暖通空調系統的節能減排設計

張勃龍

摘? ? 要：近年來，我們的環保意識越來越強，再加上政府的大力宣傳以及車輛限行、企業限產等一系列措施的推出，節能減排已經深入人心。但目前全球氣候變暖依舊存在，冰川融化、海平面上升等問題不斷出現。對于暖通空調專業，節能減排成為一個重要的研究課題。本文將論述節能減排的意義，并就其在暖通空調中的設計原則及應用進行分析。

關鍵詞：暖通空調;節能減排;可持續發展

1? 暖通空調系統節能減排的意義

隨著我國經濟的快速增長，人們生活水平得到極大提高，各種大型商業綜合體、寫字樓、商場猶如雨后春筍一般不斷涌現;同時，許多工廠引進現代化的生產工藝，告別了粗獷的生產模式，大批精密儀器投入使用。在此大環境下，民用建筑、工業建筑都對室內溫濕度提出了更高要求，于是暖通空調系統被廣泛應用。空調在帶來舒適室內環境的同時，也消耗了大量能源，產生污染排放，給環境造成嚴重破壞。因此，暖通空調的節能減排措施成為一個重要的研究課題。

2? 暖通空調節能減排設計原則

對于建筑工程而言，暖通空調方面的節能減排設計涉及的內容較為廣泛，包括冷熱源、冷熱量的配送與傳輸以及房建末端設施等等。暖通空調是由多個子系統構成，而且這些子系統的構成也具有一定的復雜性，這就要求設計人對系統結構進行充分的了解。在節能設計時應遵守以下原則。

2.1? 整體性

暖通空調的形式多種多樣，在對具體形式進行選擇的過程中，需要對各種影響因素進行考慮，明確各種形式的應用效果和能耗。將節能減排理念貫穿于工程設計的全過程，平衡把握節能減排設計的利弊，實現節能的同時也要注意成本控制。

2.2? 技術性

工程設計離不開先進的科學技術，這就要求設計人員具有扎實的專業素養以及學習新知識追求創新的能力，要充分發揮各種設備、技術的應用優勢。通過列出多種不同方案并慎重比較，選擇出最優方案并不斷深化，實現資源利用的最大化。

2.3? 動態性

暖通空調系統設計是一項非常專業、復雜的過程，需要變化、發展的眼光，與時俱進，優化調整系統設計，結合建筑項目的實際情況，全面把握專業發展趨勢，及時修正固有思維，消除系統隱患，科學調整暖通空調的設計方案。

3? 暖通空調系統的節能設計

為達到暖通空調低能耗、高舒適度的目標，就相關措施進行簡要介紹。

3.1? 優化設計方案

建筑暖通空調系統的設計方案對于資源利用、節能減排有著直接影響。應充分結項目合當地自然條件、政策規定、配套設施以及業主需求，提出多種系統方案，在保證整體運行的前提下，實現分區控制，使業主能夠在不同的時間、空間上靈活調整系統運行模式，同時做好過渡季節的方案設計。通過認真比對和分析后，選擇最優方案，最大程度地降低建筑暖通空調系統的能耗。

3.2? 改善建筑保溫性能

通過改善建筑保溫性能，可有效降低室內熱損失。在空調設計中，較低的圍護結構傳熱系數是減少空調系統負荷計算值的前提。負荷降低，意味著整個空調系統從主機到管路，再到末端全部減小，不僅降低初投資，而且節約了運行能耗。同時，室內熱損耗小了，空調主機就不必頻繁啟動，也在很大程度上實現了節能。甚至在一些地區，保溫性能良好的圍護結構可以直接替代暖通工程。因此，國家節能標準中重點提出了對圍護結構的保溫隔熱性能的要求。

3.3? 采用環保冷媒

空調設備在檢修清洗、管道意外破裂以及日常滲漏，導致制冷劑中有毒物質隨空氣流動進入大氣層，在紫外線及高溫下分解為氟、氯、溴等原子，嚴重破壞臭氧層。這就要求制冷系統應大力推廣使用環保節能的制冷劑。理想的制冷劑有以下物理特性：蒸發潛熱大、臨界溫度高、冷凝壓力低、凝固溫度低、氣態制冷劑比體積小、液態制冷劑密度高。

3.4? 強化自控，引進變頻控制

暖通空調的自動控制系統直接決定著空調系統的能量消耗和熱量輸出。自控是在滿足使用要求前提下，以冷量、熱量和電量消耗最少為目標，通過變頻技術進行系統的控制，在外部環境和建筑內部溫度接近的情況下，可以通過低頻運行或者全新風送入室內來調節溫度，這樣能夠使空調的能耗有效降低，避免無用功。而且在空調運行功率發生改變的同時，不會對其送風效果造成影響，對節能減排目標的實現具有積極的作用。

3.5? 應用蓄冷蓄熱技術

各地用電狀況都存在電負荷峰谷差較大的情況，在用電高峰時電力供應不足，而在低谷時電力供應過剩。蓄冷蓄熱技術就是利用電網低谷時間工作制冷或制熱并儲存，待電網高峰期將能量釋放出來滿足生產需要。這能夠轉移電力高峰電量，平衡電網峰谷差，提高現有發電設備的使用率，減少發電裝機容量，從而減少發電廠引起的環境污染。采用蓄冷蓄熱技術能夠產生良好的經濟效益和社會效益。

3.6? 注重能量回收

普通建筑中，利用能量回收設備從排風中回收部分熱量用來處理新風，減少由制冷或制熱機組負擔的新風負荷，從而減少空調主機的能耗。而在工業余熱回收中，節能減排、經濟效益更加明顯。通過回收生產中產生的廢熱，并對其進行分品位、階梯式利用，可使節能最大化。其中北方地區工業余熱供暖是典型案例，也可用于加熱生活用水、工藝補償、高溫余熱熱電聯產等。這不僅減少鍋爐投入，減少氮氧化物的排放，同時還能降低余熱對環境的污染。

3.7? 積極推廣可再生能源

當前，為了暖通空調向節能環保方面發展，相關從業人員做了大量科研工作，發掘了許多新能源、新技術，例如太陽能、風能、水能、地熱能、熱泵技術等等。在對暖通空調系統進行節能減排設計的過程中，應該積極使用可再生能源，使其設計能夠得到不斷的優化。例如，通過太陽能實現熱泵系統的構建，減少暖通空調對電能的依賴，而太陽能本身具有可再生、無污染的特性，能夠使暖通空調的負面影響有效降低，對系統節能減排設計的落實具有積極的作用。

4? 結束語

暖通空調系統節能減排的根本在于合理、高效地利用能源，需要從項目乃至地區全局的角度出發，結合先進的理念進行設計。這是建筑行業可持續發展的重要環節。既要滿足生活生產的需要，也要適應綠色發展的理念，時刻牢記習總書記系列重要講話：綠水青山就是金山銀山。

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