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度夏期间小区设备房空调能耗?管控措施
2025-05-303

文 / 王宇林  张祖超  张海松(金碧物业有限公司合肥分公司)

每年夏季高温季节,住宅小区物业管理工作往往都会面临主要设备房空调能耗大幅度增加的情况。本文以冬冷夏热气候区的住宅小区为基础,通过对金碧物业有限公司(以下简称金碧物业)在管项目夏季设备房降耗方案的梳理与总结,探索一些可用于夏季设备房空调能耗的具体?管控措施。

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夏季高温季节空调能耗对物业成本投入的影响

根据对金碧物业安徽地区58个在管项目全年用电成本数据的整理分析,夏季高温期间物业管理公区用电量投入相较全年平均水平会增加10%~15%,对于设备房空调设备配备较多(以增加电梯机房配备空调为主)的项目,增加量甚至能够达到30%以上。部分项目(电梯设备以及夏季空调使用)公区能耗用电成本分布可参见图1。

由图可见,每年6月中下旬至9月的上旬,因高温天气带来的设备房降温需求,小区的公区用电成本会出现明显的“驼峰”现象。因此,有效控制夏季设备房的空调能耗,对物业公区的能耗成本精细化管控有很大帮助。

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夏季设备房高温原因分析

热量交换的基本平衡

夏季电梯机房、专变电房等设备房的环境温度会明显升高的根本原因,在于其得到热量的能力要高于其散热的能力,使得设备间内热量无法排出,由此导致温度上升,而设备房内温度的上升一定程度上又可以加强向外界散热的能力,从而达到一个趋于平衡的状态。此处可以使用热传递的基本公式进行简单的协助理解:Φ=KAΔT(Φ代表热流量;K代表总导热系数;A代表传热面积;ΔT代表热流体与冷流体之间温度差)。

对于小区的设备房而言,导热系数和传热面积基本是相对固定的值,其与外界的温度差是影响热量传递的主要变量。夏季由于室外的环境温度较高,只有设备房内外的温度差ΔT达到一定数值时,设备房与外界的热量交换才会达到稳定状态(即设备房内环境温度不进一步升高)。而此时的设备房环境温度往往高于室外温度,无法给设备提供一个良好的运行环境,导致设备出现死机、故障、损坏及异常状态运行等一系列问题。

设备房温度升高的热量来源

导致设备房温度上升的热量来源,主要可以分为外界与内部两个部分。

外界来源方面。夏季太阳辐射强度高,建筑物吸收日照中的热量导致本身及周边环境温度升高,此时如果用手去触摸阳光直射的墙面,可以明显感到温度要远高于环境空气温度。这个阶段设备房内的热量不仅无法从高温的围护结构向外界排出,外界的热量反而会通过围护结构传递到室内,带来设备房温度的持续上升。对于部分设置窗户及其他透光性围护的结构,如果有阳光直射到室内,也会带来更多的热量,导致设备房内温度进一步升高。

内部来源方面。住宅小区涉及的电梯机房、专变电房等设备房,其本身配备的设备就具有功耗大的特点,运行时会产生大量需要排走的热量。当夏季设备房温度过高,这部分热量无法及时排出,会导致设备本身工作温度进一步增加,从而形成恶性循环。

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如何低成本降低设备房空调能耗

设备房环境温度升高的根本原因在于热量的积聚,所以其降温的基本出发点在于如何将多余的热量搬运到其他环境。本文所探讨的空调能耗,就是现场工作中通过各种方式向设备房内提供冷量,将室内空气控制在一定的温度、相对湿度、气流速度以及一定的清洁程度等整个过程所花费的用电成本。

使用空调设备降温以及采取通风措施降温是比较常用的热量搬运方法。其中,空调设备降温效果最好,几乎不受条件限制,不过需要投入的能耗成本较大;而通风降温的方法效果较好,使用时对现场条件有一定要求,但相应的需要投入的能耗成本低。

那么,能否以更低成本投入做到设备间多余热量的搬运,为设备提供良好的工作环境?以下提供几种实践方案。

设备房基础隔热措施

围护结构隔热是建筑节能的核心之一,良好的隔热措施可以有效地减缓夏季设备房从外界获取热量的速度。建筑本身的墙体、屋面、门窗、地面等基础节能措施,在建筑本身设计施工阶段就已经完成,物业服务企业可以做的便是对这部分进行优化提升。以下为几种较为常见可行的方法:

一是在园区地面设备间,通过种植绿植攀爬墙面、高大植株遮挡阳光的方式,降低设备房围护结构从阳光中获取过多的热量,在为设备房降温的同时,还能提供一道绿色的观赏景观,是一种比较简易且成本较低的方法。

二是对于室外的玻璃电梯,在四周固定连接点增设一层遮光网,就可以有效缓解电梯的“暖室效应”,避免温度过高带来的乘坐舒适度下降及设备易出现故障的问题。

三是对于涉及阳光直射的窗户,可使用窗帘、隔热板、隔热膜等进行遮光隔热,能够减少部分阳光直射带来的温度上升。

四是具备条件的地面设备间,在屋面增设光伏板或者其他隔热措施,通过屋面和隔热层之间的空气把热气导走。如果增设光伏板,其发电也可用于设备房降温或者用于其他地方。

设备本身检修工作

空调设备制冷的基本原理就是热量的搬运,而搬运热量的流程是否通畅以及内外环境的温差都会影响空调制冷的能耗水平。日常生活中空调设备长时间使用后,会陆续会出现滤尘网积尘严重、室外机换热器上积尘、制冷剂不足等一系列问题,导致空调设备制冷能力下降。在空调设备启用前,对空调设备进行一次系统性检修,可以保持空调设备运行效率的最佳状态。

小区设备房内的各个高能耗设备,其本身也都配备了相应的散热功能,保持这部分功能的高效运转,对于环境温度的要求就会相应降低一些。一般身边最常见的类似情况就是办公室的电脑主机,定期清灰换硅脂之后,主机各个模块的工作温度就能降低很多,运行效率也会有所提升。

以笔者所在蚌埠区域项目的现场工作为例,部分交楼超9年的电梯,变频器IGBT模块散热硅脂老化、干涸严重,设备散热不良致IGBT模块软击穿和炸机,过热死机故障频发,严重影响业主正常用梯体验。在考虑机房安装空调的方案投入大且无法有效从根源上解决问题后,项目维修部选择从提升设备本身散热能力方面入手。现场维修部及电梯维保人员通过采购原厂散热膏,对电梯各模块进行清洁并涂抹新硅脂,在投入成本很低的情况下有效解决了设备过热故障的问题。

分段控制空调设备使用时间

从日照强度及大部分人的生活作息规律而言,室外空气温度以及设备的使用都存在相应的峰谷时间。以住宅楼栋的电梯设备为例,一天中的7:00-9:00、11:30-14:30、17:00-19:00三个时间段使用率较高,而室外温度一般在早上7:00-20:00为温度较高的时间段。两种情况重合的区间是需要空调制冷的主要时间段,而其他时间段设备房对于制冷需求相对较低,低强度或者不制冷也能够给设备提供良好的设备运行环境。因此,通过空调时控器设置空调的启用时间,可以避免无效时间的浪费。

在空调分时启动方面,通过选取不同项目进行试点,我们总结了几种较为有效可参考的方案:

  • 一是空调时控器,通过开关机信号,设置时间段定时发射信号。

  • 二是空调断电恢复功能+时控装置,通过控制供电时间段,使空调设备在固定时间段同一工况循环运行。

  • 三是来电自启模块+时控装置,对于不具备空调断电恢复功能的空调,通过加装模块使其可以实现分时控制功能。

空调设备使用空间上的合理分配

在空调的各类应用场景中,一般空间越大对于空调的制冷效果要求也就越高。而很多设备从功能及结构上来说,其所需要降温的只是部分关键位置,墙面、地面及设备基座等其他空间并无制冷需求。通过对空调送风风向进行控制,如同设备自带的风扇一样重点对需要降温的空间进行送风,一定程度上就可以在设备间内温度偏高的情况下保证设备的正常运行,而且也可以对空调设置的制冷功率进行适当降低。

通风的方式进行设备降温

空调设备的制冷降温是通过投入电能给设备房提供温度较低的空气,实现将热量“室内→空调设备→室外”的搬运过程。因此,在非封闭环境中,当外界环境温度相对较低时,只需进一步加强通风换气,就能起到很好地降低设备房温度的效果。

以笔者所在合肥区域项目的现场工作为例。项目在变电房中有4间商业专管电房(位于地库负一层),每年夏季高温期间需要开启空调设备进行降温,使用成本相对较高。在进行现场环境综合分析后,项目维修部利用地库温度相对较低的特点,通过在设备房加装不锈钢镂空网门与轴流风机,加强了专管电房与地库的通风换气,在不使用空调的情况下有效降低了设备房的环境温度。

需要注意的是,此方法主要是引入地库温度相对较低的空气,需提前关注地库是否结露潮湿,避免设备间相对湿度过高影响设备运行。

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总结

能量既不会凭空产生,也不会凭空消失。对于度夏期间的设备房而言,梳理出导致设备房环境温度升高的热量来源,对设备连续运行产生的热量进行传导,对外界传导过来的部分热量降低传热效率,再针对现场条件使用合适的方法进行热量搬运,就能够付出最少的能耗成本,构造一个温度、相对湿度及空气流速符合要求的设备运行环境。(原载于《中国物业管理》杂志2025年第4期


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