有关建筑暖通空调系统节能设计探讨

崔园园　张成福

【摘要】为了提高建筑暖通空调系统的节能设计效果，需要明确系统设计的特点，并从多个角度进行分析，采取有效的措施做好每个环节的节能管理，争取不断提高系统的设计效果，降低其运行能耗。同时，后期要加强对系统的运行管理，做好能源的回收利用，以保证能源利用的最大化，从而达到节能降耗的目的。

【关键词】暖通空调；系统节能；存在问题；设计措施

引言

现在建筑工程设计的过程中，实现绿色生态、节能减排为最主要目标，展开暖通空调系统工程是建筑工程的支柱。展开暖通空调系统节能工程，对加快建筑工程发展，提高建筑科技水平，都具有重要意义，暖通空调工程是持久性的重大项目，时刻影响着当今社会的发展。

一、暖通空调节能发展的趋势

暖通空调的设计是非常复杂而有难度的，而在传统的暖通空调设计当中，低碳等观念是常常被人们所忽视的，而在制造出来的产品中，设计的实施与产生相背离就是因为没有节能观念的设计所造成的现象。甚至有些设计员在进行暖通空调设计的过程中，不顾国家节能减排的规定，私自违反国家相关技术标准和操作规程，为了达到美观或者其他功能，擅自改换和整改设计方案，这样的的违规设计，不仅仅不能让整个设备达到节能减排的目的，而且还会影响暖通空调工程的质量，对暖通空调会造成严重的安全隐患。除此之外，另一方面有些暖通空调的设计人员，尽管有着丰富的设计经验，但是却没有相关的能源管理方面的经验，这就导致其无法在暖通空调设计的过程中，熟练的运用到节能与低碳的理念。在现有的暖通空调设计行业中，这些设计人员缺乏足够的工作经验，而且缺乏拥有设计专业知识的人才，所以，以上所述的各种原因，就是暖通空调在节能设计中，现阶段的基本情况。

二、暖通空调系统设计中的节能问题分析

1、暖通空调节能设计误区

暖通空调的设计在以往大多比较重视功能的设计，而对节能容易忽视，尤其是对于节能的设计和考虑，通常只满足与系统设计的规范，满足系统设计的限定性要求。这种被动式适应空调系统设计规范和标准，没有很好地转换角度，去主动发挥暖通空调系统设计节能目标。因此，在暖通空调节能设计的过程中，要改变设计的误区，主动重视空调系统的设计功能和节能，强化节能设计理念，提高暖通空调节能设计要求。例如，某地建筑项目，重视空调节能设计，在工程项目实际设计过程中，重点对节能目标进行分析，最终节能效果原先节能方案，比原方案节能至少39.5%。

2、暖通空调系统设计中的合规节能问题

在暖通空调系统设计的过程中，一些设计专家一般情况下，不会主动地在满足限定性节能要求的同时，进一步深挖节能潜力，而是认为，只要满足节能设计标准能效限定性要求的相关设计即可，将合规节能认为就是充分节能。这种问题在实际的节能效果上，如果稍加改进和优化，就能取得比较好的节能效果。因此，从暖通空调设计的具体角度来说，合规节能的同时，应加强进一步优化措施，从而实现充分节能的目的。例如，某暖通空调系统是一种温湿度独立调节系统，其显热处理子系统的设计，满足了国家有关节能标准，达到相应的参数规定。但是，经过优化系统改进以后，还能提高节能效果，而且达到原本节能的30%。

在实际设计的过程中，系统耗能满足国家相关建筑节能的标准，其风机消耗功率达到50W，冷量在1000kW，采用的是水冷螺杆冷水机组。在经过改进后，系统采用的是高效高温冷水机组，且利用循环系统，使得原先设计方案的总能耗降低不少。这种改进后的系统也比较简单。因此，在空调系统设计的过程中，要针对具体的节能设计问题，充分提高节能意识，满足系统的整体优化和节能。

三、暖通空调系统的节能设计措施

1、暖通空调冷却水、冷热水、风系统的节能设计

为了实现暖通空调冷热水系统的节能设计，一方面，缩小空调系统供回水冷冻水的温度差，减少系统的能量消耗；另一方面，采用闭式循环模式，不仅可延长暖通空调系统的使用寿命，而且可有效减少暖通空调系统的输送能耗。并且，暖通空调系统尽量采用一泵到顶的设计方法，便于后期对暖通空调系统进行保养维护，减少建筑耗电量和施工成本。對于水资源比较紧张的地区，建筑暖通空调系统可设计冷却塔循环运行模式，缩小循环水泵扬程和空调系统能耗。同时，暖通空调系统冷却塔设置位置应确保良好的通风，实现良好的冷却效果。另外，在设计暖通空调系统时，应结合建筑暖通空调的实际运行条件，例如，日常运行状态、空气湿度和温度设定等，如果用户对于暖通空调系统没有特殊要求，可设计单风管关风，如果住户家庭数量较多，对于暖通空调冷热效果要求较高，可设计全空气空调模式。建筑暖通空调系统的节能设计应尽量采用变风量，不仅可准确设定空调系统总风量，而且可准确调整暖通空调系统的风量负荷，有效降低风机能耗和运行容量。

2、采用热回收装置

暖通空调系统在实际应用中，浪费了大量的余热，而这部分余热具有较高的利用价值，因此对暖通空调系统设计热回收装置，使用载热不同、状态不同的流体，利用热交换装置传递湿热或者总热，减少冷热源能量消耗，满足暖通空调系统所需的湿、热变化，实现空调系统节能目的。据相关统计表明，新风负荷在建筑空调符合占30～35%，为了确保建筑室内环境的干净卫生，暖通空调系统在运行时需要排出一部分空气，这也造成一部分能耗，并且在处理新风时还需要重新投入能量，而通过设置热回收装置，回收暖通空调系统的排风能量，再用这部分能量处理新风，可有效减少空调系统的能耗，降低机组运行负荷，提高节能性和经济性。当前，暖通空调系统的热回收装置可采用热泵系统、热回收环、蓄冷和蓄热系统、热管换热器、板翅式和转轮式换热器，在设计暖通空调系统的冷凝热回收时，可将热水系统和制冷机组相结合，通过回收热量来加热生活用水，为人们的日常用水提供方便，节省热水的电能消耗。

3、推广可再生能源空调

3.1地源热泵

近年来，人们逐渐认识到地源热泵的使用价值，其主要是利用地下浅层的地热资源，采用电能等高位能源，使低温位能转移到高温位能，不仅可制冷也可以供热，具有节能、高效的特点。由于一年四季地能的温度都比较稳定，在夏季，暖通空调系统可利用地源热泵将地能作为一种重要冷源，将建筑室内热量传递到温度较低的地源中；在冬季，地能可作为暖通空调系统的热源，将温度较高的地热能传递到建筑室内用于采暖。地源热泵在暖通空调系统中可发挥蓄热器作用，有效提高暖通空调系统的能源利用率。

3.2太阳能

暖通空调系统应积极利用太阳能资源，建筑暖通空调系统利用太阳能可分为主动式和被动式，主动式建筑太阳能系统设计比较复杂，还需设置利用电力辅助能源，施工造价相对较高，由储热器、泵、风机、太阳集热器等组成采暖降温系统。被动式太阳能利用系统结构比较简单，不需要设置其它辅助能源，通过正确处理建筑构件和合理布置建筑方位，采用自然热交换形式，实现太阳能资源利用。另外，建筑暖通空调系统可利用太阳能光电板、集热板等技术，合理设计太阳能集热墙，提高太阳能利用率。

结束语

综上所述，暖通空调设计中的节能问题非常重要，要加强对节能产品开发，改进和提高节能技术。要在强化节能目标的基础上，采用先进节能设计理念，运用计算机技术分析，选用合适的节能技术，对暖通空调系统进行整体优化。才能创造出低能排放和系统设计节能、合理的暖通空调系统。

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