暖通空调节能设计问题探讨

柳天科

摘要：随着节能减排的推广，对暖通空调采取节能设计已经成为设计人员重视的方向，文章通过结合笔者从事暖通空调的设计经验，从节能方向来提出如何在暖通空调设计中实现该方针，旨在为同类工程提供参考借鉴。

关键词：暖通空调；节能设计；空调设备；围护结构

Abstract: with the promotion of energy conservation and emissions reduction of hvac take energy saving design has become the direction of design personnel value, this paper based on the author''s experience in hvac design, from energy saving the direction to the hvac design puts forward how to realize the policy, so as to provide a reference for similar projects.

Keywords: hvac; Energy saving design; Air conditioning equipment; Palisade structure

中图分类号:TU201.5 文献标识码：A文章编号：

引言

暖通空调系统中的节能要求已经引起暖通空调专业人员的重视，运用改良技术和组织等形式，增加能源的利用效率，并通过联系实际，针对不同地区气候特征，采用不同节能手段，充分利用当地自然条件，推广节能技术，降低能耗，保护自然资源，这都具有社会和经济的双重意义，不仅对经济发展起到推动作用，而且是社会发展的必然趋势。而针对目前暖通空调的设计现象发现，节能设计理念在空调设计中并没有广泛引起重视。较多暖通空调工程设计存在经济效益优先的观念，为赶工致使工程设计周期变短，设计中的细节问题没有得到有效的处理，造成了初期投资大和运行时能量耗费较大，往往超过了国家定额标准。空调在实际设计中，虽然设计人员对主要的入户热力装置足够重视，但往往会忽略入口处的供回水总管，为之设置温度计、压力表和除污器，甚至应必要时需装置热量计。鉴于此，本文将结合笔者的实践经验，提出暖通空调的节能设计思路，旨在为同行提供参考借鉴。

暖通空调节能的思路

暖通空调节能设计的真正目标是以节能为原则，用热舒适指标指导系统中的节能设计，寻找温度、湿度、平均辐射温度、风速和劳动强度这六种影响热舒适指标的因素的合适比例，达到人们热舒适指标与节能降耗的稳定协调。尽管在寒冷的冬季，影响人体舒适的主要因素是温度变化，但生活环境中的声、光、色同样可以影响舒适指数，在建筑中采用暖色调提高人们的心理温度，调低实际室内温度，避免能源消耗。同时通过选取合理的暖通设计参数，从温度和湿度来确保室内舒适的标准时，节能是负荷大小的重点因素。

暖通空调节能设计的水平是要提高自动控制，不仅能保证暖通空调房屋温度和湿度控制的要求，并且可以节约热力，更大程度可降低空调能耗。传统的暖通空调控制方式是通过测量空气的温度和湿度，对实际环境表现不全面，造成暖通空调系统对人体直接作用较小和对环境调控不及时的情况，形成不同程度的耗能现象。利用先进技术，采用舒适评价指标作为调控暖通空调系统的参数，不但解决了传统的控制方法的弊端，还可以实现大量节能效果。利用暖通空调系统控制技术在软件和硬件方面的发展，采用软件体系控制暖通空调中央监控系统，实现系统的长时间统计分析，保证暖通空调系统的节能运行。

暖通空调节能设计实践

3.1围护结构的节能设计

围护结构的保温性能和窗户与墙壁所占面积，都决定了围护结合综合传热性的系数，决定通过围护结构空调负荷的高低。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。

3.2采用高效的节能系统

通过对暖通空调系统的设计，使其在高效经济的状况下运行暖通空调系统特别是中央空调系统是一个庞大复杂的系统，系统设计的优劣直接影响到系统的使用性能，空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。因此，设计时一定要在基本的空调系统设计原则的基础上改善，例如新风系统的设计，通过工程实践表明，可以利用新风的冷量，采用新回风混合或是全新风来供冷，而不用开冷冻机。分析结果表明，新风量如果能够从最小新风量到全新风变化，在春秋季可以节约近60％的能耗。全年累计变新风量所需的供冷量比固定的最小新风量斯需的供冷量少将近20％，所以充分利用低温室外新风的节能效果是很明显的，保证空调系统的高效运行。

3.3采用高效的节能设备

暖通空调的冷耗功能用电量大，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，进行总热传递，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。

3.4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(如制药厂此类房间很多)，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。对于有转轮式、板式、板翅式、热管式、中间热媒式等，显热回收效率可达50%~70%，全热回收效率可达70%~85%。按照《通风空调系统运行管理规范》的规定，符合下列条件之一时，应装设热回收装置应当设有集中排风系统的风量≥3000m3/h的直流式空调系统，当新风与排风的温度差≥8摄氏度时；同时应当设有集中排风系统的风量≥1000m3/h，新风比≥40%的空调系统，当新风与排风的温度差≥8摄氏度时应当设有独立新风和排风的系统。

暖通空调节能的新方向

暖通空调的能量耗损较大，使用过程中会对周围空气造成不同程度的损害，由于空调系统中所使用的高品位、不可再生能源所引起的资源环境问题也日益突出，可再生资源和低品位能源的开发和应用是解决此类问题的最好途径，为此必须开发一些合理有效的可再生能源以缓解目前的紧张局面。

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，通过开发绿色能源技术，在暖通空调地中尽量使用新的绿色能源技术。如采用地源热泵空调系统、太阳能制冷供热系统，不仅可以实现可再生能源的有效利用，同时有显著的经济效益，是值得在工程中推广采用。利用当地环境能源，如在地热丰富地区，运用地热作为暖通空调消耗的能量资源，通过把地热(冷)能和太阳能等可再生资源应用于空调制冷，具有一定的优势，而且清洁无污染。地源热泵是一种利用浅层和深层的大地能量,包括土壤、地下水、地表水、海水、污水等作为冬季热源和夏季冷源,是既可供暖又可制冷的新型中央空调系统。这种技术已经在国外得到广泛的应用，这种系统的暖通空调有着较大发展空间。虽然太阳能是最清洁的能源，但太阳能的利用技术还未得到深度研究，应紧跟社会步伐，推广应用绿色能源技术是暖通空调专业设计人员的社会责任。

结论

暖通空调的节能设计在整个建筑节能设计中占有重要地位，从设计实践经验来看，笔者认为设计人员应当从节能设计的高角度出发全面考虑，将节能的思想贯穿于建筑领域的各个方面；同时所设计的暖通空调节能构思应当在实际施工中能得以实现，以创造出原设计意图的节能效果。

参考文献：

[1]  赵洪文，刘炳芬．对暖通空调系统节能问题的探讨[J]．四川建材，2006，27（02）：74-75．

[2]  钱济雄．浅析暖通空调系统的节能[J]．山西建筑，2007，29（06）：101-103．

[3]  张筱虹．空调节能研究与探索[J]．中国高新技术企业，2011，31（02）：46-49．