暖通空調節能技術與設計方法淺析

張美玲

摘 要：隨著現代社會經濟的迅速發展，人們對生活質量的要求有所提高，暖通空調的應用日益普及，暖通空調的大范圍應用大大的改善了人們的生產與生活環境，但能耗問題也隨之凸顯出來，節能問題也越來越為人們所重視，為了創造一個舒適的居住環境，暖通空調系統得到了廣泛應用。暖通空調系統節能技術的開發、設計以及應用逐步成為建筑系統節能的基礎。在暖通空調系統節能設計及節能設計相關問題上進行了闡述。

關鍵詞：暖通空調；節能設計；能耗；設計方法；對策措施

1 淺理解暖通空調及其節能技術

暖通空調主要由通風、采暖、空氣調節三方面組成。暖通即通風、排風系統和制冷供暖系統等綜合方面的設計，其是建筑設計工種中的一個分類的名稱，是建筑的重要組成部分。其節能技術是指在采暖方面盡可能用最少的能源得最多的能量。暖通空調節能包括熱電聯、熱泵、太陽能、被動式太陽房等。

2 暖通空調的發展

人們在古代就利用先天的自然條件創造出了很多具有自然特點的建筑物，并對建筑物內部的通風和采暖進行設計與優化。現代社會中，人們對通風、采暖仍然采用大量的人工方法，因而加大了能源消耗量。近年來，節能問題越來越被人們所重視，暖通空調節能問題也被越來越多的科學家研究與分析，從而使暖通空調節能設計越來越完善，近來的沈陽奧體中心節能設計便給建筑節能帶來了新的起點。

3 暖通空調的節能設計

3.1 暖通空調系統的能耗來源。暖通空調系統所消耗的能源主要是供熱、制冷負荷的確定以及空調系統的正確配置與布置、空氣調節設備的選擇以及空氣調節的負荷。

3.2 暖通空調系統的設計原則。暖通空調系統的設計主要依照以下三個原則：一是保證每個房間的室內溫度能獨立調控；二是便于實現分戶（或分室）熱量均攤的功能；三是管路系統相對簡單、相應關鍵消耗少、節省投資?？照{系統的設計對系統的節能起著至關重要的作用。

3.3 暖通空調節能技術措施及方式。（1）合理計算空調系統的設計負荷。正確地計算負荷對整個暖通空調系統的節能設計十分重要，負荷偏大會導致投資運行費用增大，耗能增大，負荷偏小不能滿足所需要求，通過計算空調系統的設計負荷，可以消除不必要的損耗，節約能源。（2）提高系統的控制水平。經研究表明，采用舒適性評價指標作為空調系統的調控參數可使空調系統在人體舒適的條件下節能30%左右。（3）提高維護結構的保溫隔熱性能。對暖通空調系統而言，圍護結構造成的熱損失在整個空調系統中占有相當大的比重，因此，提高維護結構的保溫隔熱性能在暖通空調系統節能中是十分重要。（4）建筑規劃中設計綠化帶。綠化對于建筑節能也起到一定的作用。樹木在起到遮光作用的同時還能降低空氣的溫度，從而使建筑物受到的太陽輻射的熱量有所降低。綠化可以使屋頂上的太陽熱量主要消耗在水分蒸發上，因此這部分熱量就不會使屋頂結構表面的溫度持續升高，從而幫助了暖通設計的節能。（5）變流量技術的應用。對于暖通空調系統而言，絕大部分時間內，實際負荷小于設計的負荷，并且會是不斷變化。作為熱量和冷量載體的水和空氣，其流量也是隨著負荷的變化而變化。這既是采暖的要求，也是節能的要求。因此，對相關領域科學人士而言，如何有效地控制系統的流量，既能滿足隨時變化的負荷的要求，又能最大限度的節約能耗，是暖通空調系統領域近年來的技術熱點之一。對暖通空調系統的流量調節，現如今采用改變系統動力的方式，而不采用改變系統阻力的方式，已成了人們的共識和技術潮流，這種方式更為經濟，更為人們所理解與接受。改變系統動力的變流量技術，就全國范圍來看，在供暖系統、空調的冷凍水等系統中，都得到廣泛的應用。（6）排風余熱回收技術的應用。夏季，空調建筑的排風溫度低于室外新風溫度，室內濕度也低于室外新風含濕量。冬季反之。利用熱回收裝置對排風和新風進行熱交換，不僅可以降低新風溫度還能降低新風的濕度。安裝在排風出口的熱交換器，排風和新風分別通過各自的通道進行間接接觸換熱；利用排風余熱來預熱新風可達到回收排風余熱的目的。這樣做即節能，又改善了室內空氣流通的質量。熱回收設備的研制和開發，很快的被人們接受，并對其節能意義作出很高的評價。對我國而言，提高熱回收設備的性能和質量，并且便于安裝使用，使其易于與各種不同的建筑相結合，是熱回收設備的主要研究方向。（7）地源熱泵技術的應用。所謂地源熱泵技術，即以地熱作為熱泵裝置的熱源或熱匯來對建筑進行采暖或制冷的技術。熱泵靠位能迫使熱量從低位熱源移向高位熱源。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源（如電能），既可實現低溫熱源向高溫熱源的轉移，又可實現高溫熱源向低溫熱源的轉移。熱泵可以把不能直接利用的熱能轉換為可利用的高位熱能，目前在自然界和工業生產中產生大量的低溫熱源儲藏于空氣、土壤、水，以及工業廢氣、廢水中，利用熱泵技術可以回收這些低溫熱源，用此產生高溫熱源以應用至生產和活中，從而達到節能的目的。（8）降低輸送過程中的能耗。現如今選用保溫性能好的新型保溫材料也是節能的重要措施之一，選用保溫性能好的保溫材料對管道進行處理，有利于節省能源。在滿足空調精度、人體舒適度和工藝要求的前提下，通過提高供回水溫差、選用低流速、輸送效率高的載能介質和效率高、部分負荷特性好的動力設備，可以減少輸送過程的能耗，從而提高輸送效率。

4 暖通空調節能設計的問題

4.1 在暖通空調的設計與施工中存在著問題，很多非專業人員從事暖通工作，在施工中遇到調整方案問題根本做不到及時準確的處理，最終導致系統出現無法挽回的后果，給系統的運行與管理留下未知的隱患。

4.2 在工程實施運行管理過程中存在著問題，例如相應暖通空調操作和管理人員的理論知識匱乏，即在暖通空調施工設計完成后，對不具備暖通空調基本理論知識的操作人員并沒有對暖通空調日后進行系統培訓就開始運行，更不會根據室外參數的變化進行相應的調節，導致能耗加大。

4.3 現代人們對環保節能意識不斷提高，因此對于出現的眾多的環保與節能設計和方案，設計人員有時候無從下手。設計人員在缺乏對設計方案正確理解與評價方法情況下，使用錯誤的評價方法造成能源的浪費。

5 結語

暖通空調的節能技術與設計不僅是為了完善我們的居住環境，提高我們的生活質量，保護我們人類賴以生存的環境，還關系到國家能源安全、資源消耗和環境污染，是關系國計民生和國家可持續發展的重要行業。暖通空調系統的節能不僅關系到人們的冷暖、健康、安全、工作效果和產品質量，暖通空調設計主要是為了改變空氣溫度、濕度、氣流及人們周圍建筑環境等之間的輻射熱交換，完善家用空調，保持人體熱平衡的感官需求。建筑節能不僅是一項技術綜合課題，也是巨大的社會課題。我們要對暖通空調系統的節能存在的問題加以足夠的認識與了解，同時充分了解暖通空調系統節能的益處。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。因此，我們節能技術的研究開發和運用是暖通空調系統、建筑系統節能的基礎，這些技術的合理應用，一定能為建筑節能做出重要的貢獻。

參考文獻

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