工业厂房暖通空调的节能设计探讨

　　摘要工业厂房建设中，暖通空调是非常重要的建设项目，然而在暖通空调设计中，经常存在一些耗能高的问题。本文对工业厂房暖通空调的节能设计进行探讨。
　　关键词工业厂房；暖通空调；节能设计
　　前言
　　近年来，快速发展的市场经济让我国的工業企业得到了突飞猛进的发展，但是，空调、暖通行业巨大的能源的消耗量也对可持续发展提出严格的限制。当前空调、暖通等能源的消耗在我国建筑行业能源消耗的总量中占据一半以上，由于研发再生能源的力度不够，绿色环保活动开展的不够深入，致使我国在能源供应方面存在着间断的、短缺的现实性危机。怎样有效地提高工业厂房能源的使用率成为当前工业企业所面临的一个重要问题。
　　1 根据厂房的实际情况，合理地进行负荷计算
　　工业厂房和民用建筑不一样，工业厂房的制冷和采暖负荷计算比较复杂，我们应该按照相关的暖通空调设计规范来确定出设计温度的范围。一般来说，工业厂房设计的温度范围应该控制在12～15℃间。采暖的温度可以设计在14～16℃之间。在设计厂房空调的温度时则可以设计在26℃到27℃之间。据此，我们可以发现，设计的温度差其实不大，但有的设计者却误以为工业厂房的建筑冷暖负荷的变化是有限的，因此在计算暖通空调负荷时和一般的民用住宅没有显著的区别，这种论断是不合理、不科学的。其实，类别不同的工业厂房或是车间，其负荷的组成或是大小可以是千变万化的。有的厂房其新风负荷能够占总负荷的一半多，有的厂房则需要常年进行热加工方面的处理，另外还有的厂房因为内部的劳动强度比较大，员工的分布比较密集，从而发热能量持续上升，所以导致空调冷、湿负荷的比例一直都很高。据此可以看出，依据实际情况进行科学的负荷计算，并且合理控制厂房的暖通空调设计的温度，这样才能减排、高效、节能的生产，才能实现可持续发展的要求[1]。
　　2 根据厂区的分布情况，合理的选择暖通空调冷热源形式
　　工业厂房暖通空调冷热源的调配，应该结合能源的供给情况及厂房分布情况进行设计。如果工业厂房的供热源主要采取蒸汽热源，那么热源媒介也应是蒸汽，这样主要是为了实现节能，并且保护自然环境；而如果工业厂房中，暖通空调供热源为暖热源，其热源媒介应该是经过高温加热后的水。一般情况下，采暖系统应尽可能避免使用电能转化为热能的形式，因此采取电能供热，势必会产生巨大的成本。如果工业厂房在暖通空调热源上既没有充足的热水源，又没有蒸汽热源，那么可以使用燃气辐射供热的方式，这种热源供给方式不但成本低，而且经济高效，但是在使用这种供热方式，应该做好必要的安全措施，尤其是放置厂房出现明火。同时，在厂房冷源的供应上，也应该根据厂房实际情况进行设计，以达到成本低以及能源利用率高等效果[2]。
　　3 节能减排，为厂房大门科学设计空气幕装置
　　我们都知道，大部分厂房为了方便生产管理，其大门一直保持开放状态，从而导致大量的冷风侵入厂房内，这样不仅大幅提高了冷负荷比例，还会破坏掉厂房内部的热源，特别是在东北等比较寒冷的地区，更能凸显出厂房内部热源被破坏的现象。为降低厂房内部热能的流失，我们在大门上面合理的设计空气幕，以有效解决这一问题。然而，在实际的考察过程中，我们经常看到厂房大门的空气幕直接串联在了暖气片上，该做法很明显是设计人员图省事，没有按照暖通与空调的相关设计要求进行设计，这种设计理念有违合理性、科学性。其正确的设计方法是，如果厂房出口比较高，为了将风口控制在厂房大门的两侧，则应在大门上方设计装配式的热空气幕；如果厂房属于中等规模，则在大门上面设计贯流模式的空气幕，通过上方热空气幕吹送热风进而形成一道热风幕屏障，从而有效的阻碍了外部冷空气的入侵，使厂房内部的温度一直处于合理范围之间。另外，在选择厂房大门热空气幕的热源类型时，通常不使用电能加热，多采用蒸汽供热模式和热水供给模式，其原因是厂房大门有大量冷风负荷侵入，如果使用电能热源，会大幅提高工业厂房的供应成本，而且既不经济，也不节能[3]。
　　4 合理制定工业厂房暖通空调的设计方式
　　在工业厂房暖通空调的设计上，应该结合厂房实际情况，选择合适的节能设计方式，并且在设计形式上，也应该打破传统设计的禁锢，应切合实际进行积极的设计创新。
　　4.1 厂房车间通风设计
　　为了保证工业厂房内部的空气流通，需要在厂房中进行通风设计，在厂房通风设计中，应该结合厂房的生产类别、工种类别以及厂房的布置方式进行合理的节能设计，不应以以往单一形式的开窗通风为主体，而是采取多样化的通风形式。比如对于同一工种的车间，在通风设计上，可以采取全室通风的方式，而对于工种不同的车间，则可以根据局部工种制造的污染物含量以及散热需求，做一些适当的除尘以及排风处理。在散热需求较低的厂房，根据暖通空调节能设计的需求，可以将屋顶作为散热，借助热源上升的作用，使热源无须排热机械就能够自行排出，减少机械本身耗能。然而如果车间的排热量大、厂房面积达以及通风需求高，不建议使用自然排热的方式，而是应借助相应的排热及通风机械来满足厂房除尘、散热的需求。
　　4.2 合理配置工业厂房散热器
　　在选择散热器时，我们应遵循合理、经济的原则。钢制翅片散热器带热面积较大，适用于负荷比例较大的厂房，假如该散热器还是不能满足厂房的热量需求，可以再增加一台暖风机，以补充热能，使厂房达到负荷标准。钢制翅片散热器结构比较复杂，如果使用在的厂房车间含有大量的粉尘，那么粉尘很容易藏积在散热器中，从而在一定程度上破坏了其散热效能，所以，为了使热量供应满足高效、节能的要求，可以用钢柱式散热器来代替。另外，对于化工厂房存在的腐蚀现象，我们则可科学的选择耐腐抗蚀的散热器满足不同的用热需求。一般来讲，工业厂房车间的占地面积与立体空间均较大，因此选择全厂房加热的方式显然是不科学的，这样会产生较大的能源消耗。所以，如果条件许可的话，可使用地板辐射或区域辐射的采暖方式，设计比较寒冷的区域，但是，这种方式只适合于地面结构荷载量较低的轻工业厂房采暖系统[4]。