暖通空調系統節能設計探討

摘 要：進入到新世紀以來，隨著我國市場經濟水平的迅速提升，我國城鄉經濟一體化也有了明顯的加快趨勢，因此建筑行業也已經得到了迅速的發展。在民用建筑的各項耗能中，暖通空調設備的耗能情況最為嚴重，其耗能量約占總耗能量的40%以上，這也是影響工程項目竣工后運行成本的最重要因素。因此，暖通空調系統中的節能設計也就成為了擺在空調系統工程師面前的一個最重要難題，而這對暖通空調系統快速發展也是有著重要的現實意義。本文對對合理的選擇暖通空調系統的設計參數、空調冷熱水系統的節能設計、空調冷卻水系統的節能設計、空調風系統的節能設計以及空調冷熱源的節能選擇等這五個方面的內容進行了詳細的分析，從而詳細的探析了我國暖通空調系統的節能設計工作。

關鍵詞：暖通空調系統；設計參數；節能設計

1 合理的選擇暖通空調系統的設計參數

在確定暖通空調系統的設計參數時，必須對室內外的溫度進行合理的分析，確定最佳的取值，冬天時溫度不宜過低，夏天時溫度不宜過高。在計算新風量的過程中，工藝要求和衛生條件都要滿足要求，在此基礎上盡量節約能耗。節能設計工作重要的兩個參數就是室內的溫度和濕度。暖通空調系統的能耗大小不僅會受到所設計的室內濕度標準和溫度標準的影響，同時也會受到當地氣候條件以及建筑圍護結構等因素的影響。在設計的過程中，還要充分的參考產品的生產工藝以及人體的健康條件，在夏天，如果室內的設計濕度提高了百分之十，那么能耗就能夠降低百分之二十，而如果設計溫度升高了1攝氏度，那么熱負荷也能夠降低百分之十，因此為暖通空調系統選擇合理的設計參數是非常重要的。

2 空調冷熱水系統的節能設計

在冷熱水系統的設計過程中，為降低能耗有以下幾種措施可以選擇：（1）應優先選擇應用閉式循環的模式，采用了這種模式不但能避免管道和設備被腐蝕，同時還能大大的降低靜水力所需要的輸送能耗，也延長了空調系統的使用壽命；（2）在確保滿足空氣調節的條件下，單位制冷的能耗量是與制冷機的蒸發溫度以及冷凍水的供水溫度成反比的；（3）當冷凍水系統的靜壓力不大于1MPa時，嚴禁采用豎向分區，而是應采用一泵到頂的方式，從而保證整個系統進行維修和保養工作就會更加的方便，同時還能夠降低工程的建設成本，設備的電能消耗也會得到降低；（4）在建筑物中，可能有些區域的空調是要冷熱水交替供應的，而有的區域是要全年供應冷水，因此就建議采用兩管分區制水系統，而如果是冷熱水需要同時使用或是交替較為頻繁時，則應采用四管分區制水系統；（5）在設計中，還應有目的的提高冷凍水供回水的溫度差，水泵運行時流量得到了降低，也就降低了系統的能量消耗。

3 空調冷卻水系統的節能設計工作

很多暖通空調系統安裝的區域自然水源十分匱乏，所以設計時建議采用冷卻塔循環使用的模式，其主要目的就是有效的減少循環水泵的能耗和揚程，而其在冬天時也可以作為冷源設備。設置冷卻塔的過程中，環境中必須具備良好的通風條件，同時其工作環境也應干凈整潔，與高溫區域相互隔開，從而提高其冷卻的效率。如果是并聯使用多臺冷卻塔，為保證其出水和補水間的平衡型，就應在相鄰的冷卻塔之間加裝連通水槽或連通管。另外，低溫的冷卻水對冷水機組還會起到保護作用，因此在冷卻塔的回水管以及總供水管之間應設置通管，控制時采用三通調節閥。另外，控制風機的啟停時，可以利用變頻調速的方式控制，也可以利用出水溫度控制，但都要注意節約電能。

4 空調風系統的節能設計

在設計暖通空調系統的過程中，可能對溫度、濕度以及工作時間的需求都是有所差異的，那么就應根據系統的實際運行條件將各個區域進行劃分。設計時，如果客戶對于系統沒有特殊的功能要求，那么就應采用單風管關風的方法。而如果建筑物內部的人員較多、有集中性的溫度控制需要或是建筑物的面積較大時，那么風系統的模式就應選擇全空氣空調的模式，這樣就可以不使用風機盤管系統了。而即使是在同一個暖通空調系統中，各個區域的冷熱負荷也是有較大的差異，由于高負荷的運行時間相對較短，那么就要分別對各區域的溫度進行控制，同時又要保證具備對建筑全年送冷風的功能，因此建議選擇變風量的暖通空調系統。變風量的暖通空調系統能夠準確的調節室內的風量負荷的變化情況，也能夠準確的確定系統的總風量，從而起到了降低風機的容量和能耗的作用。

5 空調冷熱源的節能選擇

設計時，通常情況下都是采用換熱、供熱設備或是集中設置冷水機組這兩種方法來選擇冷熱源，在確定機組設備時，要綜合的考慮建筑物的功能特性、建筑物所在區域的能源結構、建筑物的實際規模以及當地的環保政策等因素，并且在確定機組設備時，還要滿足以下幾點要求：（1）在當地如果是有熱力發電廠，那么就應對熱力發電廠的供熱技術以及余熱供熱技術加以利用；（2）如果暖通空調系統所在區域的能源種類多，那么進行供熱和供冷工作時建議選擇復合式的能源模式；（3）當地區域如果有區域供熱或是工廠余熱等條件，則暖通空調系統的熱源也可以選擇這些因素；（4）如果系統所在地區水資源和低熱源都很充足，系統的供熱和供冷工作通過水源熱泵的方式就可以實現。

當暖通空調系統所在地區沒有集中熱源時，而建筑物的采暖負荷小、熱源不能通過熱泵直接提供、區域內的發電是利用可再生能源實現的、電價和供電政策比較優惠、電力充足、夜間可以使用低谷電蓄熱設備、不具備燃氣源同時使用燃料時是要受到消防以及環境等因素的限制時，只有同時滿足上述的條件時，空調的熱源以及采暖的熱源通常都是不選擇電熱水器或是電熱鍋爐等設備的。

確定熱泵機組或是冷水機組的單臺容量以及總體數量之前，就應先考慮到全年暖通空調系統的負荷變化規律，滿足部分負荷以及季節性的需求。當區域內在過渡季節以及冬季也是有供冷的需求，那么就應先對其進行技術經濟性分析，應通過冷卻塔來提供暖通空調系統的冷水；當暖通空調系統的冷負荷是大于28kw時，那么就要超過兩臺空調；當全年都要對建筑物進行空氣調節時，同時整個區域與房間的負荷差異較大，那么就應長時間的同時對其進行供冷和供熱，在對其進行經濟性和技術性的對比分析后，建議選擇水環熱泵空調系統；當空調系統所在區域是執行分時電價時，峰谷的電價肯定是有較大差異的，通常情況下暖通空調系統在高峰時間都是要運行的，這是就應采用蓄冷系統或蓄熱系統，提高系統的運行效率，并且大大的降低其制冷能耗。

通過以上的論述，我們對合理的選擇暖通空調系統的設計參數、空調冷熱水系統的節能設計、空調冷卻水系統的節能設計、空調風系統的節能設計以及空調冷熱源的節能選擇等這五個方面的內容進行了詳細的分析。暖通空調系統的節能設計工作是一項復雜的系統工作，其節能的方法和措施也還有很多，暖通空調系統的節能問題已經成為了一個受到廣泛關注的社會性問題，我們在設計的過程中必須高度的重視節能設計工作，積極的制定和采用相應的節能措施，從而滿足業主的實際需求，也為我國的環境保護和降低能耗工作做出應有的貢獻。

參考文獻

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