机场航站楼暖通空调系统的节能运行

机场航站楼暖通空调系统的节能运行

蔡雪益

四川省机场集团有限公司天府国际机场分公司 641415

摘要：航站楼暖通空调系统作为机场的主要能耗来源之一，其节能运行的实现具有重大的现实意义。传统的暖通空调系统往往存在能耗高、效率低等问题，这不仅增加了机场的运营成本，也加剧了全球能源危机。因此，研究和实施机场航站楼暖通空调系统的节能运行策略，既是响应全球节能减排号召的重要举措，也是机场实现可持续发展的重要途径。

关键词：机场航站楼；暖通空调系统；节能运行

1 暖通空调系统的工作原理

暖通空调系统，作为一种高效且复杂的温控技术，它的工作原理是基于制冷循环的精细设计。首先，制冷剂在制冷机组的蒸发器内与冷冻水产生热交换。在这个过程中，制冷剂通过吸收冷冻水的热量而逐渐汽化，从而有效地降低了冷冻水的温度。这一环节的成功运作，确保了系统能为各种建筑环境提供稳定的低温冷冻水。

接下来，被汽化的制冷剂被压缩机抽吸并压缩成高温高压气体。这一转变不仅增加了制冷剂的温度，还提升了其压力，为后续的冷却过程奠定了基础。随后，这些高温高压的制冷剂流经制冷机组的冷凝器，与来自冷却塔的冷却水发生热交换。在这个过程中，制冷剂释放了之前吸收的热量，从而被冷却并凝结成液体。

此时，被降温的冷冻水在冷冻水水泵的作用下，被送往空气处理单元的热交换器。在这里，冷冻水与混风进行冷热交换，形成了所需的冷风源。这一步骤是确保室内温度得以调节的关键。通过精确控制冷风与室内空气的混合程度，系统能够实现对室内温度的稳定控制。

最后，这些冷风通过送风管道被送入需要调节温度的房间。随着冷风的不断循环，房间内的热量被逐渐带走，从而实现了降温效果。而这一过程，正是在夏季最为炎热的时候，为人们带来了凉爽和舒适。

2 机场航站楼暖通空调系统现状

机场航站楼的暖通空调系统现状面临着多重挑战，这些挑战主要来自于航站楼的特殊建筑特点、高负荷运行需求以及当前的能效表现。首先，机场航站楼作为一个大型的、开放式的建筑，其独特的设计风格和功能需求使得其能耗水平较高。航站楼的建筑体量大，多数的外观设计采用了大面积的玻璃幕墙，以提供良好的采光效果和视觉体验。然而，这种设计也带来了能耗的增加。冬季时，温暖的室内空气通过玻璃幕墙迅速散失到寒冷的室外环境中，导致室内温度的维持需要消耗大量的热能。而到了夏季，太阳直射的光线又会使室内温度迅速上升，增加了制冷系统的负担。其次，航站楼的开放式设计和大空间布局进一步加剧了能耗问题。大厅、候机厅、登机口等区域通常采用开放式设计，这有助于空气流通和人流疏导。然而，这种设计也使得室内空气流动难以控制，温暖的空气容易流失，导致供暖和制冷系统的能耗增加。此外，航站楼的大空间布局也增加了空调系统的负担。由于空间体积较大，需要更多的冷热量来维持室内环境的舒适度，这进一步提高了能耗水平。

3 机场航站楼暖通空调系统的节能运行策略

3.1冷热源优化策略

机场航站楼作为现代交通的重要枢纽，其运营过程中的能源消耗量不容小觑，其中暖通空调系统更是能源消耗的主要部分。为了积极响应全球节能减排的号召，提升能源利用效率，机场航站楼必须对暖通空调系统的冷热源进行优化。首先，我们需要对现有的冷热源进行全面的评估。这包括对冷热源的类型、性能、能耗、维护成本等多个方面进行深入分析。比如，对于使用传统锅炉和冷却塔的航站楼，我们需要考虑这些设备是否足够高效，是否可以通过升级或替换来减少能源消耗。其次，我们可以采用先进的冷热源技术，如地源热泵、空气源热泵等，来替代传统的锅炉和冷却塔。这些技术不仅具有更高的能源利用效率，而且还能减少对环境的影响。例如，地源热泵利用地下恒定的温度来提供冷热源，不仅节能环保，还能提供稳定的温度输出。此外，我们还可以通过优化冷热源的运行策略来降低能源消耗。例如，我们可以通过智能控制系统来实时调节冷热源的输出，根据航站楼的实际需求来动态调整能源供应。这样既可以避免能源的浪费，又可以保证航站楼的舒适环境。最后，我们不能忽视冷热源设备的维护和管理。只有定期对设备进行维护，及时修复故障，才能保证设备的正常运行，从而避免因为设备故障导致的能源浪费。

3.2 水系统优化策略

在水系统优化策略方面，首先，应强调水力平衡的重要性。通过精确计算管道阻力、合理布置管道、选择恰当的流速和管径，确保水力平衡的实现。此外，为了应对系统流量的波动，可以采用动态平衡阀，特别是在高峰时段和空调系统调试阶段，动态平衡阀能够自动调节水量，确保系统的稳定运行。同时，在热力入口处设置静态的水力平衡阀，能够在系统投入运行时进行微调，达到更好的水力平衡效果。其次，蓄冷技术的应用也是水系统优化的关键。水蓄冷装置作为一种有效的蓄冷方式，能够在低谷电价时段将冷量储存起来，在高峰时段释放，从而减轻电网压力，提高发电机组的发电效率。同时，低温大温差供冷技术能够降低水流量，进而减少水泵的能耗，实现节能减排。除此之外，智能控制系统的应用也是水系统优化的重要手段。

3.3 优化控制网络

首先，我们可以引入先进的智能控制系统，例如楼宇自动化系统（BAS）。这种系统具有出色的实时监控和调整能力，能够确保暖通空调系统在任何情况下都能以最优状态运行。它可以通过对温度、湿度等关键参数的精确控制，有效避免过度供暖和制冷，从而减少能源浪费。

其次，我们可以在系统的关键部位安装高精度的传感器和执行器。这些设备可以实时监测系统的运行状态，准确捕捉温度和湿度的变化，从而及时调整系统的工作状态。通过这种方式，我们可以确保系统始终保持在最佳的运行状态，避免因调节不当而导致的能源浪费。

此外，我们还可以通过预测性维护来进一步优化系统。通过对系统运行数据的深入分析，我们可以预测出可能出现的故障，并在其发生前进行及时的维修。这不仅可以避免系统停机或性能下降导致的能源浪费，还可以延长系统的使用寿命，降低维护成本。

再次，我们可以根据机场的航班计划和旅客流量来优化暖通空调系统的运行时间和强度。例如，在航班稀少或旅客流量较少的时段，我们可以适当降低系统的运行强度，以减少能源消耗。而在航班密集或旅客流量较大的时段，我们则可以增加系统的运行强度，以满足旅客的舒适需求。通过这种方式，我们可以在保证旅客舒适度的同时，实现能源的高效利用。

4 结束语

通过对机场航站楼暖通空调系统节能运行策略的研究与实践，我们不仅可以显著降低机场的能耗和运营成本，还可以为乘客提供更加舒适、健康的候机环境。同时，这也是对全球节能减排事业的重要贡献。未来，随着科技的不断进步和节能理念的深入人心，我们相信机场航站楼暖通空调系统的节能运行将会得到更加广泛的应用和推广。让我们共同努力，为地球的可持续发展贡献一份力量。

参考文献：

[1]李梅,杨松礼. 机场航站楼暖通空调系统的节能运行分析 [J]. 中国资源综合利用, 2023, 41 (10): 161-163.

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[3]王鑫磊. 机场航站楼暖通空调系统的节能运行 [J]. 节能, 2019, 38 (04): 19-22.