浅谈暖通空调系统节能设计

浅谈暖通空调系统节能设计

李康原

广东省建筑设计研究院广东广州510010

摘要：暖通空调的应用越来越广泛，空调系统的能源消耗也越来越多，并且暖通空调系统需要高质量的电源带动运行，使得空调运行与电力供应的矛盾越来越突出。因此，空调的节能设计就成为摆在广大空调系统工程师面前的一个重要课题。本文就针对暖通空调系统的节能设计问题展开讨论。

关键词：建筑；暖通空调；节能；设计

引言

我国正在发展的阶段，人民的生活水平会随国家的发展不断提升。空调对于每家每户都不再是奢侈品，人们都想过着冬暖夏凉的生活，人都会享受"那么空调的使用只会越来越多，不会有所减少，而每年空调使用所消耗的能源只会逐年递增，这对于我国能源的年生产总量来说是一个巨大的压力，所以暖通空调的节能设计对我国的能源紧张有着巨大的缓解作用。节能技术不仅会减少能源的消耗，对于保护环境等方面也有着巨大的意义，需要高度重视，将技术应用到实际。

1.暖通空调能耗的组成

暖通空调能耗占建筑能耗的60%，其是建筑节能的一大重点，该系统的能耗主要取决于空调冷、热负荷确定及系统主要配置，系统布置以空调的负荷作为依据，因此对于暖通空调的节能应该从这个方面着手，合理布置建筑物的形状及材料等，以达到减少空调负荷的目的。

2.暖通空调节能设计的重要性

目前，全球的资源已经到了一个枯竭的地步。在一些消耗能源十分巨大的产业之外，建筑能耗的比例非常高，建筑能源消耗的过程中，空调系统的能耗占总能耗的一半以上的建筑，所以为了减少空调节能设计是一件非常令人注重的事项。人民生活水平继续提高，环境舒适的要求也逐步提高，为了给人们提供一个舒适的生活和工作环境，使用空调总是上升趋势，带来更大的能源消耗。尤其是在房地产业务的快速发展，建筑面积开始急速递增。因此如何确保人们生活舒适的同时，降低空调能耗，已成为暖通空调设计的一个重要研究方向。面对高能源消耗可以预测，政府部门和暖通空调工人必须给予足够的关注，探索可再生能源和能源效率设计的发展，全球能源控制贡献力量。

3.暖通空调系统设计原则

首先，设计力案要具有可行性，必须按照相关的法规和规范进行设计，要能够满足系统的使用要求和供电、供水等方面的要求，以保证设计力案可行、可靠；其次，设计力案要考虑经济性的问题，在满足设计要求并采用相同的设备档次、舒适情况、节能情况等条件时选择最科学、合理的力案，不能单单考虑经济性而不关注基准条件的不同；再次，设计方案需要让系统拥有尽量好的可调节性，能够满足全天气候条件的要求，并根据实际情况决定采用何种控制力式以满足系统的操作要求；第四，设计力案要考虑系统的安全性能，按照相关防火设计规范做好防火安全设施，考虑系统运行可能对室内环境和人员、物品的不利影响，并根据煤矿、锅炉房等具体情况做好易燃易爆环境的安全防护措施；最后，设计方案要坚持最合适的就是做好的原则，评定设计。

4.暖通空调系统节能设计措施

4.1改善建筑围护结构保温性能

提高围护结构的保温隔热性能，对于实现建筑节能具有现实意义。在做建筑维护结构时通过增加墙体的保温性能，可以达到减少负荷的功效。新型节能墙体山于采用小型混凝土空心砌块比传统的实心砖墙体做成的维护结构节能一倍以上。新型节能墙体的墙体传热系数为0.54w/m2，它不仅可以减轻建筑负荷，还能达到有效节能的目的。因此，在建筑施工时，切实做好维护结构的保温隔热，以减少不必要的能源消耗，还要通过使用密封性好的塑钢门窗来防止冷风渗透和外门的冷风侵入，以达到整体保温的效果。

4.2合理选择制冷主机

在制冷主机的选择上，要考虑暖通空调运作的实际状况。一般来说，暖通空调的大量时间都由负荷进行运作，所以，在制冷机的选择上，可以从多个冷水机中选择一台，把选择的冷水机设置成变频机，并把其应用在暖通空调负荷的运作中，进而实现空调负荷的调节。选择适合的制冷机对于系统节能十分重要。在暖通空调负荷运行中，能源的消耗量较高。在系统设计负荷运行时，要考虑到能量和热量之间转换的比率（COP），其会随系统外温度的变化而发生改变，在设计过程中要使其可以随外界温度的变化而作出一定的调整和相应，实现节能的目的，进而提高系统智能化的水平。

4.3控制空调新风量

空调的节能与否还会受到空调新风的影响，新风量的增加必然会增加空调的能耗，而负荷的增加必然会提高空调系统的电耗，因而对空调环境质量的调节需要处理新风量的大小，所以依照实际的环境以及空调运行状态调节新风比例能够有效提高空调系统的能耗。过渡季节室内环境相对较为稳定，因而空调供冷供热可以停止，即可以全部采用新风，通过这种方式可以有效节约空调系统能耗。

4.4降低输送系统动力能耗

动力能耗低对整个空调系统的节能有十分重要的意义。在工程设计与实践中常采用以下方法减少动力能耗，一方面要加大空调冷冻水系统及冷却塔水系统的工作温差，降低其输送能耗，同时要注意影响冷冻机换热面积的大小，冷却塔内盘管的排数变化，在采取冰蓄冷相关技术时，应经过专门诱导型的风口实现直接型送风，达到入室温度送风。另一方面是要控制流速，水泵和风机的功耗与流速的平方成正比，低流速能有利于提高水力工程的稳定性。

5.暖通空调的节能设计技术

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。其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。

5.1热泵技术

热泵设备可以将热能转化为热源，现在的技术可以说是十分先进的，它可以采用地热，可以用水作为热泵技术的水源，它可以充分的利用可再生资源，热泵技术对于一次性消耗的能源是不会使用的，基本上都是一些废弃的资源或是从自然中获取。热泵技术的节能可以说十分有效，它能减少对石油等用一点就少一点的珍贵资源的消耗，还能减少能源消耗带来的环境污染，可以说这项技术的应用时百利而无一害，同时也因为这项技术自神的优点，和长处，带来的影响等方面，被越来越的技术人员青睐，并应用到实际。

5.2变频调速技术

输配系统是将冷热量及新风从制冷站或空调机房输送到房间。与大型公共建筑在暖通空调电力消耗中，75%的能量被分配冷量、热量的风机、水泵所消耗，这部分消耗相应的也带来了65%的电耗。利用变频技术的成熟，空调系统中的输配设备，如水泵、风机等，越来越多地采用这种技术进行节能。

6.结语

暖通空调系统节能在整个建筑节能中占有很重要的位置，其对于我国目前生态环境而言具有非常重要的意义。应该引起设计人员足够的重视。为了提升暖通空调的节能质量，设计人员应全面提升自身的技术水平，从设计的高角度出发全面考虑，严格遵守节能规范，将节能的思想贯穿于建筑领域的各个方面。节能技术的开发及可再生能源的循环利用，应当得到政府等有关部门的支持并大力推广。

参考文献：

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