暖通空调系统是城市建筑建设中的一个重要构成部分,与人们的生活工作休戚相关。暖通空调系统的稳定和使用寿命一直是研究专家关注的重点,而水泵的不同组合方式正是影响暖通空调系统运行最重要的因素之一。侯志毅是我国著名的暖通专家,在水泵研究方面有多年的经验,已授权多项国家专利,取得了行业内瞩目的突出成就,在暖通行业享有广泛的影响力和极高的声誉。由于其在暖通空调行业的丰富经验和杰出贡献,侯志毅受邀担任中国制冷协会、中国建筑学会暖通空调分会等国家一级协会的理事会员,为我国暖通行业做出了重大的贡献。
据统计,我国目前风机、水泵等的耗电量约占全国用电量的30%以上,如果风机、水泵设备效率提高10%,那么年节电量可达320亿度。供热、空调能耗在社会总能耗中所占比例不断上升,而水泵的耗电量在供热和空调系统耗电量中又占有相当的比重。在公共和民用建筑中,中央空调的能耗巨大,约占建筑总能耗的40 %~60 %。大型中央空调系统中冷冻水泵、冷却水泵的耗电量占整个系统电量的30 %左右,冷水机组约占60 %。热水供暖系统中的循环水泵是向用户输送热媒的主要设备,其用电量约占锅炉房总用电量的40%~70%,是锅炉房中耗电量较大的设备,因此水泵的合理选择和匹配就显得格外重要。如果循环水泵选择不当,不但会造成系统水力失调,而且会使水泵偏离最佳工作点,效率降低,电耗增大。因此,因水泵引起的中央空调和热水供暖系统运行失调和电能浪费问题是目前水泵研究的主要前景。
侯志毅表示,空调和供热系统水泵主要在设计、选用和维护等方面存在诸多问题,例如水泵选型时,余量较大,整个系统跟实际需求相比较,存在“大马拉小车”现象,无效能耗所占比例较大;水泵运行较长时间以后效率降低很明显;在复杂系统应用中水泵实际运行情况偏离设计工况的现象,导致投资的浪费甚至重复投资等。针对这些问题,侯志毅通过分析水泵运行工况的实测数据,对比改造前后的运行效率和能耗来分析现行系统的节能潜力,同时研究系统改造的回收期,分析进行水泵节能改造的经济性,从而编制符合国情的水泵控制程序,优化水泵选型结果,提升运行效率。
历经近十年的学习、研究、考察、采样、升级,侯志毅最终克服困难,编制出符合国情的水泵控制程序,研发出他在水泵方面的代表性研究成果——专利《一种中央空调水泵智能控制柜》。该项专利针对供热、空调系统水泵在选型和使用过程中存在的诸多问题,显著解决了目前我国水泵行业由于设计、生产和使用过程中的诸多不科学、不合理之处导致大量的电能浪费情况。侯先生对智能水泵控制柜的设计、选型、采购、施工、维护流程会可能出现的问题具备良好的掌控和预判性,也使得《智能水泵控制柜》具备了良好的实用性和适用性,不仅仅帮助设计人员更加简单的进行设备控制,更令现有运行系统实现最低能耗运行和合理分配负荷的最优运行策略。对比传统水泵控制柜,侯志毅的设计不仅在通讯端口全方位升级、优化,更令系统真正实现智能运行,通过对比历史数据、瞬时气候数据、瞬时负荷变化数据以及传统的温度压力变化,实现能耗输配合理化。此外,在人机界面方面也进行了合理调整,让运行人员直观便捷的对系统进行实时了解,甚至可以实现无人值守的机房设置,完全通过4G网络和上位机进行统一调配。
目前该项专利已取得了良好的实际应用效果。例如,在2017年实施的雄安新区配套区地块整理的唐县集中供热项目中大量采用了《智能水泵控制柜》以及侯先生的其他技术储备,使得这个一直依赖传统燃煤锅炉的小县城实现了150多万平米的集中供热,空气质量大幅提升,该项目的运行效果也得到了当地政府、环保局、住建局以及热力公司的一致认可。更重要的是,侯志毅将先进的控制理念、环境调节理念、空气处理和能源利用方法带给了当地的暖通专业人员,培养了一批精密设备运行维护的专业人才。如今,整个系统已经平稳度过两个采暖季,当时采用的安装形式以及施工标准已经成为当地的建设模板。可以预见,随着集中供热系统的规模扩大,水泵智能控制柜技术必将被更广泛的应用。
侯志毅研发的专利《一种中央空调水泵智能控制柜》是水泵研究方面的的重大突破,这一专利解决了我国目前普遍存在水泵运行效率总体偏低、系统管路与泵特性不相匹配现象、能源浪费等问题,其水泵智能控制柜技术在全国处于领先地位,对打破我国需要从国外大量进口优质水泵设备的局面具有重大促进作用,在未来十年具有极好的应用前景。专利中对目前我国公共建筑空调、供热系统循环水泵节能量的估算,对我国节能具有重要的意义,侯志毅表示,通过对成本的回收期的相关计算并经济性分析,直观的数据表明空调、供热系统循环泵改造具有经济可行性。因此,侯志毅鼓励更多的公司、企事业单位进行水泵节能改造,从而改善整个暖通系统的运行高效性和节能性,推动资源的合理利用和社会的持续发展。