節能技術在暖通空調設計中的應用探討

于欣

北京市設備安裝工程集團有限公司 北京 100166

引言

在現代社會，對于空調技術的應用是相當廣泛的，給人們的生活工作都帶來了很大的便利，不過，空調技術的應用對于資源的消耗又是非常大的，容易影響到生態環境。為了適應社會可持續發展的需求，就需要在暖通空調的設計中能夠合理地運用節能技術，減少對于能源、資源的消耗，保護我們的生態環境。

1 應用節能技術的必要性

隨著經濟水平的提升，人們更加追求生活的品質，希望能有更好的工作、生活環境，而暖通空調在改善人居環境方面就有著顯著的作用，所以也成為工程建設非常重要的內容。進行建筑工程設計一個重要原則就是實用性，除此以外，還需要保證其使用的舒適性，這也正是暖通空調價值體現之所在。而在設計暖通空調的時候，主要考慮的就是溫濕度以及清潔等方面的因素，這些因素大多都會對能耗問題產生很大的影響，因此應該將節能技術和暖通空調設計進行結合，對制冷設備以及壓縮機等進行科學的設計與運用。實踐應用顯示，暖通系統的設備在運行過程中都會有一定程度的能耗問題，有些還會污染空氣或者環境，對環境造成不良的影響。而將節能技術在暖通空調設計中進行運用，能夠改善它的能耗問題，更加符合社會持續發展的需要，對于建筑行業的發展也有著推動的作用。可以說，節能技術的應用是產業融合發展的一個重要途徑[1]。

2 節能設計在暖通空調設計應用中存在的問題

2.1 節能技術應用不合理

很多企業設計的暖通空調，因為過于追求利益，采用了還不成熟的節能技術，并沒有進行充分的驗證，就將之推向市場，結果存在很多不完善的地方。暖通空調設計周期比較短，沒有足夠的時間進行前期方案論證，在新產品中應用了還不是很成熟的節能技術，結果單品的能耗反而變得更高。因為沒有合理的應用節能技術，反而降低了產品市場認可度，時間長了就會導致人們對于節能技術并不信任，這對于節能技術的推廣來說是非常不利的。

2.2 節能新技術應用未考慮實際環境

為了在暖通空調中能夠成功的應用節能新技術，不但要進行科學合理的設計，還需要充分考慮其實際的運行環境。有些施工單位對于暖通空調的設計對于應用環境的考慮，設計應用比較盲目，結果降耗的效果并不是很理想，設計成本無謂的增加。再進行暖通空調施工的時候，對于節能新技術的施工工藝也不夠了解，有些企業更是在沒有施工方案的情況下就進行施工，結果暖通空調留下了很多的隱患，經常會出現各種問題。

2.3 設計方案無法滿足施工現場的要求

地形暖通空調設計必須要保證其設計方案的可行性，必須要與具體的施工條件相符。可是有些企業在進行施工設計的時候，沒有做好施工現場考察工作，也沒有合理安排勘探工作，有效的論證設計方案，結果施工質量得不到保障，也不符合設計要求。設計方案對于暖通空調節能效果是有著最為直接的影響的，為了保證最終的效果，在進行設計的時候一定要施工環境因素考慮進來，這是非常關鍵的[2]。

3 節能技術在暖通空調設計中的應用

3.1 冷卻水、冷熱水和風系統的合理設計

在進行暖通空調冷熱水系統設計的時候，對于節能技術的應用，對于供水冷凍水溫度差的控制是很關鍵的，應該盡量降低其溫度差，減少對于能量的損耗。并且，還需要加強對于閉式循環系統的應用，這樣能夠延長系統23.5%的壽命，還能夠降低其45.6%的能耗。在進行設計的時候，可以采用一泵到頂的方式，這樣方便以后對設備進行維保，也可以在一定程度上減少設備運行期間的能耗。

3.2 合理使用熱回收技術

如今，暖通空調設備的運行通常會浪費產生大量的余熱，造成了資源能源的浪費，其實，這些余熱是有著很高的利用價值。因此，進行節能設計就需要加強對于娛樂的回收利用，就比如說進行再熱，利用不同狀態的流體，運用熱交換系統等來更加高效地進行熱傳遞，減輕設備運行帶來的熱量損耗，使系統可以更有效地調節熱度以及熱量，實現節能的效果。建筑中應用的采暖空調都需要將室內的廢氣排放到外面，這需要使用不少的能源，而通過進行新風系統的設計處理，比如說加入熱回收系統，回收利用排風能量，就能夠提高其節能的效果。并且，這樣在一定程度上使設備的運行負荷下降，其節能性、經濟性都是很好的。利用這種方式進行設計的系統，其熱回收效率超過70%，顯熱回收效率也能夠達到一半，在設計中要求一定要使用直流集中排風系統，且它的功率不能低于3000m/h，當新風和排風的溫差超過8℃時才能正常的運轉[3]。

3.3 可再生能源的合理使用

如今，社會各界對于可再生能源的利用都非常重視，這在很大程度上減輕了人們對于不可再生能源的依賴程度，減輕了不可再生能源的消耗，對于環境的可持續發展有著重要的意義。進行暖通空調節能設計也應該加強對于可再生能源的利用。如今應用比較多的主要有兩種形式：第一種是對于地熱的應用，主要使用地源熱泵，通過電能低溫位換成高溫位能源，如此不但可以進行制冷，還可以進行供熱，節能環保的效果是很好的。許多地區的低能溫度都是很穩定的，應用起來有著很大的穩定性。因此在這些暖通空調設計的時候就可以運用地源熱泵。夏天氣溫比較高，在20℃以上時熱泵就能夠充當冷源，進入環境的熱量能夠被導入地源中。冬天溫度比較低，在5℃以下的時候，地源中的溫度就可以傳到建筑環境中，為其進行供熱。在暖通空調設計中應用地源熱泵，其中蓄熱器的作用是非常關鍵的，需要重視起來，這對于能源的利用效率有著直接的影響。第二種是對于太陽能的應用。對于暖通空調節能設計來說，太陽能的利用有主動型與被動型兩種。主動型的方式是比較復雜的，還需要通過電力進行輔助，相關的要使用的元器件的成本也都很高；與之相比，被動型的結構形式都是比較簡單的，也不需要什么輔助能源，元器件也都比較簡單。在具體進行設計的時候，必須要充分考慮各方面的因素、條件來進行選擇。

3.4 新節能技術的應用

3.4.1 變頻調速技術。在水泵系統或者風機系統中都可以運用變頻調速技術，這對于降低系統的能耗有非常顯著的作用，同時，還能夠提高系統運行的可靠性[4]。

3.4.2 輸送系統的處理技術。在暖通空調運行的時候，輸送系統是一個能耗比較高的環節，節能設計的時候，對于這一系統必須要重視起來，通過合理的設計降低其能耗。比如說在進行設計的時候，冷凍水與冷卻塔水有關系統的溫差進行提升，這樣就有助于降低輸送系統的動力消耗。如可以減少冷凍機換熱面積，要對冷卻塔內部盤管的數量進行分析，采用誘導類的風口送風，控制送風的溫度。還有就是要控制好流速，對水泵以及風機的功能，消耗以及流速等進行控制，讓他們能夠達到正比，這樣在低速運行的時候，結果會更穩定，能耗也會比較少。

3.5 科學選擇空調設備的節能技術

對于暖通空調系統來說，空調設備是最為核心的，一定要保證選擇的科學性。空調的種類是很多的，而節能效果比較好的只有輻射型的，所以選用空調設備，應該盡量使用這樣的空調。除了空調設備的選擇比較重要以外，通風系統選擇也很關鍵，要求兩者要有良好的匹配度，確保空調系統可以正常的輸送各種風量。如果建筑有外窗的話，適當增加外部通風窗能夠更有效地吸收熱能源，如果沒有的話，則需要使用空調器來進行吸收。

3.6 降低暖通空調自身能量損耗的節能技術

暖通空調系統的運轉往往會存在能量損耗，而節能設計就是需要降低這些損耗，對此，比較常用的節能方式有以下幾種。

3.6.1 使用有著良好保溫效果的隔熱材料對系統的能量運輸管道進行包裹，從而降低能量的損耗。

3.6.2 設計智能化的管道平衡系統，科學有效的平衡管控暖通空調管網中的溫度、水壓，從而更高效地進行水力的傳輸，降低能耗。

3.6.3 為暖通空調系統設計效率比較高的動力設備，配備低負荷、小阻力的管路網，降低能量輸送造成的損耗[5]。

3.7 區域規劃設計，優化節能方案

3.7.1 自然資源應用。在進行區域空間規劃設計期間，要將暖通空調盡可能地靠近冷熱源，控制路由所帶來的能源耗損問題，保障節能技術應用效果。在設計階段要將系統中的余熱、廢熱等能源合理利用。也就是說，電廠余熱、工業廢氣、太陽能、地熱等資源，都需要在設計階段合理利用。這種節能技術的應用，能實現可再生資源的利用。如果地區的天然氣資源相對充足，如果技術應用能保障經濟性，還可以利用分布式燃氣冷熱電聯供系統。地表水、地下水資源，都能在不同季節起到調節溫度的作用。

3.7.2 材料應用。對于暖通空調的設計需要盡量使用那些可以進行變頻調節，耗能低而又綠色低碳的設備、材料，這樣保溫技術的應用效果才會更好。暖通空調還要和建筑的空間結構配合起來，這樣也有助于發揮保溫設計的作用。要對運行過程中的損耗進行有效的控制，這也是為了達到節能的目的。如今市場上是有著很多種類的節能材料的，在進行選擇時，需要考慮其經濟性與實用性。要根據臨界保溫點來計算保溫厚度，厚度要適中，不能太厚，還應該有良好的防潮防水作用。

3.7.3 建筑結構計算。暖通空調系統設計期間，要根據建筑物的空間結構特點進行。也就是說建筑物是否能達成節能要求，將圍護結構保溫設計以及墻體、門窗、地面、屋面設計等工作做好，在建筑工程設計規范引導期間，都能按照行業標準進行。數據信息獲取階段，一些設計人員會選擇加大系數，調整負荷計算模式等途徑，導致設備、材料選取期間數值相對較大，運營系數要明顯高于實際需要，這種情形之下，建筑結構以及暖通系統管理的數據信息偏離目標要求，就會導致電能資源的浪費。在系統中添加設備，也會導致企業單位的負擔問題[6]。

3.7.4 建筑結構規劃。在建筑設計期間按節能設計的標準要求，需明確建筑物的體型系數，將門窗比、朝向等因素深入分析，在圍護結構的熱工指標設置期間要按照行業規范進行。尤其是在常見極端性天氣的區域，確定項目施工標準，將建筑節能目標落實，都需要圍繞建筑結構規劃的各項工作進行。在規劃設計期間，利用外墻節能技術，可以將保溫層的內部材料進行調整[7]。

4 結束語

如果在暖通空調設計中存在能耗問題的話，有可能對設備運行的合理性以及穩定性產生不良的影響，所以必須要合理地運用節能技術，依靠先進的知識、經驗，提高設計的質量，這樣才可以獲得更好的發展。