暖通空調系統節能設計探討

劉樹廣

（身份證號：220182198102287012）

暖通空調系統節能設計探討

劉樹廣

（身份證號：220182198102287012）

本文將通過對暖通空調系統節能設計的分析，進行合理的節能優化設計以達到有效降低能源消耗的目的。

暖通空調；節能設計；保障；措施

隨著社會的發展，暖通空調也得到了廣泛的應用，使得用于暖通空調系統能耗的比例也在不斷增大。但是由于暖通空調系統通常是以高品質的電能為能源，就與我國部分地區相對緊張和匱乏的電力供給形成了鮮明的對比，這將進一步激化我國的能源供求矛盾。因此，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暖通空調系統的設計過程中。

1　暖通空調系統進行有效的節能設計，合理選取設計參數是基礎

空調室內計算溫、濕度的確定應取合理值，不能過低（夏季）或過高（冬季）。新風量的計算與取值，在保證衛生要求、生產工藝要求以及符合規范要求的前提下盡量節省。

（1）從室內溫、濕度從節能的角度來確定其標準是節能的重要因素。空調系統能耗大小除與當地室外氣象參數、建筑物的外圍護結構及室內發熱散濕量有關外，室內設計溫、濕度標準也是直接影響負荷大小的重要因素。根據相關實驗表明，在保證生產工藝和人體健康的條件下，夏季將室內空氣的設計溫度每提高1℃，約可減少熱負荷11.2%，由此可見節省量是極為可觀的。同樣，在夏季如將室內空氣濕度由60%提高到70%，則可節約能量17%左右。據資料測算，僅僅將夏季室內空氣的設計溫度提高1℃，就可使空調初投資總額減低約6%，運行費用減少8%左右。

（2）新風量新風負荷占空調總負荷的20～40%，對其標準值高低的取舍與節能關系重大，不可忽視。引進新風主要是為了滿足人員的衛生需求及部分工藝空調所需維持的室內外壓差。而新風量的多少直接影響空調的負載，從而影響空調系統的主機、冷卻塔、水泵、風機盤管等的耗電。

2　設計中應盡量使用配有能量回收裝置的空調器

在工程設計中，經常會由于空調房間的某些工藝要求而將空調系統設計成直流系統（如制藥廠此類房間很多），其排風和室外新風之間的溫差在冬夏季很大，而這部分排風又帶有一些污染物，所以不能直接進入空調系統，此時應對排風進行顯熱回收，已達到降耗目的。具體做法如圖1所示。

圖1　

室內回風在排至室外以前，先和室外進入的新風經顯熱回收器進行顯熱交換，經能量回收后再排到室外。而室外進入的新風則經過顯熱回收器后夏季溫度降低，冬季溫度升高，從而達到能量回收目的。新風應有兩個入口，并在空調器排風出口處設一溫度傳感器，調節二新風入口處的電動閥開度，以保證排風出口處的溫度高于5℃。否則顯熱回收器排風側有結冰的危險，影響系統正常工作。在北方寒冷地區使用顯熱回收器應注意防凍問題。

帶能量回收裝置的空調器在其他排風量較大的空調系統也適用，如果排風無交叉污染問題，則可以用轉輪式的全熱回收器代替顯熱回收器，這樣能量回收效率則更高。一般來講，顯熱回收器最大能回收50%左右的能量，而全熱回收器則最大能回收80%左右的能量。

3　從節能角度通盤考慮空調系統的設計方案

（1）考慮逐時系數和同時使用系數。采用全空氣系統時，空調機組應按負擔房間的情況考慮各朝向房間的逐時系數（定風量系統為各房間逐時最大值之和，變風量系統為各房間逐時之和的最大值），對水系統而言還應考慮各風系統的同時使用系數。

（2）采用變新風比系統。變新風比系統是空調全年運行過程中節能運行的一個主要方式。國外的一些研究成果及統計資料表明，控制新風比及采用全新風冷卻或預冷的節能占整個空調系統全年能耗的10～15%。

（3）充分利用自然冷源。充分利用自然資源的冷源與熱源是降低能耗的又一重要途徑（因地適當采用自然冷源可以大大節約能耗）。設計時應充分考慮氣候等因素，以避免造成大馬拉小車現象。對于地下水源豐富的地區而言，由于地下水溫度比較恒定，就可以進行充分利用。例如：在我國華北地區，地下水溫常年維持在15～19℃，無論用于制冷還是用于熱泵都是非常理想的。

（4）根據建筑物的功能劃分，在設計時對空調區域采取不同的空調方案，將功能相近的各功能區采用一套空調系統，如此一來可以有效的提高系統的同時使用系數和空調負載率，有利于空調設備的高效運行。

4　結語

隨著我國建筑業的高速發展，節能的重點已從工業逐漸轉向建筑方面發展。由于暖通空調系統的節能占建筑節能的主要部分，從而使得暖通空調系統的節能已成為關系到國計民生和國家可持續發展的重要行業。因此，有必要對暖通空調系統在節能方面存在的問題給予更多的重視，促使暖通空調系統具有發揮經濟性、節能性、安全性、舒適性和美觀性的綜合性作用，使其對國民經濟的發展和人民生活的提高帶來正面效應。

[1]顧奎偉.淺談可持續發展形勢下暖通空調設計中的問[J].山西建筑，2008（16）.

[2]楊春梅.暖通空調與節能設計的相關問題探討[J].內江科技，2009（1）.

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TU831

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1673-0038（2015）28-0039-01

2015-6-28