论暖通空调系统在建筑空调节能中的应用

2016-01-28郭永东

大科技 2016年10期

关键词：新风源热泵暖通

郭永东

（沈阳广田房地产开发有限公司辽宁沈阳 110000）

论暖通空调系统在建筑空调节能中的应用

郭永东

（沈阳广田房地产开发有限公司辽宁沈阳 110000）

暖通空调的设计直接关系到后期实用过程中的能耗率，现行的暖通空调节能方面存在很多问题，本文就暖通空调节能设计基本原则以及暖通空调节能措施进行了探讨。

暖通空调；建筑节能

1 现行暖通空调系统在节能方面出现的问题

暖通空调系统，尤其是中央空调系统，它是一个较为复杂的系统。系统设计的好坏，对系统的使用性能有着直接影响，同时也能决定该系统后期使用过程中的能耗率。然而，在实际工作中，往往因为各种各样的利益诱惑与避免不必要的后续工作，使个别设计部门和设计人员的不予以足够重视。通常会出现下列问题：如根据最大负荷来设计系统，但系统却只能在部分负荷状态下运行。假如系统各部分的设计无法适应部分负荷运行的要求，不仅会增加系统的能耗，而且使能源大量浪费在不必须的闲置中，同时也造成投入的机建成本大、闲置设备损耗大及日常维护随之而高。再例如设计新风系统时，系统应该可以根据室外气象参数的变化，而相应的调节新风量，从而更好地减少启动主机所花的时间。从这点来看，空调系统的设计对系统的节能，实质上有着非常重要的作用。

2 暖通空调系统在建筑空调节能的设计原则

2.1 基本原则

节能暖通空调最基本的原则就是节能，在节能设计过程中，热舒适指标是实际应用的指导。对于热舒适指标的影响因素主要是：温度、空气湿度、风速、劳动强度以及辐射温度。对上述因素进行合适比例的探索和组合，对舒适和节能进行现实协调。并且对建筑物的导热性进行适当的围护，对室外的气候变化进行应对，保证室内的舒适性。此外，在设计管路系统时需要简化，耗材量得到了减少，节约了投资。

2.2 满足日常生活环境要求

保持人体舒适的主要因素是舒适环境，但是，日常生活中的光线、声音和色彩也是影响舒适不可忽略的因素，比如：在人们居住的室内环境中，要以暖色调为主，这样不仅使室内温度得到了相对降低，而且起到节能目的。

2.3 正确处理整体与局部关系

在现实生活中，我们生活在集体中，通过采取集中供暖的措施，不仅能源消耗得到了降低，而且能源的利用率得到了提高。为了满足个人的不同需求，需要采取以下两个措施：在对暖通设计时，要保证独立的控制每一个房间内的温度。对热量进行分户计量。

2.4 控制室内空气品质

通风量大是暖通节能空调的设计趋势，解决空气质量是最重要的问题。因此，对室内气流进行合理的组织，可以有效地提高室内空气品质，增强通风的利用效率的同时，也达到了节能目的。

3 暖通空调节能措施

针对暖通空调系统在节能方面存在的问题，设计时应进行全面的考虑，尤其应将节能当做设计工作的重点加以落实。

3.1 合理设计暖通空调系统

①从节能角度出发，分析与对比各个设计方案，以确定不仅能满足设计目标要求，而且还能达到较好节能效果的最优方案。例如，考虑到冷热源系统工作过程中需要消耗大量能源，因此，设计过程中需要考虑运行、投资费用，而且还需根据建筑功能要求，认真分析与对比重要耗能指标；②设计暖通空调系统时应认真考虑建筑各个区间对温度、湿度的要求，合理的划分分系统，以提高分系统的控制效果，避免其产生不必要的能耗；③慎重使用节能新技术。不同的节能新技术有着其自身的使用范围及条件，因此，设计暖通空调系统时不能仅考虑节能，还应认真考虑其适应性。

3.2 注重节能技术的运用

暖通空调系统在建筑空调节能功能的充分发挥依赖一定的节能技术，如新风免费供冷技术、水源热泵技术、地源热泵技术等，接下来，对其在暖通空调系统中的应用进行探讨：

（1）新风免费供冷技术

根据建筑物实际情况，空调系统有时需要引入大量新风，以改善室内空气品质与质量。因此，可从新风引入方式入手实现节能的效果。例如，在冬季可引入室外的新风，将室内各种热湿负荷带走，而不必使用集中制冷系统便能达到较好的供冷效果。在夏季将夜间处于低温状态下的新风引入，可将室内热量带走。这种技术不仅可获得较好的效果，更重要的是能降低能源消耗，更好的实现节能目标。

（2）水源热泵技术

所谓水源热泵技术主要指利用湖泊、地下、地表等浅层水源，达到制冷或供热效果的节能空调系统。该技术借助热泵机组，可实现低温至高温的转换。夏冬两季利用蓄能水体可当做空调及供暖的冷源与热源。夏季时系统将室内热量释放至水体中，冬季系统可从水体中吸收热量，以达到降温与供暖的效果。另外，利用水源热泵消耗的电量较少，但可获得较多的冷量与热量，可达到较好的节能效果。而且在水源热泵方面的投入较普通中央空调少，运行过程中不产生污染物，比较环保。

（2）地源热泵技术

地源热泵技术主要运用常年比较稳定的地能用于供暖或制冷。例如，在冬季可用作供暖热源给建筑供暖，而夏季又可用作空调冷源进行制冷。实质上该技术将地面当做蓄能器，一定程度上提高了空调系统的能源利用率。另外，地源热泵机组较空气源热泵耗能更低，环保节能效果更为显著，因此，在建筑节能方面应注重该种技术的运用。

3.3 注重太阳能的利用

建筑空调节能中太阳能的利用是一个值得研究的问题，尤其是太阳能的热利用是太阳能利用的主要形式，由主动与被动式之分。其中被动式投入相对较少，结构相对简单，利用时对建筑构件及方位进行合理规划布置即可，其主要借助自然热的方式实现太阳能的利用。主动式因结构比较复杂，成本投入相对高些，而且利用时需要电能的辅助。根据建筑对空调功能的需求，结合建筑实际将太阳能应用到建筑暖通空调系统之中，能够实现较好的节能效果。另外，还可将光电板发电技术、太阳能集热板等技术应用到建筑的暖通空调系统之中，以进一步达到建筑节能的目标。