谈暖通空调系统节能设计

黄战强

摘要：随着国民经济的快速发展，人们生活水平的提高，暖通空调的应用日益普及，大大改善了人们的生产生活环境，但能耗问题也随之凸显起来，为了创造一个舒适的人居环境，建筑舒适性空调系统得以广泛应用。本文在暖通空调系统节能设计及节能措施进行了阐述。

关键词：空调系统设计；节能设计；节能措施

Abstract: with the rapid development of national economy, the improvement of people''s living standard, hvac applications the increasing popularity, has greatly improved the people''s production and life environment, but also will highlight up energy consumption problems, in order to create a comfortable living environment, building comfort air-conditioning system can be widely used. Based on the hvac system design and energy saving energy saving measures is discussed in this paper.

Keywords: air conditioning system design; Energy saving design; Energy saving measures

中图分类号：TU831.3+5文献标识码：A文章编号：

引言：

随着社会的发展城市房屋的建设和城镇化的快速步伐，建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大，给建筑能耗带来了巨大的压力。而目前我国建筑能耗水平不允许按照城市建设和城市化的节奏增长，建筑节能势在必行。这不仅具有巨大的经济和环保意义，同时也有国防战略意义。而在建筑能耗里，用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的30％一5O％，且在逐年上升。随着人均建筑面积的不断增大，暖通空调系统的广泛应用，用于暖通空调系统的能耗将进一步增大。这势必会使能源供求矛盾的进一步激化。本文主要介绍暖通空调领域具有较大的节能意义。

1.暖通空调系统的节能设计

1.1空调系统的设计原则：

1.1.1保证各个房间(楼梯间除外)的室内温度能独立调控是供暖系统的首要；

1.1.2是便于实现分户或分室(区)热量(费)分摊的功能；

1.1.3是管路系统简单、管材消耗量少、节省初投资。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。

1.2从节能角度考虑空调系统的设计方案

1.2.1考虑逐时系数和同时使用系数

采用全空气系统时，空调机组应按负担房间的情况考虑各朝向房间的逐时系数(定风量系统为各房间逐时最大值之和，变风量系统为各房间逐时之和的最大值)，对水系统而言还应考虑各风系统的同时使用系数。

1.2.2采用变新风比系统

变新风比系统是空调全年运行过程中节能运行的一个主要方式。国外的一些研究成果及统计资料表明，控制新风比及采用全新风冷却或预冷的节能占整个空调系统全年能耗的10％～15％。

1.2.3充分利用自然冷源

充分利用自然资源的冷源与热源是降低能耗的又一重要途径(因地适当采用自然冷源可以大大节约能耗)。设计时充分考虑气候等因素，避免造成大马拉小车现象。对于地下水源丰富的地区，由于地下水温度比较恒定，就可以进行充分利用。

1.2.4根据建筑物的功能划分，对空调区域采取不同的空调方案在设计时将功能相近的各功能区采用一套空调系统，这样可以在提高系统的同时使用系数和空调负载率，有利于空调设备的高效运行。

1.3改善围护结构性能

对于暖通空调系统而言，通过围护结构造成的热损失在整个空调系统能耗中占有很大比重，而围护结构的保温性能决定围护结构综合传热系数的大小，亦即决定通过围护结构消耗的能耗所占空调负荷的大小。因此，提高维护结构的保温隔热性能在空调系统节能中是十分必要的。

1.4提高系统控制水平

解决传统控制方法存在的弊病，继而实现大幅度的节能，采用舒适性评价指标即体感指标作为空调系统的调控参数不失为一种好方法。据研究表明，采用这种控制方法可使空调系统在人体舒适的条件下节能30%左右。

1.5处理好整体和局部的关系

在一定的条件下，实行集体供暖，无疑会很大的降低能耗，但是也需要注意满足个人需求，不强求全面统一，这样对节能和控制的灵活性均有好处：

1.5.1暖通空调系统应保证各个房间的室内温度能独立调控；

1.5.2便于实现分户或分室热量分摊的功能。

1.6满足生活环境中的声、光、色的要求

尽管影响人体舒适的主要因素为舒适环境，但是这三者同样是不可忽视的因素。比如人们居住的室内环境以暖色调为主，可以让人们心理上感觉到温暖，从而不必要需要较高的室内温度，自然也就避免了能源的消耗。

1.7利用室内的通风量 控制室内空气品质

节能设计中总的发展趋势是通风量应增大，在这个过程中必然要解决的就是空气的质量问题，消除空气中的细菌、浮游尘埃、异味等有害人体的物质，通过室内进排风合理的气流组织，从而达到改善空气的品质，改善居住环境，节约能源的目的。

2.暖通空调系统节能技术具体措施

2.1空调系统的设计负荷的合理计算

如今正确地计算负荷对整个系统的设计十分重要，负荷算大了会导致投资运行费用增大，耗能增大，算小了则不能满足功能要求，负荷直接决定空调系统设备和容量的大小。目前我国普遍在负荷计算上结果偏大，通过采取合理降低室内给定值标准与适当的减少新风量的方法，可以消除不必要的损耗，节约能源。

2.2热源温度的控制

外网及热源必须采取相应的控制手段，是由于供暖用户在室内多采取温控措施及室外气温的变化，使系统热负荷的动态的变数， 例如热水网路采取相应的质量流量调节或质量调节方式及气候补偿方式等。目前， 许多地方采用根据室外温度自动调供水温度的方法。

2.3采暖、通风与空调系统的选择要合理

其选择时应在满足规范要求的前提下，选择系统形式。充分分析人工环境控制场所的特点，注意朝向、周边区与内区、使用功能的差异，分开设置或分环设置以便于控制、调节及管理， 避免不同区域出现过冷或过热的能量浪费现象，使其与系统能够相互配合达到最佳效果，从而达到既经济又节约的目的。

2.4地源热泵技术

当前以地热作为热泵装置的热源或热汇来对建筑进行采暖或制冷的技术被成为地源热泵技术。地源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），既可实现低温热源向高温热源的转移。在冬季和夏季，分别将地热能作为高温热源和低温热源，在冬季将地热“取”出来用于采暖或热水供应，在夏季将室内的热量提取后释放到地层中去。目前在自然界和工业生产中，存在大量的低温位热源，储藏于空气、土壤、水，以及工业废气、废水中，利用热泵可以回收这些低温位热源，产生高温位热量来供应生产和生活之用。

2.5 降低输送过程中能耗

现如今选用保温性能好的新型保温材料对管道进行处理有利于节能。对供暖系统进行全面的水力平衡调试，改善供暖质量主要利用计算机。采用以平衡阀及其专用智能仪表为核心的管网水力平衡技术，实现管网流量的合理分配，提高输送能量的效率。在满足空调精度、人体舒适度和工艺要求的前提下，通过提高供回水温差、选用低流速、 输送效率高的载能介质和效率高、部分负荷特性好的动力设备，可以减少输送过程的能耗，从而提高输送效率。

2.6实现供热管理信息化，采用计算机控制技术

对供热采暖系统的各种设备、阀门等运行状态进行在线的智能化监测、控制和管理主要采用计算机控制。全面监测、记录各运行参数协调各系统间的运行，提高管理水平，增强系统的安全性和可靠性并可使整个生产过程实现信息化管理，节省运行能耗，使供热采暖系统的运行、管理水平走向现代化。

暖通空调系统使用者可根据个人需要设置每月甚至每天的控制程序让空调系统按预定的要求工作，在保证热舒适的前提下节能10％。开发并利用功能强大、界面友好的控制软件也是保证空调系统节能运行的有效措施。

3.结语：

建筑节能不仅是一项技术综合课题，也是巨大的社会课题。建筑节能是解决今后能源紧缺问题的有效途径之一。暖通空调系统在建筑节能中占据重要的位置，起着重要的作用。另外，暖通空调系统的节能不仅关系到人们的冷暖、 健康、 安全、工作效果和产品质量，还关系到能源安全、 资源消耗和环境污染是关系国计民生的重要行业。因此，节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的基础，这些技术的合理应用，一定能为建筑节能做出重要的贡献。

参考文献

[1]顾同曾欧洲三国建筑节能近况[J].建筑创作,2002,(6):64-69

[2]胡丽霞,蔡水松.空调系统运行节能的理念与管理[J].当代经济,2004,(9):37-38