浅析暖通空调的节能设计

浅析暖通空调的节能设计

摘要：：世界科技得到了快速发展，对环保节能的要求逐渐扩散到各个领域。同样暖通空调设计也设计到节能环保问题，对空调系统能耗的影响因素较多，过程复杂，能源综合效率相对较低。通过有针对性的分析，对节能进行合理优化设计是有效降低能源消耗的重要手段之一。通过对暖通空调领域节能的阐述，来促进节能设计的进展。

关键词：暖通空调，能耗，影响，途径，节能设计

中图分类号：tu201.5文献标识码： a 文章编号：

1、精心设计暖通空调的系统节能

暖通空调系统庞大而复杂，系统设计的优劣直接影响系统的经济运行和耗能性能。在设计阶段需应加强以下两方面的工作：一方面是注重从节能角度认真进行设计方案的比较和优选。例如对冷热源系统的选择，因为暖通空调系统所消耗的能量大部分是在冷热源系统中消耗掉的。选择冷热源系统不仅需要考虑它的初投资和运行费用，还应结合当地的能源结构和建筑使用功能特点对耗能指标进行分析比较。再例如在系统形式选择和划分时应注意考虑不同朝向、周边区与内区之间的差异，系统应分开设置应用能源技术或分环，以便分系统或分环控制和调节。这样可以避免某些区域出现夏季过冷或冬季过热的现象，造成不必要的能量损耗。尤其应注意控制两种倾向：一种倾向是不管节能效果如何而盲目地追求新技术的倾向，认为采用最新技术的设计方案就是最佳的设计方案。

实际上每种方案都有其适用条件和范围，若从降低运行费用和能耗指标方面考虑，先进的技术方案就可能变成不合理甚至是不可行的方案：一种设计方案对某个工程项目可能是最佳方案，但对于另一个工程项目就可能是不可行的方案。另外一种倾向是认为复杂的方案就是高水平的方案。但实际上系统越复杂，通常其设备越多，不仅投资和运行费用高，系统的可靠性和可控性也差，节能效果相应也就相对较差。总而言之，在确定空调设计方案时务必结合工程的具体情况，根据负荷特性、建筑使用功能要求和环境控制特点等多方因素，注意从节能角度通过全面技术经济分析比较后确定出最佳合理的设计方案，确保系统的运行与被控制的环境有最佳的配合，以达到在有良好的环境控制质量条件下既经济又节能的目的。

另一方面，须认真进行设计计算。首先应根据工程具体情况对空

调运行季节进行全工况、全过程的分析计算，寻找出一个比较合理的

设计方案，使空调系统在不同的室外气象参数或室内状况下都能经

济合理地运行，为在运行中节能奠定基础。其次是通过认真计算，合

理确定系统的冷热负荷及风、水管道阻力，选择合适的冷热源设备和

水泵、风机等动力设备。确保所选择的各项设备能恰好处在最

佳工况

状态下运行。切忌不经计算和按照水泵或风机的特性曲线选择设备，

而盲目地按水泵或风机样本的铭牌参数选择流量、扬程或全压过大

的泵与风机，导致设备运行中造成不必要的能量损耗。另外，在有条

件或系统允许的情况下，应在对系统总能耗进行综合比较的基础上，

合理加大系统的介质温差，以减少系统的水流量和送风量，降低输送

过程中的钱耗。

2、暖通空调领域节能的途径与方法

2．1改善建筑围护结构的保温性能，减少冷热损失

对于暖通空调系统而言，通过围护结构的空调负荷占很大比例，而围护结构的保温性能决定围护结构综合传热系数的大小，亦即决定通过围护结构的空调负荷的大小。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中，首先要求的就是提高围护结构的保温隔热性能。适当增加墙体、屋顶的保温性能，可以减少通过这些围护结构产生的冷热负荷。例如：采用新型节能墙体——小型混凝土空心砌块傲墙体可有效减轻建筑物的负荷，其墙体传热系数k=0．54 w／砰，比传统黏土实心砖墙节能一倍以上。根据权威部门对住宅围护结构

的热工测试结果证明，住宅内热量有40％～50％是通过门窗损失，所以应尽量采用密封性好、保温节能的新型塑钢门窗。

2．2空调新风量影响空调系统能耗

空调新风问题是影响空调是否节能的一个方面，新风量过多会增加其负荷，进而增加电耗，处理的新风量过少则会影响空调环境的质量，因此针对具体的空调环境做好送风温度和新风比例的调整非常有利于节能。比如，对于夏季需供冷、冬季需供热的空调房间，室外新风量愈大，系统能耗愈大，在这种情况下，室外新风应控制到卫生要求的最小值。而在过渡季节，空调室内一般不需供冷或供热，可全部采用新风，这种方法是空调系统最有效的节能措施之一。

2．3空调方式影响空调系统能耗

选择合适的空调方式是空调节能的一个重要方面。近几年来，变频空调因其具有节能和提供舒适内环境的显著特点而得到飞速

发展，到目前为止，变频空调器占日本房间空调器市场销售份额的80％以上。根据日本jra404标准，变频空调器季节能效比远高于定频空调器，在冷负荷相当的情况下使用变频空调器消耗的功率仅为定频空调器66％，即省电34％。因此，变频空调应是空调发展的一个趋势，使空调尽可能达到节能要求。在中央空调系统中，我们应采用变频技术，其主要有两种形式：用变速泵和变速风机替代调节阀，减少系统内部消耗，提高整机效率，或者采用变流量技术，根据空调负荷改变水流量或风流量，从而达到节能效果。

2．4推广应用使用可再生能源或低品位能源的空调系统

随着空调系统的广泛应用，空调对不可再生能源的消耗将大幅度上升，同时对生态环境的破坏也在日趋加剧。如何利用可再生能源及低品位能源已经成了该领域重要的研究课题。地源热泵空调系统就是在这种形势下发展起来的，它利用地下恒温层土壤热显著提高空调系统的cop值，使得同等制热(或制冷)量下的系统能耗大幅度下降。另外，利用太阳能供热或制冷技术也在开发研究着。

3、设计中应尽量使用配有能量回收装置的空调器

工程设计中，经常由于空调房间某些工艺要求将空调系统设计成直流系统《如制药厂此类房间很多)，其排风和室外新风之间的温差在冬夏季很大，而这部分排风又带有一些污染物，所以不能直接进入空调系统，此时应对排风进行显热回收。

室内回风在排至室外以前，先和室外进入的新风经显热回收器进行显热交换，经能量回收后再排到室外。而室外进入的新风则经过显热回收器后夏季温度降低，冬季温度升高，而达到能量回收目的。使用显热回收器在北方寒冷地区应注意防冻问题。新风应有二个入口，并在空调器排风出口处设一温度传感器，调节二新风入口处的电动阀开度，以保证排风出口处的温度高于5℃。否则显热回收器排风侧有结冰的危险，影响系统正常工作。

4、从节能角度通盘考虑空调系统的设计方案

4．1考虑逐时系数和同时使用系数。采用全空气系统时，空调机组应按负担房间的情况考虑各朝向房间的逐时系数(定风量系统为各房间逐时最大值之和，变风量系统为各房间逐时之和的最大