暖通空调系统的节能设计浅谈

温小生

摘要：我国正处于城镇化和工业化快速发展时期，每年大约有20亿时的建筑总量，接近全球年建筑总量的一半，建筑能耗巨大。建筑节能的职责义不容辞。以介绍暖通节能技术研究所为例，说明公共建筑能耗的组成。建筑使用能耗中，暖通空调所用能耗占了40%以上。《标准》中提出节能50%的目标，其中由北到南，围护结构分担节能率约25%~13%；照明设备分担节能率约7%~18%；空调采暖系统节能率约20%~16%。暖通空调专业的节能意义重大，但任务艰巨。

关键词：建筑 暖通 空调 节能设计

Abstract: China is in the period of rapid urbanization and industrialization, every year about 2 billion total building, close to half of total global in construction, building huge energy consumption. The responsibilities of the energy conservation of the building it is his duty. With the introduction of hvac energy saving technology research institute for example, and the composition of the energy consumption. Building use in energy consumption, hvac used energy consumption accounts for more than 40%. The standard "put forward the goal of 50% of energy saving, including from north to south, palisade structure energy saving rate share about 25% ~ 13%; Lighting equipment share energy saving rate of about 7% ~ 18%; Air conditioning system of heating of the energy saving rate of about 20% ~ 16%. Hvac professional energy saving is significant, but a difficult task.

Keywords: building hvac energy saving design

中图分类号：TK01+8 文献标识码：A文章编号：

前言

随着人们生活水平的提高，建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大。在发达国家中,建筑能耗占社会总能耗的40%左右，而我国尽管社会经济发展水平不高，但是建筑能耗已占总能耗的近30%,且还有上升的趋势。因此，不论在西方发达国家还是我国，建筑能耗状况都是牵动社会经济发展全局的大问题。而在建筑能耗里，用于暖通空调系统的能耗又占到建筑能耗的30%-50%，随着暖通空调的广泛应用，用于暖通空调系统的能耗将进一步增大。再加上暖通空调系统往往以高品质的电能为能源,而我国的电力在某些地区又相对紧张、匮乏，这势必会引起能源供求矛盾进一步激化。因此,对暖通专业提出更高的节能要求是必然的，也是大势所趋。

1 暖通空调系统自身设计方面

通常，我们可以通过精心的设计来使暖通空调系统高效经济地运行。暖通空调系统尤其是中央空调系统复杂度较高，所以系统自身设计的优劣将对其使用性能产生重要影响。所以，要想实现系统节能，在设计方面采取如下措施:第一，坚持空调系统的设计原则:供暖系统要保证除楼梯间以外的各个房间室内温度处于可单独调控状态，要保证便于实现分户或分室分摊热量的功能，要保证管路系统简单、管材消耗量少、节省初投资;第二，改善围护结构性能。由于暖通空调系统中围护结构导致的热损失在整个空调系统能耗中占有很大比重，围护结构的保温性能决定通过围护结构消耗的能耗所占空调负荷的大小，所以改善维护结构的保温隔热性能对暖通空调系统节能意义重大;第三，改善系统的控制方法。空调系统可以以舒适性评价指标(体感指标)作为调控参数，不仅可以去除传统控制方法的弊病，还可以实现系统的节能。有关研究表明，采用此种控制方法之后能够使人体舒适的前提下实现空调系统节能约30%。

2 可再生资源及低品位能源利用方面

推广应用使用可再生能源或低品位能源的空调系统可以实现系统的节能。如何利用可再生能源及低品位能源实现暖通空调系统的节能已经成为该领域的重要课题。下面，主要介绍两种能源:

第一，太阳能。目前，建筑中利用太阳能的主要形式是太阳能的热利用，包括被动式和主动式。被动式太阳能房太阳能建筑发展的主流，因为其结构相对简单、造价低、不需要任何辅助能源，通过建筑方位合理布置和建筑构件的恰当处理，以自然热交换方式来利用太阳能。主动式太阳房需要用电作为辅助能源，结构较为复杂且造价较高。另外，太阳能集热板、太阳能光电板发电技术等先进技术已经在建筑节能领域得到广泛的应用；

第二，地源热泵空调系统。地源热泵是一种利用地下浅层土壤的热资源，通过输入少量的高位能源(如电能)将低温位能向高温位能转移，以实现既可供热又可制冷的高效节能中调系统。地源热泵利用地能一年四季温度稳定的特点，冬季把地能作为热泵供暖的热源，即把高于环境温度的地能中的热能取出来供给室内采暖。夏季把地能作为空调的冷源，即把室内的热能取出来释放到低于环境温度的地源中。在地源热泵系统中大地起到了蓄能器的作用，有效地实现了系统的节能。

3 应采取的节能设计措施

在科学技术日新月异的今天,暖通空调领域不断涌现出新技术,我们可以通过多种方法实现暖通空调系统的节能。

3. 1从设计入手,合理选择、设计暖通空调系统,使其在高效、经济的状况下运行。

设计是工程的龙头,系统设计的优劣直接影响其使用性能。而建筑负荷计算是设计的重要内容之一,当前普遍存在一个现象就是设计工期短,许多设计人员为了节省时间,错误地利用设计手册中供方案设计或初步设计时估算冷、热负荷用的单位建筑面积冷、热负荷指标,直接作为施工图设计阶段确定冷热负荷的依据,往往使得总负荷偏大,从而导致空调采暖设备偏大,初投资增高,运行费用增加,能量消耗增加。

3.2采用新型节能舒适健康的空调及采暖方式

影响人体热舒适性的环境参数众多,不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果,但对于不同热湿参数组合的环境其空调系统的能耗是不相同的。

3.3结合实际情况,合理选择空调冷热源,力求实现冷热源的多元化

随着暖通空调系统的广泛应用,对不可再生能源的消耗也大幅度上升,同时对生态环境的破环也日趋加剧。如何合理的选择冷热源,已经引起了各方的广泛关注。

3.4加强冷热回收利用的研究运用工作,实现能源利用的最大化

提高暖通空调系统的能源利用率也是实现空调节能的途径之一。热回收主要是通过系统中安装的能量回收装置,用排风中的能量来处理新风,就可以减少处理新风所需的能量,降低机组负荷,达到节能的目的。在选择热回收装置时,应当结合当地气候条件、经济状况、工程的实际情况、排风中有害气体的情况等多种因素综合考虑,以确定选用合适的热回收装置,从而达到花较少的投资,回收较多的热(冷)量的目的。