暖通空调设计的改善方法

暖通空调设计的改善方法

王磊

身份证号：13018519880423xxxx

摘要：当前，我国的经济快速发展，人们的物质生活水平也得以快速提高，为了保证室内温度的舒适，空调成为人们的重要选择。随着空调的应用越来越广泛，空调的能耗量不断上升的趋势。我国的建筑能源消耗中，空调和采暖所占的比例较大，特别是在采暖过程中，能耗量较大，但却没有达到理想的舒适度。建筑暖通空调的节能是最为重要的关键，需要我们在暖通空调节能优化设计上下功夫，进而实现节约能源的目的。笔者在本文中分析了暖通空调的工作原理，对暖通空调节能设计的现状进行了说明，对暖通空调节能设计办法进行了阐述。

关键词：暖通空调，改善设计，重要性，节能降耗

一、暖通节能空调设计的原则

1.1以节能作为基本原则

暖通节能空调设计的基本原则是节能，以热舒适指标作为节能设计实际应用的指导。热舒适指标的主要影响因素有：湿度、温度、风速、平均的辐射温度以及劳动强度。利用探索和组合这几个因素的合适比例，实现节能和舒适的协调。并且还要适当地围护房屋的热导性，应对室外气候的变化，保证房内保持舒适的微气候。此外，要简化管路系统设计，这样可以减少耗材量，节省投资。

1.2满足日常生活环境声音、光线、色彩的要求

尽管舒适环境是人体舒适的主要影响因素，但是声音、光线以及色彩也是不可忽视的重要因素。例如，人们居住室内环境应该以暖色调为主，这样可以相对降低室内温度，达到节能目的。

1.3正确处理整体与局部关系，兼顾集体与个人

通常状况下，实行集体供暖会降低能源的消耗，提高能源利用效率，但是也要注意个人需求。一方面，暖通节能空调的设计要保证每个房间室内温度可以独立控制；另一方面，要实现分室或分户热量的分摊。

1.4利用室内通风量，对室内空气品质进行控制

暖通节能空调的设计趋势是通风量增大，但是重要的是要解决空气质量的问题。因此，通过室内进风排风的合理气流组织，进行空气品质的改善，从而保证良好的室内空气环境，实现节能的目的。

二、暖通空调工程设计优化的重要性

其一，对暖通空调工程进行优化设计，不仅可以满足人们对工作和生活环境舒适性的要求，而且还可以使工作效率和生活质量有所提高；其二，由于暖通空调工程属于整个建筑中能耗较高的部分，所以对其进行优化设计，可以起到节约能源、提高能源利用率的作用；其三，随着直接数字控制器（DDC）、变频技术以及能源管理控制系统等的广泛应用，使暖通空调工程的优化设计策略和控制技术相辅相成，在节能降耗的同时，能够更好的对暖通空调系统进行指导和控制；其四，基于大部分暖通空调工程在设计之初，没能很好考虑季节变化、时间以及房屋的朝向等问题引起的冷负荷变化，致使这样的设计难免会造成能源的浪费，而对暖通空调工程进行优化设计后，可以从根本弥补这一缺陷，并且还能降低事故的发生几率；其五，由于在进行暖通空调设备选型时，通常都是按照设备的最大负荷进行计算的，并采用固定工作时间的方式运行。但是在大多数情况下，暖通空调都不是处于满负荷运行的，同时由于多种因素的影响，如阳光照射、建筑外部环境的温湿度、房间内部的负荷变化等，一旦采用固定工作时间运行，必然会导致设备的使用效率低下，使能源大量浪费。因此，为了调整空调系统的运行时间，作为施工单位，对暖通空调的运行比较了解，就必须配合设计人员对暖通空调工程进行优化设计，从而确保空调系统的运行效率，达到节约能源的目的。

三、暖通空调工程的优化设计方法

1.控制策略的优化

由于空气处理机的直接数字控制器（DDC）基本都是采用PTD进行控制的，所以选用一个较为合适的PTD参数能够起到促进空调系统稳定运行的作用。PTD的系数高，可以使室内温度较快的达到预定值，反之这一过程会较慢，但也并不是说PTD的系数越高就越好，一旦系数太高时很容易引起DDC控制器失稳。虽然PTD可以解决大多数场所的空调控制问题，但是有些特殊场所仅靠较高的PTD系数提高空调系统对负荷变化的响应速度是很难解决问题的，比如影剧院等大热惯性场所，对于这样场所可采用双级控制，即将温度传感器分别安装在室内和送风道上，由主DDC控制器完成室内温度的设定，而水阀的驱动则可由副DDC按照主DDC以及风道传感器的指令来完成，基于风道温度变化的速度要快于房间内温度的变化，采用这样的控制方式可以加速空调系统对温度波动的响应。在实际工程设计中，可以根据不同情况的需要，选择不同的优化控制，从而达到最优的效果。如，写字楼、大型商场等场所，夏、秋季在清晨时通过控制程序启动空气处理机，并利用室外的凉风对室内进行全面换气预冷，这样做不进可以节约能源消耗，而且还可以提高室内空气的质量。

2.控制权的优化设计

在某些特定的场合，如会议室，如果可以将空调或是通风系统的参数设定功能放置在现场，那么则能够更加符合用户的需要。然而DDC本身却并具备这样的功能，必须添设专门的部件才能实现。为了实现这一功能必要时可以添设VRV控制面板的设定器，它可以给用户带来极大的方便和舒适性。

3.DDC的优化

由于DDC控制系统的处理能力是不同的，所以应根据各个场合不同的需要，选择合适处理能力的DDC，如热力站监控点、冷冻机房等密集场合应优先考虑采用大型的DDC控制器，以减少控制器间的通讯和故障发生的频率；对于通风机、新风机、空气处理机等通常采用中型或小型的DDC即可满足使用需要。目前，可编程逻辑控制器（PLC）的发展速度较快，其应用范围也越来越广泛，因此，在暖通空调现场设备优化控制工程中，可适当加以采用，优化效果也是比较明显的。

4.控制网络的优化设计

在满足灵活性和可扩展性的基础上，空调系统控制网络的拓扑结构应尽量清晰、简化，无论是采用RS485总线或是LonTalk总线的控制网络都应如此。由于分级多、分支多的网络管理较为复杂，而且可靠性也比较低，虽然LonTalk总线在理论上能够组成任意的网络拓扑结构，但是这种设计具有很大的随意性，一旦运用不当，在工程实践中可能会有一定的技术风险，从而使空调系统的成本增加。因此，在没有特殊要求的工程中英尽可能使用RS485总线的控制网络，并采用手拉手环网的布线方式。

5.BAS监控中心

BAS监控中心主要负责的是监控整个空调、通风以及动力系统的工作状态，通常与安保监控和消防控制等系统共用一间机房，而该机房一般都离冷冻机房、锅炉房较远，在这里对空调系统中的关键设备进行远程操作显然是不合适的，因此，建议在冷冻机房和锅炉房现场控制室另设一台监控分站，并由该分站负责监冷冻机、锅炉监控功能，同时该分站授权局限为冷热源设备。

四、结论

总而言之，随着全球能源的日益紧缺，节能降耗已经势在必行。只有不断优化暖通空调工程的设计技术，在施工中注重各种管线的合理布置，对系统进行合理的优化，达到节能降耗的目的，才能使暖通空调系统的应用前景更为广阔。

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