中央空调管道通风系统的污染对空调能耗的影响

中央空调管道通风系统的污染对空调能耗的影响

孟婷

130203199110311820

摘要：随着社会经济水平的不断提高，人们对居住、办公、商业等环境的要求越来越高，各种商场、宾馆、饭店、办公室、会议室等公共场所都安装了大型中央空调，然而由于长期没有对通风管道进行清洗，许多公共场所通风空调系统管道中积尘了大量的粒子微生物、细菌、真菌、二氧化碳、可吸入颗粒物等，对人们的健康产生了重大的影响，而且中央空调管道通风系统的污染对空调的运行有很大的影响，而且产生的能耗损失是不可忽视的。在现代智能建筑中，中央空调系统是不可少的组成部分。因此.研究中央空调系统能耗的意义就尤其重要。对空调系统能耗的研究要实现的目标是，如何在创造良好室内小环境的前提下利用能源，达到对外部大环境的最小破坏，以实现可持续发展的长远目标。

关键词：空调管道；污染；能耗损失

1中央空调系统通风管道污染的原因

来自室内的污染主要是由室内装饰材料引起的：油漆、人造复合板材、泡沫填料、内墙涂料、有机化学合成材料等，还有来自建筑主体材料，例如含有放射性水泥、沙石、矿渣等墙体材料等。这些污染物主要是通过空调回风口进入通风管道中，和一些粒子污染物混合后沉积在通风管道中，由于管道中的温度、湿度等比较适宜，细菌、真菌、微生物等迅速生长繁殖，造成通风管道的污染。

室外大气中的微生物、粉尘，汽车排放尾气，工业排放废气中的NOx、C02、S02、烟雾及可吸入颗粒物等污染物中含有多种氢化合物，进入空调新风管道，造成风管的污染。

加湿器是用来增加空气湿度的装置。加湿器中的水也为细菌、病毒等微生物繁殖提供了有利的条件，导致通风管道中的污染物数量明显增加。

目前大多数中央空调普遍使用粗效过滤器，它们最多只能过滤空气中40％的可吸入颗粒物，一半以上的可吸入颗粒物会进入中央空调系统。一方面，这些可吸入颗粒物有可能成为病毒的载体，使病毒在空调风管内流动传播，产生交叉感染。另一方面，颗粒小的可吸入颗粒物相互联结成为大灰尘，积累在风管系统的底部和拐角，它们日积月累便滋生了微生物。

2中央空调系统的污染对节能的影响

据统计，我国目前空调用电量占全国总用电量的6%，高峰时达15%左右。各国的专家都在制订和实施科学的节能方案，总体来说空调系统的节能主要是从“系统的选择”、“设备的选配”及“系统的运行管理”等几个方面入手。忽视了中央空调系统污染对节能的负面作用。

中央空调风道中的积尘，不但引起病源微生物孳生，传播疾病，还能影响空调的热效率，降低风阀和风管的性能。形成紊流现象，增加了内摩擦力，使风力受阻，风机的负载增大，机组能力下降，造成设备使用寿命降低，增加能源的消耗。空气在管道内流动，由于粘性及流体的相对运动，因而产生了内摩擦力，空气在风道内流动过程中，就要克服这种阻力而消耗能量。如某纺织厂生产车间的空调通风管道被灰尘、棉纤维严重堵塞，车间里的温度与室外几乎一样，风机长期处于堵转状态，空调耗电是正常运行的3倍多。经常维修和更换电机，造成了较大的经济损失和能源浪费。

由于水质的问题，水垢和污垢现象十分严重，我国城市中的空调冷凝管的水垢与污垢厚度一般在0.9mm左右，可降低51%的热交换效率。有的地区甚至更严重。水垢的导热系数小于0.8，而冷凝器和蒸发器的紫铜管的导热系数为320，两者相差悬殊。水垢将影响热传递，这会带来两个方面的问题，首先降低制冷效果，其次将使冷却器压力升高，增大压缩机的压力差，导致电机负荷增加，多消耗电能。例如：某单位中央空调制冷效果不好，清洗前室温从32℃下降至25℃需10分钟时间；清洗后仅需7分钟，设备可缩短工作时间3分钟，则节电30%（该段时间内）。1毫米的水垢将使机组制冷量降低20-40%，同时使冷凝器压力升高，导致电机负荷增加，多消耗电能10%-30%。若机组功率为100万大卡，设备能效比为3.2KW/1万大卡，平均负荷80%，一年运行10个月共5000小时，则一年需多耗电：100×80%×3.2×5000×（10%-30%）=12.8万度-38.4万度，以每度电0.8元计，每年浪费的电费是10.24万元-30.72万元。

3解决中央空调管道通风系统污染的措施

要提高室内空气质量，设计时要保证新风量和新风质量，对外界空气有污染的地方，要加装过滤器，配合房间的排风，保证室内空气的清新。空调的回风口一定要装过滤网，防止灰尘颗粒进入风管，给细菌滋生创造了条件。对风管的选材要选用内壁光滑不产尘、抗菌型风管，还要从空调的适用合理性考虑。要尽量结合使用场所的特点，对病菌容易流行的场所尽量克服整个场所采用一个集中式空调系统，这样使用上不方便也不节能。比如某博物馆，拥有大小展厅十几个，就使用管理上来说这些展厅也不是每天都同时开放，而是根据布展的需要开关空调，这样就需要每个展厅为一个独立的空调系统。每个空调风系相互独立，空气流动互不相干，就避免病菌大范围的流行。这样每个单元负荷的空调的面积就小了，空调设备的选型可采用冷媒直接蒸发的空调设备，避免使用水冷媒过度，减少了中间环节，也避免了水污染问题。对确实需要采用水为冷媒的，要从设备及管材的选用上考虑。选用耐腐蚀的设备和管材，水管可选用钢塑复合管、PPR、PEX等管材。设计时还要预留清洗时用的排水口，便于以后对管道的清洗。

要保证管道、设备内部的清洁，对已经进场安装就位的设备要做好成品保护。设备接口及时封堵，防止污物进入设备污染设备；对安装中的风管、水管，也要及时封口保护，要像做洁净空调那样，不使空调管道在安装过程中被污染。安装时要尽量清除死角，减少不必要的弯头转角。特别要提出的对设计要求使用无缝钢管的管道，除锈防腐要做得到位，且不可敷衍了事，否则使用时间不长管内就锈蚀严重，久了就滋生细菌，特别是军团菌危害很大。对确需使用无缝钢管的，建议无缝钢管安装时二次镀锌，这样才能保证使用时水质。

大多单位只知道用不知道运行维护，中央空调通风管道、循环水管道长期不清洗、污染严重，从而影响空调的效果。中央空调的运行管理首先要制定运行清洗计划，对中央空调通风管道、循环水管道定期的清洗，清洗回风口的过滤器、过滤网、清洗通风管道内污染物，清洗循环水管道、经常拆洗水管道的过滤器。其次还要经常检测室内空气质量、循环水的水质，对污染达到一定程度就要请专业的空调清洗公司来清洗，用先进的清洗设备对整个空调系统做彻底的清洗。还有对废旧设备部件进行更换。所以对多数单位来说都要在空调运行管理上下工夫，管理好不仅创造一个清新的空调环境，而且可以节省能源，提高效率。

结束语

中央空调通风管道系统污染严重影响人们的健康，解决中央空调通风管道系统的污染问题刻不容缓。我们要提高对中央空调管道系统污染的意识，政府相关部门应加强监督管理，业主应把管道清洗列入预算费用之中，定时对中央空调系统进行全面的清洗达到降低污染节能降耗的目的。

参考文献

[1]齐伟.中央空调管道通风系统的污染对空调能耗的影响[J].中国新技术新产品.2019(06).

[2]陈培余,董锦宝.中央空调通风管路污染引起的能耗问题研究[J].中国新技术新产品.2019(18).

[3]吕强.中央空调管道通风系统的污染对空调能耗的影响[J].科技创新导报.2018(30).