建筑空调系统节能设计技术措施

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇建筑空调系统节能设计技术措施范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

中图分类号：TU831.3+5文献标识码： A 文章编号：

摘要:我国能源形势紧迫，因此节能减排是一项重大举措，作为耗能大户的空调，必须设计出新的节能措施，以实现空调的节能。本文首先分析了当前空调系统设计方面存在的问题，进而提出了空调系统节能设计中的若干节能措施，确保从多方面入手，以实现节能的目的。具有一定的参考价值。

关键词:节能减排；空调系统；节能设计；动力能耗

Abstract: our energy situation pressing, so energy conservation and emission reduction is a significant move, energy consumption of the air conditioning as large, must design the new energy-saving measures to realize the energy saving of air conditioning. This paper first analyzes the current air conditioning system design of the existing problems, and puts forward the design of air conditioning system energy saving some energy saving measures to ensure that of from various aspects, in order to achieve the purpose of saving energy. To have the certain reference value.

Keywords: energy conservation and emission reduction; Air conditioning system; Energy saving design; Power energy consumption

随着社会经济的不断发展，能源是人类赖以生存和发展的基本条件。当前，能源供应的紧张对我国的经济发展和社会生活产生的巨大冲击，人们逐渐认识到了节约能源的重要性，因此节能减排是一项重大举措。空调已经成为大型建筑和办公环境的必备项目，但是空调的耗能也是十分惊人的。空调的节能潜力是很大，关键是如何挖掘。因此，如何减少空调的耗能问题，应用更多的节能措施以降低耗能，成为设计人员必须要思考的问题。

1 空调系统设计方面存在的问题

1.1 照搬空调系统设计经验

许多设计人员对空调系统的原理和运行特点缺乏深入的了解，在做空调系统设计时，往往简单地照搬以往的设计经验。有些设计人员盲目追求采用新技术，在设计过程中不考虑节能效果。

1.2 设计过于保守

设计时出于安全考虑，设计参数偏大，从而降低了系统的节能性。例如，负荷计算取值偏离实际值较大，冷热源设备装机容量偏大，水泵选型偏大，系统配置不合理。即使选择效率再高的主机，但如果长期在部分负荷下运行，其总体效率仍然不高。另外，主机余量过大也会导致水泵等其他输送动力设备的容量过大，整个管路特性远离最佳工作点，使得总体能耗过大。因此，在空调系统设计过程中不应太保守。

1.3 静态设计

静态设计是指仅根据设计工况下进行系统设计，而没有从全年空调系统节能运行的角度出发；未充分考虑利用新风供冷，仅仅考虑减小冬、夏两季的新风负荷，而将新风口及空调机组的新风入口按照冬、夏两季的风量设计，使得过渡季节仍需要开启冷水机组，这也会导致空调能耗增大。

2 空调系统节能设计的相关措施

2.1 合理设定室内温湿度参数

空调系统能耗与当地的气象参数、建筑物的护结构及室内散热散湿量有直接关系，并且室内设计温湿度参数也是直接影响冷负荷大小的重要因素。在满足人体健康和热舒适性的条件下，如果将夏季室内空气温度提高1℃，就可使空调节约能量10%左右，而相对湿度若提高10%，可节约能量15%左右。美国国家标准局认为把夏季设定温度从24℃改为26.7℃，约可节约能量15%，冬季设定温度从24.4℃～26.7℃，改为21℃～22℃，约可节能18%。由上述可知，为降低能耗，在满足热舒适性的情况下，夏季室内降温时，设定值应取较高的干球温度和相对湿度。冬季室内采暖时，设定值应取较低的干球温度和相对湿度，可以减少围护结构的传热负荷以及新风负荷。

2.2 降低系统的设计负荷

空调的冷热负荷包括：通过围护结构的传热形成的负荷，通过玻璃窗的日照形成的负荷，室内热源散热形成的负荷，处理新风形成的负荷。其中围护结构传热所消耗能量大约占40%，而处理新风所消耗的能量占30%～40%。目前我国的多数设计人员在设计空调系统时，往往采用负荷指标进行估算，并且出于安全的考虑，指标往往取得过大，造成了系统的冷热源、能量输配设备、末端换热设备的容量都大大的超过了实际需求，形成“大马拉小车”的现象。即增加了投资，也不节能。在进行空调系统的设计时，应正确计算空调系统的冷热负荷。

2.3 合理确定新风量的设计标准

在空调系统中输送的新风量越少，则处理空气所需要的冷量就越少，因而该空调系统就越经济。但是，新风量的减少不是无限制的，在满足室内卫生要求的前提下，应利用有效措施适当地控制新风量。大型公共建筑多采用集中式或半集中式空调系统，其新风量标准的确定是影响能耗的一个关键因素。

（1）冬季、夏季取用最小新风量，过渡季节增大新风量

对于夏季需供冷、冬季需供热的空调房间，室外新风量越大，系统能耗越大。空调系统冬夏取用的最小新风量，是满足室内卫生要求的前提下，用于稀释有害物、补偿局部排风，保证空调房间一定正压值而确定的。

（2）检测CO2浓度，控制室外空气的取入量，根据室内人员的变化，增减室内新风量。

室内空气的卫生要求，一般是由室内所允许CO2浓度来确定的，因此，检测CO2的浓度，是确定新风量的一个重要依据。而CO2的浓度又与室内人员的数量有关，因此，应根据室内人员的变化和检测得的CO2浓度来确定不同时间段室内所需要的新风量。使用自动控制CO2浓度的方法，一般可节约30%左右的空调负荷。

2.4 确定合理的空调系统形式

选择空调系统形式时，应根据建筑物的用途、规模、使用特点、负荷变化情况与参数要求、所在地区气象条件与能源状况等，通过技术经济比较来确定。空调系统有以下几种分类：按空气处理设备的位置情况分为集中系统、半集中系统、分散系统；按集中系统处理的空气来源分为封闭式系统、直流式系统、混合式系统；按负担室内负荷所用的介质分为全空气系统、全水系统、空气-水系统、制冷剂系统。选择空调系统形式要在满足总原则和使用要求的前提下，尽量做到一次投资省、系统运行经济、减少能耗。

2.5 合理选择空调冷热源

空调系统所消耗的能量大部分是在冷热源系统中消耗的，因此，合理选择冷热源系统对空调系统节能至关重要。合理选择冷热源系统应根据建筑物空调规模、功能及用途、冷热负荷特点、所建地区气象条件、能源结构、政策、价格及环保规定等众多因素，通过综合论证确定。空调系统的冷热源方式有多种，常采用的有：①水冷冷水机组+锅炉；②热泵；③溴化锂吸收式+锅炉或者直燃式溴化锂吸收机组。

第一种方式是夏季用水冷冷水机组制冷，冬季用锅炉供热。水冷冷水机组要有一个冷却水系统，包括冷却塔和水泵等，机组运行时有一定的耗水量，在水源比较充足的地区使用水冷冷水机组比较合适。

热泵型机组的使用对节能是很有利的，其中风冷热泵冷热水机组在中央空调中使用的较多，这种机组一机两用，夏季制冷，冬季供热。特别适用于缺水地区。

溴化锂机组的能效比（制冷量/消耗的热能）比较低，外燃式为1.0～1.2左右，直燃式机组稍高。溴化锂机组节电不节能。对于有废热、余热的地方，如热电厂、钢铁厂、化工厂等企业使用外燃式溴化锂机组,既利用了废热、余热，又达到了制冷的目的，是非常合适的。对于缺电而无废热或余热的地区可考虑使用直燃式机组。

2.6 减少输送系统的动力能耗

动力能耗主要是指空调系统运行中风机和水泵所消耗的电能。风机、水泵电耗一般占空调总电耗的30%～50%，存在很大的节能潜力。采用科学合理方法使之降低，对整个空调系统的节能有十分重要的意义。具体的技术措施如下：

1)采用大温差供回水

若系统中输送冷（热）量的载冷（热）介质的供回水温差采用较大值，则当它与原温差的比值为N时，从流量计算式可知，采用大温差时的流量为原来流量的1/N，而管路损耗即水泵或风机的功耗则减小为原来的1/N2，节能效果显著。故应在满足空调精度、人体舒适度和工艺要求的前提下，尽可能加大温差，但供回水温差一般不宜大于8℃。

2)选用低流速

水泵和风机的功耗与管路系统中流速的平方成正比，故采用低流速能取得较好的节能效果。且有利于提高水力工程的稳定性。

3)提高输配系统的效率

设计时合理的选择水泵的扬程，如果扬程过高时，靠减小阀门开度来调节系统的水力平衡，使得系统的能耗过多的消耗在阀门和过滤器上。适当采用二级泵系统。在送风系统中设计时应尽量维持风机工作在高效区。

2.7 采用变流量水系统

在设计空调水系统时，如采用定水温变流量或变水温变流量的调节方式，使供水量随空调负荷的变化而增减，不但可以减少处理过程的能耗还能节省输送能耗。

2.8 采用变风量系统

变风量空调（VAV）系统可以根据各个房间温度要求的不同进行独立温度控制，通过调节送风量来满足不同房间（或区域）对负荷变化的需要。同时，采用变风量系统可以使空调系统输送的风量在建筑物中各个朝向的房间之间进行转移，解决一天中同一时间各朝向房间的负荷并不都处于最大值的问题，从而减少系统的总设计风量。这样，空调设备的容量也可以减小，既可节省设备费的投资，也进一步降低了系统的运行能耗。而风量的减少又节约了处理空气的能耗。据有关资料：采用变风量系统可节能30%左右，并且提高了环境的舒适性。该系统最适合楼层空间大且房间多的建筑中应用，特别是在办公楼中应用，更能发挥其操作简单、舒适和节能的效果。因此，采用变风量系统有利于空调系统的节能。

2.9 蓄冷技术

蓄冷技术是指在用电低谷时段使制冷机运行制冷，并利用蓄冷介质将冷量储存起来，在白天用电高峰时段将冷量释放出来，以满足建筑物空调负荷需求的一种技术。作为储能技术的一个重要分支，蓄冷空调技术因具有对用户侧进行电力管理、平衡峰谷电力负荷、有效利用电力资源等优点成为降低空调系统运行费用、解决电力短缺问题的重要措施。

2.10 采用热回收装置

新风的引入必然要求排出一部分旧空气，而大气温度与排气温度有一定的温差，如制冷时若室内温度为27℃，室外温度为35℃，则将27℃的气体排入大气会带来能量损失，采用热回收交换设备使新风在被处理前与排气进行热交换，新风温度便有所降低，就可减少新风机组的负荷，减少了能耗。这种装置一般用于可集中排风而需新风量较大的场合。

3 结束语

总之，面临空调的应用呈现不断上升的趋势，实现空调的节能是势在必行的。当前，仍有不少空调系统未进行过任何形式的节能优化设计，而且普遍具有很好的节能挖掘潜力空间，因此，大力推广与实施应用空调系统节能技术，将会取得较好的节能效益。相信随着设备工艺技术的不断更新和设计理念的进步，我国的空调的节能设计会稳步迈向国际先进水平。

参考文献

[1] 刘志立，商业建筑的空调节能技术措施[J]科技信息，2011.13