

第二篇：酒店暖通空调系统方案

车间空调系统的整改方案

2007-5-1

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1.引言

江苏连云港某宾馆按四星级改扩建后，于2002年5月正式营业，经过近一个月的试运行，空调系统出现了很多问题，经过本人对整个系统的仔细观察和分析，发现整个系统不仅在安装上存在很多问题，而且在设计上也存在不少的缺陷，如不进行整改，不仅造成能耗的浪费，而且将很难保证系统以后的正常运行。

2.系统概况

2.1.宾馆建筑概况

改扩建后的新宾馆分为主楼和辅楼两大部分，总建筑面积为31000余平方米，占地面积约为6800平方米。其中主楼面积为24400平方米，局部六层，一、二楼为餐饮和大堂，餐饮面积为5054平方米，大堂为1200平方米，三至六层为客房，共有各类客房273间套。辅楼有五层，四、五层为会议和康乐区域，面积为2500余平方米；三层为办公及员工食堂区域，变配电室也设在该层，面积为1500余平方米；二层为员工更衣室、洗衣场和仓库等；一层为设备层。由于宾馆依山而建，地形特殊，导致暖通系统的前端设备和末端设备相距有400余米。

2.2.暖通系统概况

2.2.1.系统末端设备

整个暖通系统按舒适性空调设计方案设计，采用两管制，其末端设备根据需求不同分别采用风机盘管、卡式风机和空调箱另加新风系统。

2.2.2.系统前端设备

3.运行分析

3.1.运行中的问题

A.当环境温度高于34℃时，3#冷水机组连续运行30分钟左右就因其冷却水温度过高而保护停机，其冷却水出机温度达38℃以上，进机温度达35℃以上；

B.当用一台小冷冻泵配合3#冷水机组运行时，部分末端区域因其流量太小，制冷效果差，导致客人投诉现象频繁，必须启动一台大泵，经离心机组旁通后方能满足需要；

C.当运行1#、2#冷水机组时，机组经常运行在喘振保护状态，其冷却水出机温度达35℃以上，进机温度达32℃以上；

D.冷冻水系统采用的补水设备为定压给水设备，无膨胀水箱，而定压给水设备是全封闭设备，整个系统缺少水处理的投药口。而且，由于市政给水压力已基本能满足使用要求，定压给水设备并未得到正常作用。

3.2.问题分析

由于设备是新设备，管道保温全部采用50mm橡塑保温材料，保温施工也基本达标，因此，A.、C问题的产生，其主要原因应该是冷却塔的冷却能力不能满足需要所致，仔细分析一下原设计方案不难发现：冷却系统和冷冻系统中的管路连接都有不足之处，即3#冷却塔、3#冷水机组和两台小冷却泵组成一个相对独立的冷却系统，两台小冷冻水泵和3#冷水机组组成了一个相对独立的冷冻水系统。这意味着当运行3#冷水机组时，如果3#冷却塔的冷却能力不能满足需要，另外两座冷却塔虽然冷却能力是其数倍，但因它们之间缺少必要的连接而不能与之并联或串联使用；同样，当1#、2#冷却塔的冷却能力不足时，3#冷却塔也只能袖手旁观。

问题B.的产生，原因是多方面的，比如：管线太长；分区不合理；管道在安装时缺少合理的避让，弯头增加太多，增加了管路的沿程阻力；平衡措施不到位等。除了以上几方面因素外，本人认为在设计上也有不合理之处；虽然冷却水泵和冷冻水泵各有5 台，数量充裕，但5台水泵被分成了两个相对独立的系统，当两台小水泵故障或流量不能满足需要时，另外3台大泵因无法与之互为备用，系统的运行可靠性并未因水泵的数量充裕而得到加强。

问题D.的产生，是在设计时考虑不周及对当地的实际供水情况了解不透造成的。

4.整改方案

综上所述，本人认为原设计方案不仅不能保证暖通系统可靠的运行，而且，还存在着较大的资源浪费现象。主要体现在泵的数量太多以及管件非必要重复严重等，导致了设备层管线密集，空间拥挤，给日常的维护管理也带来了诸多不便。为了保证整个系统能高效可靠的运行，尽可能的降低维护管理成本，对原系统进行整改已非常必要。经上级领导批准，本人针对宾馆的特点和设备的实际使用情况。

在整改方案中，本人将3台冷水机组的冷冻系统和冷却系统分别进行了必要的有机连接；将水泵的数量降为6台，即根据两台小冷冻水泵和冷却水泵的使用机会极少及使用效果极不理想的实际情况，将它们全部去掉，分别保留3台流量为320m3/h的冷冻水泵和冷却水泵；将3#冷水机组的冷却水出机管连接到1#、2#冷水机组的冷却水出口总管上；将3#冷水机组的冷冻水进机管接到3台大冷冻水泵的出口总管上。与原方案相比，将节约材料：DN200无缝钢管约100米，22KW水泵2台，30KW水泵2台，DN200蝶阀16个，DN200止回阀4个，DN200Y型滤器2个，DN200电子除垢装置2台，橡塑保温材料约10 m3，铁皮近50 m2等其它一些附属材料。按当时的工程预算，价值20多万。

另外，考虑到流量及压差的调节，分别在冷却水泵和冷冻水泵的进出总管各增加了一路旁通；为了便于以后可能的冷冻水处理，在定压给水设备前增加了一个1 m3过度水箱兼投药口，水箱的水位由浮球阀控制，这样，定压设备也得以正常运行。

再者，当时辅楼四、五层的暖通工程尚未施工，按原设计方案，其冷凝水被直接接到卫生水排放管上，考虑到这种做法，不仅是一种能源浪费，而且在冬季取暖工况时，水封中的水分一旦蒸发，排放管中的异味就有可能反窜到空调房间，如果把它汇总后接入冷却塔，不仅根除了以后窜味的可能性，还将大大改善冷却塔的冷却效果，实乃一举两得之事，从施工现场看，如果在四、五楼施工时进行整改，其施工难度和投入都不大，只需增加一根立管，将每层的冷凝水接入该管即可。本人把自己的设想上报了领导，也得到了认可和批准。

5.结论

整改后的空调系统经过了一个夏季的运行，除了个别房间因其气流组织不好或风管安装不到位而制冷效果不理想外，整体效果还是令人相当满意的，原先3#机组经常高温保护停机的现象已得到彻底根除，而且，整个机组还经受住了38℃环境高温的考验，可以想象，如果以后辅楼的冷凝水再接入冷却塔，其冷却效果肯定会更理想。这充分说明系统的整改是成功的。

6.参考资料

A.电子工业部第十设计研究员主编《空气调节设计手册》 中国建筑工业出版社 1995

B.陆耀主编《HVAC暖通空调设计指南》 中国建筑工业出版社 1996

C.GBJ19-87 采暖通风与空调节设计规范

第三篇：暖通空调新技术

暖通空调新技术

简介:

暖通空调是分户的中央空调，中央空调它最大特点,是能够创造一种舒适的室内环境。而家居一般的分体的空调，它只能解决冷暖问题，而解决不了空气处理过程。现在，有了暖通空调就不一样了。暖通空调是分户的中央空调，中央空调它最大特点,是能够创造一种舒适的室内环境。而家居一般的分体的空调，它只能解决冷暖问题，而解决不了空气处理过程。现在，有了暖通空调就不一样了。

一 暖通空调新技术基本内容

1、空调系统类型

按照使用目的，空调可分为：

舒适空调---要求温度适宜，环境舒适，对温湿度的调节精度无严格要求、用于住房、办公室、影剧院、商场、体育馆、汽车、船舶、飞机等。

工艺空调---对温度有一定的调节精度要求，另外空气的洁净度也要有较高的要求。用于电子器件生产车间、精密仪器生产车间、计算机房、生物实验室等。

按照空气处理方式，可分为：

集中式（中央）空调---空气处理设备集中在中央空调室里，处理过的空气通过风管送至各房间的空调系统。适用于面积大、房间集中、各房间热湿负荷比较接近的场所选用，如宾馆、办公楼、船舶、工厂等。系统维修管理方便，设备的消声隔振比较容易解决。

半集中式空调---既有中央空调又有处理空气的末端装置的空调系统。这种系统比较复杂，可以达到较高的调节精度。适用于对空气精度有较高要求的车间和实验室等。

局部式空调---每个房间都有各自的设备处理空气的空调。空调器可直接装在房间里或装在邻近房间里，就地处理空气。适用于面积小、房间分散、热湿负荷相差大的场合，如办公室、机房、家庭等。其设备可以是单台独立式空调相组，如窗式，分体式空调器等。也可以是由管道集中给冷热水的风机盘管式空调器组成的系统，各房间按需要调节本室的温度。

按照制冷量可分为：

大型空调机组---如卧式组装淋水式，表冷式空调机组，应用于大车间、电影院等。

中型空调机组---如冷水机组和柜式空调机等，应用于小车间、机房、会场、餐厅等。

小型空调机组---如窗式、分体式空调器，用于办公室、家庭、招待所等。按新风量的多少来分：

直流式系统---空调器处理的空气为全新风，送到各房间进热湿交换后全部排放到室外，没有回风管。这种系统卫生条件好，能耗大，经济性差，用于有有害气体产生的车间。实验室等。

闭式系统---空调系统处理的空气全部再循环，不补充新风的系统。系统能耗小，卫生条件差，需要对空气中氧气再生和备有二氧化碳吸式装置。如用于地下

建筑及潜艇的空调等。

混合式系统---空调器处理的空气由回风和新风混合而成。它兼有直流式和闭式的优点，应用比较普遍，如宾馆、剧场等场所的空调系统。

按送风速度分： 高速系统---主风道风速20－30m/s。低速系统---主风道风速12m/s以下。

2.、空调冷热源的形式

集中式空调系统冷热源方式的选择对国民经济的总能耗、工程投资、运行效益、环境都有重要影响。

常用的冷热源方式主要有：电动式制冷机组加锅炉、溴化锂吸收式制冷机加锅炉、热泵式机组、直燃式溴化锂吸收式制冷机组、电动式制冷机组加锅炉加冰蓄冷系统。

①从性能特点方面考虑主要是设备运行的可靠性，技术先进性，节能性，结构紧凑性，安装操作维修方便性，噪声振动性等。总的说来，电动式冷热水机组在技术上比热力式冷热水机组成熟可靠，在调试、运行维护方面比热力式机组方便。而热源以城市热网供热为首选。

②从投资方面考虑在选择空调冷热源设备时，需要对设备的初投资和运行费用进行综合分析。溴化锂吸收式制冷机组耗电少、电力增容费低、但价格比同等产冷量的电制冷机组高。从初投资、一次能耗、运行成本来看，电动式优于热力式。风冷热泵机组比常规的制冷机加锅炉方案一般节省初投资25%.③从能耗方面考虑吸收式冷水机组的一次能耗比电动式制机组高，其中蒸气型或热水型双效吸收式制冷机的能耗为电动式的2～3倍。直燃式约为电动式的1.6～2.1倍。若无余热可利用热水型机组一般情况下应尽量少用，无特殊情况不宜提介用锅炉新蒸汽作吸收式制冷机组的热源。制冷机制冰时COP值降低，所以蓄冷空调比常规空调要消耗更多的电能，不能称为节能。但就电力供应系统而言，蓄冷所起到的移峰填谷作用，均衡了电网负荷，提高了电网的供电能力。④从对环境污染方面考虑热电厂烟尘对环境的污染源比分散锅炉房造成的污染要小，同时应考虑电动式机组的CFC对臭氧层的影响，以及热力式机组温室气体CO2排放和SO2的排放问题。

⑤从设备适用性件方面考虑,由于不同的空调冷热源设备具有各自不同的性能特点，各适用于一定的外部条件。在电力紧张地区，溴化锂吸收式机组可作为空调冷源的优先选择，其中直燃式机组一般采用轻柴油或城市煤气为燃料，污染物排放量小但燃料成本高。当环保要求高、地价昂贵、电力增容费较高、冬季需采暖、又经技术经济比较较为合理时，可采用直燃式机组。对实行分时电价政策的地区，蓄冷空调有较广阔的发展前景。对缺水地区可考虑风冷冷水机组。

3、空调系统设计基本步骤

（一）气象资料的收集。

（二）热湿负荷计算

计算设计建筑物在最不利条件下的空调热、湿负荷。

（三）确定最佳空调方案

（四）送风量与气流组织计算

1、根据计算的空调热、湿负荷以及送风温差，确定冬、夏季送风状态和送风量

2、根据设计建筑物的工作环境要求，计算确定最小新风量

3、根据空调方式及计算的送、回风量，确定送、回风口形式，布置送、回风口，进行气流组织设计。

（五）空调水、风系统设计

1、布置空调风管道，进行风道系统的水力计算，确定管径、阻力等

2、布置空调水管道，进行水管路系统的水力计算，确定管径、阻力等

（六）主要空调设备的设计选型

1、根据空调系统的空气处理方案，并结合i—d图，进行空调设备选型设计计算

2、确定空气处理设备的容量及送风量，确定空气处理设备的结构形式及其热工参数

2、根据风道系统的水力计算，确定风机的流量、风压力及型号。

（七）通风及防、排烟系统设计

1、确定通风方案，计算系统所需通风量，预选风机

2、布置通风系统管道和设备，计算管路阻力，确定管径，选定风机型号

3、确定防、排烟系统设置的部位，选择防、排烟方式，进行防、排烟设计。

（八）冷、热源机房设计

1、根据空气处理设备的容量，确定冷、热源的容量和型号

2、根据管路系统的水力计算，确定水泵的流量、扬程及型号

（九）空调设备及管道的保冷、消声和隔震设计

二． 蓄能空调

空调蓄能技术是一种最有效地获取分时电价差效益、节省电制冷或电制热运行电费的技术。在国外已经是一项成熟的技术，目前国内正在大面积推广应用。在用户扩容改造或新装制冷中央空调系统时，按蓄能方式设计系统，由于在空调负荷高峰时，可以使用预先储存的冷量来供冷，因此不必象常规空调系统那样按高峰负荷配备主机设备，而是按全天的平均负荷来配备空调主机设备,系统装机容量可减少达30—50%。从而使得按蓄能方式设计的系统比按常规设计的系统节约投资费用。

1.冰蓄冷

空调冰蓄冷技术，即是在电力负荷很低的夜间用电低谷期，采用电动制冷机制冷，使蓄冷介质结成冰，利用蓄冷介质的显热及潜热特性，将冷量储存起来。在电力负荷较高的白天，也就是用电高峰期，使蓄冷介质融冰，把储存的冷量释放出来，以满足建筑物空调或生产工艺的需要。冰蓄冷有以下主要特点：

电力移峰填谷 均衡电力负荷，加强电网负荷侧（Demand Side Management）的管理。由于转移了制冷机组用电时间，起到转移电力高峰期用电负荷的作用。制冷机组在夜间电力低谷时段运行，储存冷量，白天用电高峰时段，用储存的冷量来供应全部或部分空调负荷，少开或不开制冷机。对城市电网具有明显的“移峰填谷”的作用，社会效益显著。

享受峰谷电价 由于电力部门实行峰、谷分时电价政策，所以冰蓄冷中央空调合理利用谷段低价电力，与常规中央空调系统相比，运行费用大大降低，经济效益显著。且分时电价差值愈大，得益愈多。

降低电力设施投资 由于冰蓄冷空调系统具有储存冷量的能力，故制冷机组无需按照峰值负荷进行选型，制冷主机容量和装设功率大大小于常规空调系统。一般可减少30％～50％。电力高压侧和低压侧设施容量减少，降低电力建设费用。

充分使用设备 冰蓄冷空调系统制冷设备满负荷运行的比例增大，从而提高了制冷设备COP值和制冷机组的经常运行效率，制冷机组工作状态稳定，提高了设备利用率并延长机组的使用寿命。

投资比较： 冰蓄冷空调系统的一次性投资比常规空调系统略高（仅机房部分，末端设备与常规空调系统相同）。但如果计入配电设施的建设费等，有可能投资相当或增加不多，甚至可能投资降低。

效率比较： 夜间冷水机组制冰工况运行时，由于气温下降带来的得益可以补偿由蒸发温度下降所带来的效率的损失。

2.水蓄冷

水蓄冷是利用3-7°C的低温水进行蓄冷，可直接与常规系统区配，无需其它专门设备。

其优点是：投资省，维修费用少，管理比较简单。但由于水的蓄能密度低，只能储存水的显热，故蓄水槽上地面积大。如若利用高层建筑内的消防水池，在确定制冷机容量与蓄冷槽的容量时，可根据消防水池的容量来计算出蓄冷量，然后根据剩余负荷量来确定制冷机组的制冷量。最后校核一下冷水机组能否满足夜间蓄冷的需要。

3.蓄热空调

所谓蓄热空调，是指在不需装备锅炉的条件下，利用深夜电力，将电能转化为热能，使水充分吸热。你后将热水存储在一个保温的容器之中，在调荷避峰的情况下，虽然把大负荷的用电设备停止运转，也能有热水自保温的容器中不断地在中央空调的变风量或风机盘管等管道中循环，继续维持空调取暖，使室内仍保持在舒适的环境中。

从多年实践证明，我们所指的蓄热空调，不是指在用电高峰时完全不准用电，而是要把用电负荷的峰值削平，维持电网的正常运行，因此，在这个设计思想的指导下，我们可以在当用电高峰时，中央空调采用蓄热装置后，可减少三分之一或一半左右的负荷，所以蓄热空调也得到电力部门和用户的认可和欢迎。

三．地源热泵

地源热泵是利用地球表面浅层水源（如地下水、河流和湖泊）和土壤源中吸收的太阳能和地热能，并采用热泵原理，既可供热又可制冷的高效节能空调系统。

地源热泵机组运行时，不消耗水也不污染水，不需要锅炉，不需要冷却塔，也不需要堆放燃料废物的场地，环保效益显著。地源热泵机组的电力消耗，与空气源热泵相比也可以减少40%以上；与电供暖相比可以减少70%以上，它的制热系统比燃气锅炉的效率平均提高近50%，比燃气锅炉的效率高出了75%。

地源热泵系统可供暖、空调制冷，还可提供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统，特别是对于同时有供热和供冷要求的建筑物。地源热泵有着明显的优点。不仅节省了大量的能量，而且用一套设备可以同时满足供热、供冷、供生活用水的要求，减少了设备的初投资，地源热泵可应用于宾馆、居住小区、公寓、厂房、商场、办公楼、学校等建筑，小型的地源热泵更适合于别墅住宅的采暖、空调。

四．变风量空调系统

变风量空调是指，在送风温度不变的条件下，通过改变风量的办法来适应负荷变化。而风量的变化是通过专用的变风量末端装置来实现的。变风量技术的基本原理很简单，就是通过改变送入房间的风量来满足室内变化的负荷。由于空调系统大部分时间在部分负荷下运行，所以，风量的减少带来了风机能耗的降低。在同一空调系统中，各空调区域内设置变风量末端送风装置，可以根据区域需求，调节所需风量，满足不同温度控制需要，节省运行费用。

五． 保温技术

保温、隔热是采暖、空调工程中重要的的组成部分，保温、隔热确保了我们的采暖、空调等各种系统的正常工作，是各种系统的技术参数达到设计要求的保证。

保温、隔热的材料有很多种，大致可以分为以下三类：

1、纤维材料：矿岩棉制品、玻璃棉制品、硅酸铝纤维制品；

2、无机材料：泡沫玻璃制品、硅酸钙制品、复合硅酸铝镁制品、膨胀珍珠岩、泡沫石棉制品；

3、有机材料：聚氨酯泡沫塑料、酚醛泡沫塑料、橡塑海绵、聚乙烯泡沫（俗称EPS）、聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）。

此外建筑节能也是很重要的一个方面。这是对于建筑专业的要求，如屋面和墙一定要采用高保温材料，减少墙体的传导能源损失。

六．锅炉技术 锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式，而经过锅炉转换，向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或者有机热载体。

燃气锅炉燃用发热量高的燃气，空气用量大，要使燃气能充分燃烧，需要大量的空气与之混合。燃气的燃烧过程没有燃油的雾化过程与气化过程。燃气与空气的混合方式，对燃烧的强度、火焰长度和火焰温度都有很大的影响。

七.学习体会

中国建筑的能耗(包括建材生产、建造能耗、生活能耗、采暖空调等)约占全社会总能耗的33.3%，建筑业的二氧化碳排放占全国总体碳排放的43.7%，如今能达到新建建筑国家标准(必须节能50%)的建筑只占同期建筑总量的约10%。随着我国住宅产业的发展，建筑节能越来越受到国家各部门的重视。目前暖通空调系统作为办公楼、住宅的耗能大户，对整个建筑物的能耗有着直接的影响。因此，暖通空调的发展受到多方关注。

暖通空调作为耗能较大的行业，在节能环保的大背景下，低碳环保的生活方式对暖通空调市场影响深远。随着暖通空调行业不断发展，产品布局正在悄然发生变化。低碳节能已经成为暖通空调产品的基本诉求。暖通空调企业不断运用先进的科技，提高空调产品的能效等级，开发能源替代和再生能源利用，研制新制冷剂等。

节能环保时代的到来为节能技术占优的企业赢得了更多商机，同时也向一些产品技术落后的品牌提出了挑战。节能环保成为暖通空调行业发展趋势。作为即将步入社会的当代大学生，我们更应该以扎实的专业素养为保证，同时开阔视野，为暖通空调行业，为节能环保事业尽自己的一份力量。

第四篇：暖通空调设计规范

暖通空调设计规范

一、空气调节

GB50019-2003采暖通风与空气调节设计规范

二、能耗计量

GB50019-2003采暖通风与空气调节设计规范

《公共建筑节能设计标准》GB50189

三、冷热水系统

《公共建筑节能设计标准》GB50189

GB50019-2003采暖通风与空气调节设计规范

《公共建筑节能设计标准》GB50189

GB50019-2003采暖通风与空气调节设计规范

四、冷却水系统

GB50019-2003采暖通风与空气调节设计规范

《公共建筑节能设计标准》GB50189

五、风系统

《公共建筑节能设计标准》GB50189

GB50019-2003采暖通风与空气调节设计规范

《公共建筑节能设计标准》GB50189

六、检测与控制

《绿色建筑评价标准》GB50378 4.2.10采暖和（或）空调能耗不高于国家和地方建筑节能标准规定值的80%。5.2.15 楼宇自控系统功能完善，各子系统均能实现自动检测与控制。

5.5.1 采用中央空调的建筑，房间内的温度、湿度、风速等参数满足设计要求。GB50019-2003采暖通风与空气调节设计规范

《公共建筑节能设计标准》GB50189

七、公共建筑节能改造

《公共建筑节能改造技术规范》JGJ176

第五篇：暖通空调设计方案

暖通空调设计方案比较的一些问题

时间：2009-12-09 12:46:31 来源：冷源在线 作者：COOL 设计方案对暖通空调工程设计的成败优劣关系重大。近年来，随着科学技术的迅速发展以及对节能和环保要求的不断提高，暖通空调领域中新的设计方案大量涌现，针对同一个设计项目，往往可以有几种、十几种甚至几十种不同的设计方案可以选择，设计人员不得不进行大量的方案比较和优选的工作，设计方案技术经济性比较正在成为影响暖通空调设计质量和效率的一项重要工作。

暖通空调设计方案的评价因素很多，一些因素很难定量表述，许多因素又不具可比性，每种设计方案往往都有各自的优缺点，面对众多的设计方案，由于考虑问题的角度不同，各方的看法往往各不相同，甚至大相径庭。目前在设计方案比较中存在的一些混乱状况使设计人员无所适从。如何对暖通空调设计方案进行科学的比较和优选，是暖通空调设计人员在实际设计工作中经常遇到的一个重要技术难题。笔者根据从事设计、审图和方案评审工作的一些体会，对暖通空调设计方案比较中应注意的一些问题进行粗浅的分析。

1、可行性和可靠性问题

能够满足使用要求，这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求，包括有关环境保护的要求；设计方案应能满足有关方面的要求（如供电、供气、供水、供热等），并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。例如采用水源热泵设计方案时应考虑当地地质情况、地下水资源的现状和变化趋势、冬季热负荷和夏季冷负荷不平衡所产生的热（冷）蓄积效应等问题。对于温湿度等参数要求较高或比较特殊的工艺性暖通空调设计项目，应对设计方案进行全年工况分析，以确保其在全年各种室外气象条件下的适应性。

对于一些无法采用标准设备的特殊情况，对非标准设备应提出详细的参数要求，并且所提出的参数要求应合理可行。能否有足够的机房面积也是评判设计方案可行性必须考虑的问题，尤其是对于一些改造工程和建筑面积比较紧张的情况。对于一些要求全年保证室内空气参数的重要工程以及空调系统故障停机将产生严重损失的场所，如航天发射场，应考虑系统中设备的工作可靠性和备份问题，进行系统工作可靠性分析。在这种情况下，室外气象参数和安全系数的确定也应特殊考虑。

2、经济性比较问题

经济性比较是目前暖通空调方案比较中考虑最多的一个问题。在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较，这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果对采用名牌设备和采用低档设备的方案进行经济性比较，显然是不合理的；如果不考虑舒适性的区别，对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较，显然不可能做出正确的选择；如果不考虑美观性和舒适性进行经济性比较，对集中式空调方案显然是不公平的。

一次投资是投资方最为关注的一个参数，在计算投资时应全面准确、不能漏项。暖通空调设计方案的一次投资不仅包括各种设备、管道、材料的投资，而且应包括各种相关收费（如热力入网费、用电设备增容费、天然气的气源费等），相应的安装、调试费用，相关的工程管理等各种收费，相关水处理和配电与控制投资，机房土建投资与相应室外管线的费用，而这些在实际设计工作中容易被遗漏。由于同一种设备的生产厂家较多，价格各异，因此在不同方案经济性计算比较时各种设备的价格应采用平均价格。以上都是直接费用，在一些情况下间接效益也应综合考虑。如宾馆、饭店、写字楼的空调机房节省的面积，作为商业用房可产生的效益。如果采用贷款进行建设，全面的经济性比较还应考虑贷款利率和还贷期限等动态因素。

3、调节性和可操作性问题

暖通空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的，因此系统应有较好的调节性能，以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案，如采用VAV空调系统和VRV变频空调系统的方案，其一次投资通常较高，但运行能耗较小，在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑、写字楼和教学楼，设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。

设计方案的管理操作方便性是用户十分关心的问题。空调系统自动化水平的提高，可以减少管理人员的数量和劳动强度，从而使人工费减少，但使一次投资增加，对操作人员素质的要求提高。空调系统是否采用自动控制，应根据实际情况和要求，经技术经济性比较来确定。对于大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程，宜采用自动控制，以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化，以提高系统的经济性和可靠性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑，系统设置应考虑分别管理控制和运行费用分别统计交纳的要求。

4、安全性问题

设计方案的安全性是以往考虑较少的问题，随着美国“9·11”等恐怖袭击事件的发生以及SARS的出现和迅速蔓延，暖通空调系统的安全性问题已经成为公众关注的焦点，在SARS严重流行时期，人们甚至对空调系统产生恐惧而不敢使用，这将对暖通空调行业的发展产生深远的影响。经过对这些事件的认真分析、研究和反思，将会在工程设计、设备研制、运行管理、规范和技术措施等诸多方面进行改进，使暖通空调系统的安全性得以提高。在大中型建筑方案设计阶段，对其暖通空调系统进行安全性评估将是十分必要的。

暖通空调系统的安全性主要包括易燃易爆环境安全、防火安全、人员环境安全、重要设备物品环境安全、系统设备运行安全5个方面的问题。在设计弹药厂房和库房、煤矿等易燃易爆工程的通风空调系统时，安全性成为必须考虑的重要因素，应采取相应的防爆技术方案和措施。在设计燃油燃气锅炉房时应考虑可燃性气体、液体泄漏带来的安全性问题，应设置可燃性气体泄漏报警系统和事故通风系统，并相互联锁。防火安全问题应按照有关防火设计规范来考虑，在此不作详述。

设备安全运行的问题主要包括制冷系统的安全保护、北方暖通空调系统冬季防冻、空调系统电加热与风机联锁保护等问题。在方案设计时应注意考虑暖通空调系统故障可能对室内重要设备和物品产生的不利影响，例如，重要机房、重要资料库和文物库房不应采用在吊顶设置风机盘管的空调方案，因为一旦空调水系统漏水将造成严重损失。

人员环境安全主要包括暖通空调系统对人体的危害、防止恐怖袭击和防止传染性疾病扩散这3个方面的问题。采用氨制冷方案时，应考虑氨泄漏对人体的危害。锅炉房的布局应考虑人员安全性问题。在防止恐怖袭击方面和防止传染性疾病扩散方面，应注意空调新风口是最薄弱环节，因此必须采取可靠的防范措施，新风口应设置在人员难以接近、不易受到污染的地方。由于全空气空调系统回风口很多，因此它是最容易遭受恐怖分子生化袭击的空调系统形式，如果不采取特殊的措施，它也是最容易造成流行性疾病扩散的空调系统形式。从这方面来说，分体空调、一拖多空调系统、风机盘管空调系统的安全性较好。

在确定系统新风量时，除了要考虑以往的一些因素外，还要考虑在流行性疾病暴发期间，稀释室内有害病毒浓度的要求。在这方面，应注意不要走向另一个极端，对空调系统安全性的过度恐慌是没有必要的。例如，为了防止传染性疾病扩散而采用全新风直流系统，显然是不合理的，这将使投资、能耗和运行费用大大增加，关键是要合理确定系统方案和新风量，加强有组织排风，并采用隔绝式的热回收装置、加强对空气的过滤与消毒处理。系统新风量应能调节，平时按正常风量运行，流行性疾病暴发期间或室内受到生化污染的情况下按较大风量运行。吊顶暗装风机盘管的回风应采用风管连接，不应采用将吊顶作为静压箱的吊顶回风方式。另外在表冷器、蒸发器和冷却塔等结露积水、病菌容易繁殖的地方应采取可靠的排水和消毒措施。

5、环境影响问题

随着工业生产的迅速发展和人们生活水平的日益提高，环境保护问题越来越受到人们的重视，而燃煤锅炉的排烟又是北方城市大气的主要污染源，因此北京等大城市对燃煤锅炉进行了严格的限制，而且限制的区域不断扩大。在这些区域内，环境影响成为了关系到设计方案可行性的一个重要因素。在设计方案选择时应特别注意环境保护要求不断提高的趋势，避免建筑物建成不久就进行改造。在空调设备选型时，要特别注意各种氟利昂制冷剂替代的进程要求，不能选用以已经或即将禁用的制冷剂为冷媒的空调产品。在这方面暖通空调设计人员既要有环境保护的责任感，同时也要考虑建设方和用户的经济承受能力，不要盲目冒进，以免给建设方和用户增加不必要的经济负担。

在对设计方案进行经济性比较分析时，还应综合考虑暖通空调设备的废气、废水、废渣和噪声等污染治理的费用。如何对设计方案污染物排放的危害、对臭氧层的破坏和产生的温室效应的危害、系统和设备全过程（包括设备制造、使用和淘汰处理的全过程）的能源和资源消耗等进行全面、科学、定量的经济性评估比较，是一个需要深入研究的问题。

6、设计方案比较中的一些误区

由于设计方案比较是一项影响因素多、专业技术性很强的复杂技术工作，即使是暖通空调专业的设计人员，要在众多设计方案中选出最佳方案也非易事，对于局外人更是雾里看花。目前在该项工作中仍然存在一些认识上的误区。例如，认为采用最新技术的设计方案就是最佳的设计方案，出现不管使用条件而盲目追求新技术的倾向，甚至以此作为卖点进行炒作。实际上每种方案都有其适用条件和范围，在其适用范围之外，先进的技术方案就可能变成不合理甚至是不可行的方案。一种设计方案对某个工程项目可能是最佳方案，但对于另一个工程项目就可能是不可行的方案，因此在方案选择时不能赶时髦、搞攀比。

另外往往认为投资最低的方案就是最佳方案，但是一次投资低的方案有可能因为其运行费用很高或设备寿命很短，需要经常更换，从长期运行来说并不合算。在评价设计方案时，往往认为复杂的方案就是高水平的方案。但实际上因为系统越复杂，通常其设备越多、投资就越高，系统的可靠性、可操作性、可控性和可维护性就越差，因此复杂的方案并不一定就是高水平的设计方案，在满足使用要求的前提下，系统越简单越好。此外，在选择设计方案时切忌不加分析地采用建设方的意见，因为建设方通常不是暖通空调专业设计人员，不可能对设计方案进行全面技术经济性分析比较。因此应对建设方的意见进行认真的分析，通过全面技术经济性分析比较来确定最佳的设计方案。

暖通空调设计方案的选择是一个直接关系到暖通空调工程项目的成败和经济效益优劣的重要问题。暖通空调设计方案的比较和优选是一个涉及面广、影响因素多的复杂技术工作。一个优秀的暖通空调工程设计方案，应对设计方案涉及的各种因素进行全面的考虑，使其综合效益最高。综合考虑的因素越多，通常其方案设计的水平越高，同时其设计工作量和难度就越大。但由于目前工程设计周期普遍较短、暖通空调专业的设计收费太低、设计收费与设计产生的经济效益不挂钩以及一些技术性问题没有完全解决等原因，在实际设计工作中往往不能对设计方案进行多方案多参数的综合对比分析和优化选择，对设计方案的选择容易出现片面性和主观性的问题，由此造成的经济损失是相当严重的。这一问题应引起有关方面的高度重视，在设计管理和技术研究两个方面均要作大量的工作。

在设计方案比较选择时必须对工程设计项目的各项实际需求、环境条件的特点、需求和环境条件的变化趋势等情况进行深入调查研究，对各种技术方案的特点、适用条件和范围进行客观深入的分析，对暖通空调各种技术发展的方向和趋势有深入的了解，尤其必须对各种设计方案的可行性、可靠性、安全性、投资、能耗、运行费用、调节性、操作管理的方便性、环境影响、舒适性和美观性等技术经济评价因素进行客观准确的计算和综合对比分析。只有这样才能对各种设计方案进行科学的比较和优选，避免因片面性和主观性带来的失误和经济损失。