暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能與節(jié)支優(yōu)化策略研究

劉偉庭

【摘 要】隨著暖通空調(diào)逐漸被大眾所認(rèn)知和利用，暖通空調(diào)最重要功能就是采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)，通常被運(yùn)用到熱力學(xué)、流體力學(xué)及流體機(jī)械中，是機(jī)械工程中最主要的學(xué)科。一般情況下，暖通空調(diào)系統(tǒng)多用于控制空氣的溫度和濕度，以此來提升室內(nèi)的舒適度，其最重要的優(yōu)勢就是能夠節(jié)能與節(jié)支，而隨著被眾多人所應(yīng)用，一些弊端也隨之而來，能源的過分消耗，縮短了暖通空調(diào)的壽命。只有在科學(xué)合理的策略下才能做好節(jié)能工作，基于此，本文將從暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計出發(fā)，深入分析暖通空調(diào)的節(jié)能方法和暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)。以此來提高人們的生活質(zhì)量水平，確保環(huán)境的優(yōu)化。

【關(guān)鍵詞】暖通空調(diào)；系統(tǒng)節(jié)能；節(jié)支優(yōu)化

在城市建設(shè)與家居生活當(dāng)中應(yīng)用暖通空調(diào)非常重要，暖通空調(diào)的使用為人們提供了舒適的生活環(huán)境，可是隨著使用人群的快速增長，能源耗損問題也隨之而來，從一定程度上影響了人們的生活環(huán)境與生活質(zhì)量，據(jù)有關(guān)資料顯示，每年我國在暖通空調(diào)的消耗量可以達(dá)到60%以上，面對如此龐大的數(shù)據(jù)，我們必須要采取一些有利措施，優(yōu)化能源使用量，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)支、節(jié)能的目的，這不只是保護(hù)環(huán)境的一種重要手段，也是解決我國目前能源消耗的最佳策略。

1 暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

暖通空調(diào)系統(tǒng)自身的結(jié)構(gòu)就較為復(fù)雜，一些工作原理和基本組成都存在著一定復(fù)雜性，在系統(tǒng)類型上也呈現(xiàn)出多樣化，最能直接體現(xiàn)的就是我們所熟知的中央空調(diào)。一般在設(shè)計過程中都是將一些較為簡單的數(shù)據(jù)信息組合成一個復(fù)雜的系統(tǒng)，這樣做的目的就在于防止一些數(shù)據(jù)被盜取，設(shè)計的好壞與否關(guān)系著暖通空調(diào)系統(tǒng)的性能，主要表現(xiàn)在功能和質(zhì)量兩方面，通過使用者使用期限內(nèi)功能的保持性和質(zhì)量性來決定這個系統(tǒng)的整體水平。如果系統(tǒng)的各部分設(shè)計超負(fù)荷運(yùn)作，就會使

能源消耗更大，也不能有效的達(dá)到優(yōu)化能源的效果。因此，我們要想優(yōu)化能源，就要從技術(shù)方面進(jìn)行該系統(tǒng)的節(jié)能，首先我們可以通過建立模型進(jìn)行分析和策略的研究，以此達(dá)到節(jié)能的目的。然后根據(jù)系統(tǒng)的自配裝置進(jìn)行計算一些設(shè)備送風(fēng)流量、干球溫度公式為：

qva=（vaQ0x3600）/（h1-h2）

其中qva為風(fēng)量va空氣的比體積h1-h2 焓差值Q0為制冷量單位w

va算法，進(jìn)出風(fēng)溫度的平均溫度下，查其比體積

根據(jù)送風(fēng)和回風(fēng)溫度的計算空調(diào)制冷量，以此達(dá)到約束力。

2 暖通空調(diào)節(jié)能優(yōu)化方法

2.1 合理選擇設(shè)計方案

對于設(shè)計方案的選擇是對空調(diào)整體性能的重要把控。因此，相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)該在設(shè)計過程中注意一些數(shù)據(jù)不要隨意的更改，在整體空間上要進(jìn)行考慮人員的多與少，對于人員較多就進(jìn)行溫度、濕度的控制管理，相對較少的人員可以在空氣清潔方向進(jìn)行修改和調(diào)整，使衛(wèi)生在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值內(nèi)。一般在設(shè)計中都采用分層空調(diào)系統(tǒng)，因為不僅可以減少運(yùn)行的能耗，還能減少投資成本，在設(shè)計過程中要充分考慮系統(tǒng)的三大功能，對系統(tǒng)進(jìn)行合理的規(guī)劃。

2.2 改善建筑保溫性能

保溫性能對空調(diào)負(fù)荷大小有決定性作用，維護(hù)結(jié)構(gòu)對暖通空調(diào)系統(tǒng)減輕負(fù)荷有作用，通過改善保溫性能提升結(jié)構(gòu)隔熱的性能，可以降低空調(diào)系統(tǒng)的消耗能力，通過維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱空調(diào)冷負(fù)荷也就變大。因此要盡量控制s（s=F/v），對于同體積的建筑物增加阻熱結(jié)構(gòu)。還需要合理控制窗墻比例，外部窗傳熱和太陽能輻射占總熱能很大比例。在合理范圍內(nèi)減輕外部窗的面積，對于遮陽也可以起到一定措施。采用氣密性好的門窗減輕房間內(nèi)空氣流動，也紡織室內(nèi)溫度擴(kuò)散等。建筑物的朝向也是一個決定性因素，在節(jié)能上也有一定保護(hù)措施。

3 暖通空調(diào)的節(jié)能控制方法

任何一個系統(tǒng)的運(yùn)行都有著可靠性、高效性，而且在結(jié)構(gòu)的設(shè)計上也有著很大的關(guān)聯(lián)性，特別是暖通空調(diào)本身就是個高能耗的設(shè)備，其結(jié)構(gòu)設(shè)計方案直接關(guān)系著其在應(yīng)用上是否節(jié)能。針對建筑面積的層高以及空間密度等合理的參考，必要的時候可采取分層的空調(diào)系統(tǒng)，在使用過程中盡可能地降低運(yùn)行能耗及建設(shè)成本。

3.1 水力平衡裝置的采用

充分考慮阻力的問題，減少水力介質(zhì)的輸送能耗，這樣才能更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。一般情況下，定流量系統(tǒng)要想讓水力處于平衡的狀態(tài)應(yīng)設(shè)計好系統(tǒng)和管路，通過調(diào)試靜態(tài)平衡工作來實(shí)現(xiàn)整體平衡。在變流量的系統(tǒng)中設(shè)置動態(tài)的平衡閥，一般在水量較大的時候才使用，熱力入口處設(shè)置靜態(tài)的水力平衡閥來調(diào)整水力的平衡。

3.2 改善建設(shè)保溫性能

建筑結(jié)構(gòu)的保溫性能是影響空調(diào)運(yùn)行負(fù)荷的關(guān)鍵性的因素，建筑保溫性能是判斷空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行能耗高低的一個重要指標(biāo)，因此暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的同時，還要保證建筑保溫性能的改善。房間體形系統(tǒng)與空調(diào)的荷載量存在著正比關(guān)系，對房間的系數(shù)進(jìn)行全面控制的同時，科學(xué)合理地控制窗墻比，在建筑物的設(shè)計上盡量減少外窗的面積比，將窗墻比控制在合理的范圍內(nèi)。對于已經(jīng)建成的房屋，一般都采用遮陽的措施來控制傳熱量，氣密性越好的房間，房間的保溫性能就越好。

4 冷熱源的節(jié)能選擇控制

建筑暖通空調(diào)的冷熱源參數(shù)控制主要是建筑物的功能及性質(zhì)進(jìn)行綜合性考慮，還要考慮到暖通空調(diào)的能源結(jié)構(gòu)以及建筑物的實(shí)際使用率。建筑暖通空調(diào)的冷熱源通常需要滿足下列幾點(diǎn)：（1）進(jìn)一步強(qiáng)化對建筑暖通空調(diào)優(yōu)選熱能技術(shù)的應(yīng)用，針對外界的發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)先進(jìn)行選擇。（2）提高對熱源使用的利用效率。（3）供水熱源的選擇通常都是選擇低熱源。若是在建筑工程暖通空調(diào)使用中暖通空調(diào)所在的地區(qū)沒有集中熱源，一些熱負(fù)荷較小的建筑物群，一般都會依據(jù)電力熱泵機(jī)組來對建筑物進(jìn)行集中供熱。

5 可再生能源空調(diào)的設(shè)計

地?zé)岜玫氖褂迷碇饕呛侠砝玫叵聹\層的地?zé)豳Y源，無論是制冷還是制熱，主要是在節(jié)能的基礎(chǔ)上一種高效的能源利用形式。隨著四季溫差的變化，可以將溫度高的通過地源熱泵傳遞到溫度低的，而地源熱泵在暖通空調(diào)系統(tǒng)中也主要發(fā)揮著蓄熱器的作用，使空調(diào)系統(tǒng)的能源利用率得到有效的提高。

暖通空調(diào)主要應(yīng)用太陽能系統(tǒng)，設(shè)計非常繁雜，同時要有電力的輔助才能展開工作，且施工所需的造價也比較高。但是有效運(yùn)用建筑物的建設(shè)構(gòu)件或者是建筑位置，綜合運(yùn)用綠色環(huán)保的太陽能資源，以此來達(dá)到資源綜合利用的目標(biāo)，除此之外，在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)下有效運(yùn)用集熱板等技術(shù)，使其形成太陽能集熱墻，也可以進(jìn)一步提高太陽能資源的利用率。然而現(xiàn)階段可再生資源的有效運(yùn)用尚未得到推廣使用。

6 優(yōu)化暖通空調(diào)的系統(tǒng)設(shè)計

暖通空調(diào)設(shè)計一般都是采取能夠獨(dú)立調(diào)控各個房間的溫度，實(shí)現(xiàn)熱量的均攤，但在實(shí)際的應(yīng)用上暖通空調(diào)中央空調(diào)系統(tǒng)的使用以及調(diào)控都會與原有的設(shè)計有所出入，設(shè)計的數(shù)據(jù)以及使用壽命等與實(shí)際相比存在一定的差異，主要原因是由于房屋建筑面積所對應(yīng)的空調(diào)制冷面積有出入導(dǎo)致的，因此暖通空調(diào)的系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計必不可少。暖通空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化的同時，還應(yīng)設(shè)計隔熱保溫性能良好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，減少能源的損耗，以節(jié)能性和舒適度作為空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)控參數(shù)，以減少能量的損耗。變頻技術(shù)的成熟在空調(diào)系統(tǒng)的輸送設(shè)備的應(yīng)用上還能得到有效的應(yīng)用，而且越來越多地采用水泵、風(fēng)能等開展節(jié)能新技術(shù)。

但是影響暖通系統(tǒng)節(jié)能的因素也存在很多，推行健康綠色的建筑環(huán)保工作也是有一定的控制因素，減少建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗，才能從根本上提升節(jié)能水平。基于此，在強(qiáng)化暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計水平的前提下上，推廣綠色建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)也起到很大的促進(jìn)作用。

總結(jié)

綜上所述，暖通空調(diào)的節(jié)能環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用上直接關(guān)系著整個建筑項目的節(jié)能效率與建筑工程企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。鑒于暖通空調(diào)使用的重要性，在具體建筑工程中，依舊需要不斷地改善暖通空調(diào)設(shè)計技能技術(shù)的應(yīng)用情況，使節(jié)能工作能夠在暖通空調(diào)系統(tǒng)中得到具體體現(xiàn)，進(jìn)而從根本上促進(jìn)建筑企業(yè)向著綠色環(huán)保、健康的方向發(fā)展。

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