暖通空调系统节能优化策略研究

暖通空调系统节能优化策略研究

作者：云晓红张长勇

来源：《城市建设理论研究》2013年第10期

摘要：目前，节能问题已成为人们关注的焦点，加大暖通空调系统的节能力度可以为节约资源。本文在分析暖通空调系统能耗存在的问题的基础上，提出了优化暖通空调系统节能的策略，希望能对暖通空调节能系统提供一定的参考作用。

关键词：暖通空调；系统节能；优化策略

中图分类号： TE08 文献标识码： A 文章编号：

引言：人们的建筑节能意识普遍较差，暖通空调系统的现状不容客观，暖通空调系统节能优化势在必行。因此，研究空调系统节能优化策略具有十分重要的现实意义。鉴于此，笔者对暖通空调系统节能优化策略进行了初步探讨。

1 暖通空调系统能耗存在的问题

（1）系统设计的问题

实际工程项目中，设计方案对暖通空调工程设计的成败优劣关系重大。就目前而言，空调系统的能源消耗也越来越多，暖通空调系统设计，由于受设计周期的影响，为降低设备系统寿命周期，工程师设计的暖通空调系统耗能往往不是最佳的耗能方案，还存在着能耗过大的弊端。影响暖通空调系统能耗的原因是多方面的，其中，以最大负载留有一定余量的原则进行设计，中央空调在设计和设备选型时通常是按照当地历史上气温最高的天气来设计，且留有15～20%的余量，也就是说即使是在天气最热的季节，空调也是有余量的（个别特殊情况例外），这部分余量为设计余量。

（2）运行管理的问题

在暖通空调系统中，运行管理也起着重要的作用。但是在暖通空调系统的实际运行中，往往忽视了运行管理的重要性。多数施工人员不具备必要的暖通空调基本理论常识，无论是专业技能还是经验素质均相对欠缺，从而为系统后续的运行管理埋下隐患。加之一些施工单位的管理者也不注意对暖通空调操作人员的培训，因此维护人员的技术水平比较低，不懂得对暖通空调系统根据室外参数的变化进行相应的调节。

（3）系统运行故障、能量损失

由于系统日常维护、保养不当，造成故障频发，导致能源浪费的现象在暖通空调系统中是较普遍的现象。常见的故障有制冷剂泄漏、电气（线路、机体）绝缘破损引起的漏电、制冷系

统的脏堵与冰堵、空气过滤器堵塞、进风口、出风口被障碍物堵塞、系统压力不正常引起压力继电器的触点断开、压缩机电动机的绕组、风扇电动机的绕组、电磁阀线圈、继电器线圈和触点烧毁等等。这些故障的维修往往都需要系统停机、放水等，不仅浪费了能源也增加了很多的人员、备件更换的投入。

2 优化暖通空调系统节能的策略

为促进暖通空调系统的节能，提高暖通空调的利用效率。针对上述暖通空调系统能耗中存在的问题，优化暖通空调系统节能的策略，可以从优化系统设计和优化运行管理两个方面入手，下文将逐一进行分析。

2.1 优化系统设计

（1）合理选择设计参数

在暖通空调系统设计中，室内的温、湿度标准对负荷的大小有直接的影响。空调室内实际温、湿度的计算值要合理，不可过高或过低；而计算与确定新风量时，在保证卫生条件、生产工艺及其它相关规范的基础上尽可能的节省。在确定室内的温湿度时，其标准要基于节能的角度来确定。空调系统的能耗受当地的室外环境参数、建筑外围结构和室内发热散湿的效率等因素的影响。

（2）合理设计围护结构

对于暖通空调系统来说，维护结构空调负荷所占的比例相当大，而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小，维护结构的保温性能、窗户及墙壁的面积比对于维护结构的综合传热系数有着决定性的作用，维护结构空调负荷的大小同样受其影响较大。合理设计围护结构，提高维护结构的保温隔热性能，有利于暖通空调系统节能。

（3）变频技术的应用

我国北方城市，一年之中只有十几天，空调处于最大负荷，而且每天都是处于动态变化之中，如天气、人员、设备散热、早晚温度变化等等。系统设计多数以最大冷负荷为最大功率驱动，这样，造成了较大的能源浪费。目前被大家普遍接受的是变频技术，主机的功率会随着负荷的变化而变化，改变电机转速从而改变流量，达到不需要的时候减少流量，以达到节电的目的。经调查，通过变频技术能够节电8～30%，根据实际情况的差异，节能效果不同。

2.2 优化运行管理

（1）提高操作人员素质

在暖通空调系统节能方面，优化运行管理的关键是提高操作人员的素质。在暖通空调的运行管理中，定期对暖通空调专业的操作人员进行培训，通过开展专业技能的培训，增强管理人员的节能意识，提高管理人员的专业水平和业务技能。在日常工作中，使其具备必须的暖通空调基本理论常识，便于暖通空调系统运行管理。与此同时，还应实行空调操作人员操作证制度，对没有达到考核要求的，应重新培训，考核合格后才能上岗。另外，提高管理人员的素质，增强其责任心，这样管理人员才有能力根据室外参数的变化进行相应的调节，达到设计要求的节能效果。

（2）制定合理的规章制度

提高工作、维护人员的专业水平和素质是做好暖通空调系统运行管理工作的基本条件，制定专业性的规章制度是做好系统运行的基本保证。一套合理有效的规章制度应包括人员管理制度、系统运行制度、系统管理制度三大部分。其中人员管理制度应包括：岗位责任制、理论培训制度；系统运行制度包括：交接班制度、机房管理制度、员工值班守则、系统操作规程以及经济节能运行措施；系统管理制度包括：巡检制度、维护保养制度、大中小修制度。除上述的管理制度外，建议制定出相应的考评办法、奖惩制度，这样可以进一步提高管理水平，进而达到整个系统高效、经济运行。

（3）提高系统控制水平

在暖通空调系统节能优化中，优化运行管理，还应提高系统控制水平。由于空调系统对人体的作用是通过风速、温湿度及环境的平均温度来实现的，人体对空调环境所产生的冷热感觉就是受这些因素综合作用的影响。在传统的空调系统中，控制方式单纯的以空气的温湿度为测控指标，从而产生人体感到不舒适或者空调系统不节能的问题。因此，可以采用新的控制方式方法，改善传统的系统控制方法，将热湿环境研究成果加以应用，将空调系统的调控参数设定为体感指标，提高系统控制水平，从而解决系统控制的问题，进而实现很大程度上的节能降耗。

（4）加强日常系统的维护保养

“工若善其事、必先利其器”，要系统处于良好的工作状态，稳定、高效的运行，日常精细的维护保养工作必不可少。在每个制冷期和采暖期开机之前，维护人员都应对整个系统进行认真、仔细的检查、清洗、维护、保养、维修。要及时更换损坏的系统附件，避免冷媒水循环系统的冷量流失、损失现象，同时调整布水器、风机叶片的位置、角度以减少系统蒸发耗水量损失，从而减少损耗。另外，根据实际情况，维护人员应该定期对水循环系统进行定期清洗，去除在管路内壁的水垢、青苔，因为这些杂质会严重影响系统导热系数，会导致系统能耗增加。

结语：总之，暖通空调系统节能优化是一项长期的系统工程。空调系统方案要节约能源，在暖通空调设计中，应合理选择设计参数、合理设计围护结构；在暖通空调系统管理方面，应提高操作人员素质、提高系统控制水平；尽可能利用天然能源，同时采取自控节能等措施，积