暖通空调系统节能设计

暖通空调系统节能设计探讨

摘要：近年来，由于我国经济持续快速发展，加上产品能耗大，我国能源不足的现象日趋严重，节能问题越来越受到人们的重视。暖通空调系统在建筑节能中占据重要的位置，起着重要的作用。文章结合笔者的设计实践，就暖通空调系统节能设计需关注的有关问题进行探讨。

关键词：暖通空调系统；节能；设计

经济的发展使人们对能源的需求不断增加，但是自然界的能源并不是取之不尽，用之不竭的。环境与能源问题日益尖锐，如果不采取措施，那么能源将是制约经济快速发展的大问题。随着暖通空调的广泛应用，用于暖通空调系统的能耗将进一步增大。再加上暖通空调系统往往以高品质的电能为能源，而我国的电力在某些地区又相对紧张、匮乏，这势必会引起能源供求矛盾进一步激化。因此，对暖通专业提出更高的节能要求是必然的，也是大势所趋。

1 暖通空调应采取的节能设计措施

在科学技术日新月异的今天，暖通空调领域不断涌现出新技术，我们可以通过多种方法实现暖通空调系统的节能。

1.1 从设计入手，合理选择、设计暖通

空调系统，使其在高效、经济的状况下运行设计是工程的龙头，系统设计的优劣直接影响其使用性能。而建筑负荷计算是设计的重要内容之一，当前普遍存在一个现象就是设计工期短，许多设计人员为了节省时间，错误地利用设计手册中供方案设计或初步设计时估

算冷、热负荷用的单位建筑面积冷、热负荷指标，直接作为施工图设计阶段确定冷热负荷的依据，往往使得总负荷偏大，从而导致空调采暖设备偏大，初投资增高,运行费用增加，能量消耗增加。

1.2 采用新型节能舒适健康的空调及采暖方式

影响人体热舒适性的环境参数众多，不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果，但对于不同热湿参数组合的环境其空调系统的能耗是不相同的。

1.3 结合实际情况，合理选择空调冷热源，力求实现冷热源的多元化

随着暖通空调系统的广泛应用，对不可再生能源的消耗也大幅度上升，同时对生态环境的破环也日趋加剧。如何合理的选择冷热源，已经引起了各方的广泛关注。

1.4 加强冷热回收利用的研究运用工作，实现能源利用的最大化

提高暖通空调系统的能源利用率也是实现空调节能的途径之一。热回收主要是通过系统中安装的能量回收装置，用排风中的能量来处理新风，就可以减少处理新风所需的能量，降低机组负荷，达到节能的目的。在选择热回收装置时，应当结合当地气候条件、经济状况、工程的实际情况、排风中有害气体的情况等多种因素综合考虑，以确定选用合适的热回收装置，从而达到花较少的投资，回收较多的热(冷)量的目的。

1.5 着力开发可再生能源,积极推广新能源

由于空调系统中所使用的高品位、不可再生能源所引起的资源环境

问题也日益突出，必须开发一些合理有效的可再生能源以缓解目前的紧张局面。地热(冷)能和太阳能等可再生资源应用于空调制冷，具有一定的优势，而且清洁无污染。地源热泵是一种利用浅层和深层的大地能量，包括土壤、地下水、地表水、海水、污水等作为冬季热源。

2 节能设计方面存在的问题

2.1 设计的理念问题

合理的设计是节能的前提。目前一些设计人员重视不够，设计时盲目套用经验值，从而造成初投资的增大，运行能耗惊人，因此建议政府职能部门及有关的节能审查机构，加大对暖通空调节能的监察力度，增强设计人员的节能意识，使节能工作真正落到实处。

2.2 新技术的推广问题

新技术在暖通空调系统中的应用，为节能提供了一个新的方向。例如地源热泵空调系统、太阳能制冷供热系统，不仅可以实现可再生能源的有效利用，并且可以带来显著的经济效益，是值得大力推广的。但是同任何新技术一样，这些新技术在造价上往往偏高，而且使用的地域条件有一定的限制，并且从技术上讲还存在着许多需要改进提高的地方。因此，对于新的节能技术，我们应当因地制宜，总结经验，积极推广。

3 暖通空调系统节能的设计方向

3.1 要合理的选择热源系统

在设计暖通空调节能系统时，要根据具体的工程建筑选择实用有效

的热源系统。一般来说，当前国内市场上的热源种类主要有热电站、热泵、直燃型溴化锂吸收式冷热水机组、小型锅炉、区域锅炉房等。从能量利用效率上来看，其中以热电站的效率最高，其次是热泵技术。热泵是以大自然中蕴藏着大量的较低温度的低品位热能为热源，如以大气、地表水、地热或工厂排放的废水(气)为热源，通过压缩机的工作从这些热源中吸取其中蕴藏着的大量较低温度的低

品位热能，并将其温度提高后再传给高温热源。热泵按热源的不同可分为：空气源(风冷)热泵。目前的产品主要是家用热泵空调器、商用单元式热泵空调机组和热泵冷热水机组。地源热泵(尤其是土壤型)可以节能30%左右，而直燃型溴化锂吸收式机组供热式的效率相当于燃油或燃气锅炉，对于锅炉房来说，大型区域锅炉房明显优于小型锅炉。通过这些科学的分析，设计人员在设计暖通空调节能系统时，就可以根据工程建筑自身的情况，选择合理的可行的热源系统，因为不同地域不同建筑工程的需要和条件不一样，所以从设计阶段开始就必须注意对热源的选用。

3.2 在设计时必须考虑到减少热媒介输送过程中能耗的主要措施

一是在设计要求材料的选用上，可以制定选用保温效果好的新型保温材料对管道进行保温节能，如在设计上采用热水预制保温直埋管等。二是在能力的输送系统管理的设计上，可以选用计算机系统对供暖系统进行全面的水利平衡调试，采用以平衡阀及其专用智能仪表为核心的管网水力平衡技术，以便科学有效的实现对管网流量的合理分配和控制，进一步提高输送能量的效率，以达到节能的效果。

三是在设计时考虑实用性强的动力传输系统，力求在设计时对动力系统的优选，以保证在实际施工和使用中实现节能的效果。可以选用效率高、部分负荷特性好和大温差、低流速、低摩阻管道,输送效率高的载能介质的动力设备，这样就可以有效的减少输送过程的能耗，从而提高输送效率，既改善供暖质量又节约能源。

3.3 在设计上合理选择采暖、通风与空调相结合的节能系统，采用科学的空调方式有效的降低负荷

根据具体工程建筑的需要，依据技术标准，在设计时应注意朝向、周边区与内区、使用功能的差异等对系统进行选择和划分，同时要考虑分开设置或分环设置以便于控制、调节及管理。比如在采暖中散热器宜明装在外墙窗台下，散热器表面涂料及安装形式、南北向房间系统宜采用分环设置等措施。在通风空调系统的设计上,采用不同朝向、内外区系统应分开设置或分环设置，或采用多分区新风机、多分区空调机系统,对内外区分别输送不同参数的风，风量也可分别调节与控制，从而避免不同区域出现过冷或过热的能量浪费现象。例如变风量(vav)系统、变露点送风系统、辐射板供冷与供热系统、变水量系统、水环热泵系统、变制冷剂流量(vrv)系统、多分区新风机、多分区空调机系统等都具有节能的优点，分析环境控制场合的特点和各种系统具有的特点，使二者有最佳的配合，从而达到既经济又节能的目的。在通风空调系统的气流分布模式的设计上，可以选择具有节能优点的气流分布模式，如下送风模式、置换通风模式等。