暖通设计论文节能策略研究与思考论文

关于暖通设计中的节能策略的研究与思考

摘要：近几年来，暖通空调得到了越来越广泛的使用，但是暖通空调的能耗较大，严重的影响了能源的可持续利用。因此，暖通空调的节能问题是我们设计的重点。

关键词：暖通设计；节能策略；节能设计

前言

暖通系统的能耗占整个建筑能耗的30%～40%左右，因此暖通空调的节能设计对于实现能源节约，提高能源利用率有着重要的意义。因此我们要做好节能降耗的实质工作，充实利用节能策略，促使暖通空调成为建筑工程的主体节能部分。

1暖通设计的节能策略分析

1.1通风设计的节能策略

暖通设计中的通风部分，促进室内空气流动，利用送入或排除的方式，保持室内空气清新，通风部分主要是机械为主，自然为辅，满足室内的通风需求。通风设计必须综合考虑建筑内部的实际参数，如：温度、湿度等，分析送风区域的散湿量，规划通风系统。暖通设计中的通风系统，分为两部分：（1）同一系统内冷、热送风；（2）全年冷风。根据不同规模以及系统需求，计算最小风量，计算公式如下：Y=X/（1+X-Z）

X=Von/Vst；Y=Vot/Vst；Z=Voc/Vsc，

其中，X=未修送风比例；Y=修正送风比例；Z=新风比；Von=总新风；Vst=总送风；Vot=修正总新风；Voc=最大新风量；Vsc=最大送风

量计算完毕后，根据数值设计通风系统，确保通风系统的达标性，保持室内通风良好，避免实际通风过大或过小，影响通风系统的能源消耗，平稳送风，才可控制能源消耗，体现节能设计的效益性。建筑工程内对通风系统的需求为全冷风时，尽量在季节交替之际，使用新风制冷，冬季温度较低时，禁止启动制冷机，利用自然风排除室内残余热量，如自然风不能满足建筑通风需要时，再启动通风系统，实行机械送风。

1.2空气调节设计的节能策略

空气调节是指暖通设计中的空调设计，消耗大规模能耗，对其提出节能策略。（1）合理设计负荷，根据建筑工程的实际，调节空调负荷，保障室内需求与空气调节处于平衡状态，避免高负荷运行，消耗过大能量；（2）加强保温，利用建筑自身墙体，达到保温性能，避免空气内外交替，增加空调压力，促使运行负荷保持在合理状态，可以长时间持续运行，提高墙体保温，降低空调的运行频率，利用自身性能，代替一部分能源消耗，达到节能效果；（3）采用地源热泵技术，此技术可以回收空调系统外部的热量，再次利用二次能源，例如：地源热泵技术回收空调系统排出的废水，经过热泵处理后，重新吸收残余热量，达到一定的能效指标，据统计，地源热泵技术在空调系统内的应用，体现较高成效，逐渐得到普及。

1.3采暖设计的节能策略

暖通中的采暖部分，以热水为采暖热源，充分考虑建筑内部的采暖空间，合理计算热源负荷，遵循采暖系统南北安置的原则，高效完

成采暖设计。为体现采暖节能，需在系统内安装控温设备，利用热量计算的方式，合理分配热量，或者在空间稍大的室内，利用热辐射，代替热水，节约部分热源。实现采暖设计的节能效率，必须保证水力平衡，控制采暖系统内的压力，保持差额≤15%即可。科学设置采暖系统的关键参数，保障参数计算准备，发挥节能效果，相关参数及计算如下：

（1）水泵轴功率

轴功率N为EHR计算数据，单位kW，计算公式为：N=Y·G·H/102η其中Y=水密度；G=流量；H=扬程；η=总效率

（2）EHR限值

EHR表示输热比，根据如下公式计算，EHR≤实际数值即可。公式为：EHR≤0.0056（14+αΣL）/△t其中，△t=供水温差；ΣL=主线长度；α=压降，α取值如下表1，

（3）实际EHR

实际耗电EHR的计算公式为：EHR实=ε/ΣQ=T·N/（24QB·ηc）其中，ε=水泵送电的理论数值；ΣQ=总供热；T=水泵运行时间；N=轴功率；QB=采暖负荷；ηc=传动效率（连轴连接时，取值0.83、直联=0.85）

2暖通空调节能设计注意要点

2.1围护结构的节能设计

围护结构的保温性能和窗墙面积比，都决定了围护结构的综合传热系数，决定围护结构空调负荷的大小。在暖通空调系统设计初期，

需实地考察房屋围护结构的热导性，利用其优点来抵抗室外低温。提高建筑围护结构热工的性能，降低热负荷是我国在考虑建筑节能的主线，将建筑物与周围环境同时纳入整体考虑环节，管路系统设计的简约，使管材消耗量减少，便于施工操作，节省国家能源资源并对环境实施重点保护。

2.2制冷主机的选择

在选择制冷主机时，应考虑到暖通空调的运作状况。通常，暖通空调大部分时间都是由部分负荷运作，因此，在选择制冷主机时，可由多台冷水机组中选出一台，将选出的冷水机组设置为变频机组，并将其应用于暖通空调部分负荷运作过程中，以调节空调的负荷。选择合适的制冷主机是暖通空调较为重要的节能方式。暖通空调在进行部分负荷运作时，能源消耗较高。在设计部分负荷运作的暖通空调时，应注意能量与热量的转换比率（即COP）。COP会随着外界温度的改变而产生变化，在设计时应使其能够随着外界环境温度变化作出相应的调整，使其更加节能，提高暖通空调的智能化水平。

2.3高效节能设备的采用

空调系统用电量大，在用电高峰期间，往往会造成供电紧张，空调可以采用蓄冷水池，缓解电能源耗能。在现实情况中，结合当地情况，选用节能、性能优良的设备。建立能量循环使用系统，高层建筑中的排风与进风量均很大，应将排风所带能量进行适当的回收；回收利用空调夏季冷凝热，随着人民生活水平的稳步提高，生活热水需求量增大，研究利用将冷凝热回收加热生活用水，减少冷凝热对环境的

影响，并节省生活热水所产生的能量浪费，达到节水节电效果，另外，暖通空调系统耗能特点是大量余热的浪费，在现实中没有加以利用，造成了资源极大浪费，安装热回收装置，用来调节空调系统运行过程中两种不同的流体，进行全热传递，减少消耗热源能量，达到暖通空调节能目标。通过结合工程实践，尤其是对于建筑中所采用的制冷空调产品应当提出更高的节能要求，应当选择能效比较高的制冷空调产品；选择带有能量调节装置的制冷机，运行时与台数控制相结合，可适应不同负荷时节能要求。按照《空调通风系统清洗规范》进行维护，同时对冷冻水与冷却水须进行防腐防垢杀菌处理，使设备保持高效节能；选择输送系数较高的水泵与通风机；输送系数为显热量与输入功率之比要求水泵TF≥30（供冷）和TF≥200（供热），通风机TF≥4。

2.4适宜采用配有能量回收装置的空调器

对于暖通空调的节能设计中，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，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。

（1）制冷机冷凝热回收

通常蒸汽压缩式制冷机组或空气源热泵产生的冷凝热热量是机组制冷量的 1.15～1.3倍，消耗大量电能只制取了空调用冷量，而把大量热能释放到空气中，造成大气热污染和热岛效应，若对此加以利用可制取生活热水，而所增加设备费用2年就可以回收。

（2）空气热回收