空调系统节能设计的重要性分析

张泽凡

摘   要：文章将从空调系统设计方面分析，提出多种节能措施，目的在于对现今空调系统节能设计提供一定的参考。

关键词：空调;节能设计;方案

节能意味着尽可能地降低能耗，并产生与原产品相同数量和质量的产品，或者在相同的能量消耗下，生产出质量或数量等于原始数量的更多产品。换句话说，节能是一种实用、可靠、经济可行，环境和社会可接受的应用技术，以有效利用能源和提高能源使用设备或过程能效的方法。

如今，随着社会经济的不断完善，科学技术不断发展，促使高科技产品出现在社会生活中。人们对生活条件的要求越来越高，空调质量也越来越高。据不完全统计，空调系统的能耗一般占整个建筑能耗的50%以上。随着人们对环境和节能意识的增强，单靠空调的舒适性已不能满足消费者的心理，同时，更注重节能产品的各项性能指标。因此，对空调系统节能的研究具有重要的社会意义。

1    空调系统工作原理的简述

空调系统的工作原理是通过与制冷单元的蒸发器中的冷水进行热交换来使制冷剂蒸发，从而降低冷却水的温度。汽化的制冷剂在压缩机的作用下变成高温高压气体，并在流过制冷单元的冷凝器时被来自冷却塔的冷却水冷却。气体变为低温低压液体，冷却的冷水通过冷水泵送到空气处理单元的热交换器。与混合空气的冷热交换形成冷空气源，被送到需要通过空气供应管道冷却的房间。在这个循环中，夏天房间内的热量被冷却水带走，并在流经冷却塔时释放到空气中。文章主要研究空调系统设计的原理，主要涉及系统控制策略和系统选择[1]。

2    空调系统节能设计原则的简述

（1）不建议在严寒地区使用空调系统进行冬季采暖。

（2）在当地政策法规的条件下，在技术和经济因素合理时采用水源热泵空调系统。

（3）根据建设规模、地质条件、政策、环境保护要求等，当技术经济因素较为合理时，采用地源热泵系统。特别是在寒冷地区，使用埋地管的地源热泵空调系统可以在冬季和夏季使用。

（4）空调室内设计冬夏设定值，除公共部分外，冬季不应高于20 ℃，夏季不应低于26 ℃。

（5）除特殊情况外，空调系统不应使用电锅炉作为冬季供暖的热源。

3    空调系统的节能设计具体方案

要实现空调系统的节能设计，应该根据具体的工程条件进行科学的分析。寻求合理的自适应设计方案，空调系统可以在不同的室内条件和室外气象参数下实现合理、经济的运行，并提供优质的室内空气品质。

3.1  合理提高建筑围护结构的保温性能，减少冷热损失

就空调系统而言，维护结构产生的空调负荷和热量损失在整个系统能耗中占很大比例，建筑物维护结构的保温性能也影响整体传热系数。也就是说，它对外壳结构和空调负载的能耗有影响。因此，有效地提高建筑物外殼的隔热性能尤为重要。考虑建筑物与周围环境的联系，进行统一研究，深入分析设计结果所产生的对环境保护和国家能源建设的影响。同时，积极吸收国际先进的设计理念、概念和改进的优化设计方法。

3.2  善于分析不同场合的特点，选择最佳的空调系统形式

常见的空调系统包括冷却器、空调末端系统、风冷热泵机组、空调末端系统以及可变频率多连接系统。根据建筑物的实际使用要求和制冷量，选择合适的空调系统尤为重要，如多个单体建筑物。冷藏酒店、购物中心和综合设施应采用冷风机和空调终端系统。对于楼高、建筑面积较大、多个独立独立的办公楼、酒店、功能区，建议采用变频多连接系统。无论空调系统的类型如何，都必须深入了解整个系统，分区、分层该系统，为避免全开的现象，对于配备两台或两台以上冷水机组的空调系统，应建立成熟的群控系统。准确掌握空调制冷负荷的变化，控制运行阶段的数量和单元数量，实现有效节能。对于变频多线系统，需要一套完整的家庭计费系统来提高用户的节能意识。

3.3  合理使用冷库系统，以节省空调系统的运营成本

世界上不同国家的用电情况不尽相同，电负荷峰值和谷值存在不同程度的差异。在峰值功耗期间将存在电力供应短缺，并且在低峰值时段期间将存在电力供应过剩的情况。在基于功率峰值和谷值的能源定价实施中，可以科学地利用低电价时段来设计冷藏系统，并将水储存为冰。在高电价期间，可以释放这些制冷量，并利用功率峰值和谷值差来节省空调系统的运行成本。可以看出，冷库系统的科学使用可以在填充低谷和改变整体电力负荷的峰值方面发挥作用，从而产生更好的经济效益。

3.4  科学引入变频技术，合理降低运营成本

变频技术的科学应用已成为现代空调系统发展的必然趋势，不仅可以有效弥补和改善系统技术的不足，还可以显着降低能耗，并节省运营成本。变频技术设计科学应用的原因是设计人员通常在设备选型过程中保留一定的设计余量，一般为20%～25%。在实际操作中，设备很少在满载条件下运行，甚至可能从未满载。因此，变频技术更适合于设计应用。同时，建筑物的实际负荷将处于动态波动状态，伴随室外气候条件和室内人员变化等因素。因此，频率转换技术的引入使空调系统能够快速响应这种波动，创造出满足使用需求并适应环境变化的人性化设计模式。降低运营成本，从而实现降低空调系统整体能耗的目标[2]。

4    结语

空调节能已成为空调产品评估的决定性因素。要坚持科学节能设计原则，推广绿色技术，制定有效的节能设计策略和方法，真正实现空调系统用电效率的最大化，达到最佳节能降耗的目的。

[参考文献]

[1]郭水源.对暖通空调一些设计方法的综述[J].建材与装饰，2008（2）：22.

[2]年嗣秀，牛连起，赵莹.暖通工程设计中遇到的问题及解决方法[J].中国建设信息，2006（14）：50.