暖通空調系統節能設計探討

韋琴琴 胡慧申

摘要：近年來，由于我國經濟持續快速發展，加上產品能耗大，我國能源不足的現象日趨嚴重，節能問題越來越受到人們的重視。暖通空調系統在建筑節能中占據重要的位置，起著重要的作用。文章結合筆者的設計實踐，就暖通空調系統節能設計需關注的有關問題進行探討。

關鍵詞：暖通空調系統；節能；設計

經濟的發展使人們對能源的需求不斷增加，但是自然界的能源并不是取之不盡，用之不竭的。環境與能源問題日益尖銳，如果不采取措施，那么能源將是制約經濟快速發展的大問題。隨著暖通空調的廣泛應用，用于暖通空調系統的能耗將進一步增大。再加上暖通空調系統往往以高品質的電能為能源，而我國的電力在某些地區又相對緊張、匱乏，這勢必會引起能源供求矛盾進一步激化。因此，對暖通專業提出更高的節能要求是必然的，也是大勢所趨。

1 暖通空調應采取的節能設計措施

在科學技術日新月異的今天，暖通空調領域不斷涌現出新技術，我們可以通過多種方法實現暖通空調系統的節能。

1.1 從設計入手，合理選擇、設計暖通

空調系統，使其在高效、經濟的狀況下運行設計是工程的龍頭，系統設計的優劣直接影響其使用性能。而建筑負荷計算是設計的重要內容之一，當前普遍存在一個現象就是設計工期短，許多設計人員為了節省時間，錯誤地利用設計手冊中供方案設計或初步設計時估算冷、熱負荷用的單位建筑面積冷、熱負荷指標，直接作為施工圖設計階段確定冷熱負荷的依據，往往使得總負荷偏大，從而導致空調采暖設備偏大，初投資增高,運行費用增加，能量消耗增加。

1.2 采用新型節能舒適健康的空調及采暖方式

影響人體熱舒適性的環境參數眾多，不同的環境參數組合可以得到相同的熱舒適性效果，但對于不同熱濕參數組合的環境其空調系統的能耗是不相同的。

1.3 結合實際情況，合理選擇空調冷熱源，力求實現冷熱源的多元化

隨著暖通空調系統的廣泛應用，對不可再生能源的消耗也大幅度上升，同時對生態環境的破環也日趨加劇。如何合理的選擇冷熱源，已經引起了各方的廣泛關注。

1.4 加強冷熱回收利用的研究運用工作，實現能源利用的最大化

提高暖通空調系統的能源利用率也是實現空調節能的途徑之一。熱回收主要是通過系統中安裝的能量回收裝置，用排風中的能量來處理新風，就可以減少處理新風所需的能量，降低機組負荷，達到節能的目的。在選擇熱回收裝置時，應當結合當地氣候條件、經濟狀況、工程的實際情況、排風中有害氣體的情況等多種因素綜合考慮，以確定選用合適的熱回收裝置，從而達到花較少的投資，回收較多的熱(冷)量的目的。

1.5 著力開發可再生能源,積極推廣新能源

由于空調系統中所使用的高品位、不可再生能源所引起的資源環境問題也日益突出，必須開發一些合理有效的可再生能源以緩解目前的緊張局面。地熱(冷)能和太陽能等可再生資源應用于空調制冷，具有一定的優勢，而且清潔無污染。地源熱泵是一種利用淺層和深層的大地能量，包括土壤、地下水、地表水、海水、污水等作為冬季熱源。

2 節能設計方面存在的問題

2.1 設計的理念問題

合理的設計是節能的前提。目前一些設計人員重視不夠，設計時盲目套用經驗值，從而造成初投資的增大，運行能耗驚人，因此建議政府職能部門及有關的節能審查機構，加大對暖通空調節能的監察力度，增強設計人員的節能意識，使節能工作真正落到實處。

2.2 新技術的推廣問題

新技術在暖通空調系統中的應用，為節能提供了一個新的方向。例如地源熱泵空調系統、太陽能制冷供熱系統，不僅可以實現可再生能源的有效利用，并且可以帶來顯著的經濟效益，是值得大力推廣的。但是同任何新技術一樣，這些新技術在造價上往往偏高，而且使用的地域條件有一定的限制，并且從技術上講還存在著許多需要改進提高的地方。因此，對于新的節能技術，我們應當因地制宜，總結經驗，積極推廣。

3 暖通空調系統節能的設計方向

3.1 要合理的選擇熱源系統

在設計暖通空調節能系統時，要根據具體的工程建筑選擇實用有效的熱源系統。一般來說，當前國內市場上的熱源種類主要有熱電站、熱泵、直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組、小型鍋爐、區域鍋爐房等。從能量利用效率上來看，其中以熱電站的效率最高，其次是熱泵技術。熱泵是以大自然中蘊藏著大量的較低溫度的低品位熱能為熱源，如以大氣、地表水、地熱或工廠排放的廢水(氣)為熱源，通過壓縮機的工作從這些熱源中吸取其中蘊藏著的大量較低溫度的低品位熱能，并將其溫度提高后再傳給高溫熱源。熱泵按熱源的不同可分為：空氣源(風冷)熱泵。目前的產品主要是家用熱泵空調器、商用單元式熱泵空調機組和熱泵冷熱水機組。地源熱泵(尤其是土壤型)可以節能30%左右，而直燃型溴化鋰吸收式機組供熱式的效率相當于燃油或燃氣鍋爐，對于鍋爐房來說，大型區域鍋爐房明顯優于小型鍋爐。通過這些科學的分析，設計人員在設計暖通空調節能系統時，就可以根據工程建筑自身的情況，選擇合理的可行的熱源系統，因為不同地域不同建筑工程的需要和條件不一樣，所以從設計階段開始就必須注意對熱源的選用。

3.2 在設計時必須考慮到減少熱媒介輸送過程中能耗的主要措施

一是在設計要求材料的選用上，可以制定選用保溫效果好的新型保溫材料對管道進行保溫節能，如在設計上采用熱水預制保溫直埋管等。二是在能力的輸送系統管理的設計上，可以選用計算機系統對供暖系統進行全面的水利平衡調試，采用以平衡閥及其專用智能儀表為核心的管網水力平衡技術，以便科學有效的實現對管網流量的合理分配和控制，進一步提高輸送能量的效率，以達到節能的效果。三是在設計時考慮實用性強的動力傳輸系統，力求在設計時對動力系統的優選，以保證在實際施工和使用中實現節能的效果。可以選用效率高、部分負荷特性好和大溫差、低流速、低摩阻管道,輸送效率高的載能介質的動力設備，這樣就可以有效的減少輸送過程的能耗，從而提高輸送效率，既改善供暖質量又節約能源。

3.3 在設計上合理選擇采暖、通風與空調相結合的節能系統，采用科學的空調方式有效的降低負荷

根據具體工程建筑的需要，依據技術標準，在設計時應注意朝向、周邊區與內區、使用功能的差異等對系統進行選擇和劃分，同時要考慮分開設置或分環設置以便于控制、調節及管理。比如在采暖中散熱器宜明裝在外墻窗臺下，散熱器表面涂料及安裝形式、南北向房間系統宜采用分環設置等措施。在通風空調系統的設計上,采用不同朝向、內外區系統應分開設置或分環設置，或采用多分區新風機、多分區空調機系統,對內外區分別輸送不同參數的風，風量也可分別調節與控制，從而避免不同區域出現過冷或過熱的能量浪費現象。例如變風量(VAV)系統、變露點送風系統、輻射板供冷與供熱系統、變水量系統、水環熱泵系統、變制冷劑流量(VRV)系統、多分區新風機、多分區空調機系統等都具有節能的優點，分析環境控制場合的特點和各種系統具有的特點，使二者有最佳的配合，從而達到既經濟又節能的目的。在通風空調系統的氣流分布模式的設計上，可以選擇具有節能優點的氣流分布模式，如下送風模式、置換通風模式等。

4 結語

暖通空調系統節能在整個建筑節能中占有很重要的位置，應該引起設計人員足夠的重視。設計人員應當從設計的高角度出發全面考慮，嚴格遵守節能規范，將節能的思想貫穿于建筑領域的各個方面。節能技術的開發及可再生能源的循環利用，應當得到政府等有關部門的支持并大力推廣。

參考文獻：

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