对暖通空调系统设计中的节能问题研究

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【摘要】系统设计是暖通空调设计中最复杂阶段，也是冷热源系统设计中最基础而又最重要的环节，是关系到暖通空调系统能否有效、稳定运行的关健。本文主要通过分析当前暖通空调系统设计中的节能问题，对实现暖通空调系统节能应采取的有效措施进行了探讨。

【关键词】暖通；空调；系统设计；节能

随着人们生活水平的提高，对生活质量的要求也越来越高。越来越多的住宅、办公楼、酒店等建筑中设置了中央空调系统。采暖通风及空调系统设备是构成暖通工程的重要组成部分，是项目建成后影响其运行效果的最重要因素之一。同时在工程施工时，要依据我国现行规范、设计等要求进行全过程管理控制，做好暖通空调工程的施工，确保其设计应达到的节能效果。

1.暖通空调系统的节能分析

1.1 暖通空调系统节能的可行性

众所周知，暖通空调系统能耗量相当大，如果我们应用与之相适应的节能技术，暖通空调的能耗量就会大大得到降低，对保护环境起到不可估量的作用。目前的研究表明，如果采用适当合理的节能措施，现有的暖通空调系统节能达到20～50%是完全有可能的，并且是完全具有可行性的。

1.2 暖通空调系统节能的必要性

由于我国经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，人们对生活条件的要求也越来越高，因而对住房、居住环境等也提出了更高的要求，由此带来了建筑行业的迅猛发展，其中应用最为广泛的则是暖通空调，进而导致了近几年来中国建筑能耗的不断攀升，因此研究暖通空调系统的节能就很有必要性。

目前，电能是暖通空调系统所使用的能源，作为一种不可再生资源，在相当一部分地区引起了电能供求紧张，给当地居民的生活和生产带来了很多不方便。众所周知中国很多区域，特别是在河北、山西等地大量采用火力发电，大量的硫化物、二氧化碳、烟尘等有害物质排放到大气中去，严重影响了环境，为了保护我们赖以生存的家园，节能减排已迫在眉睫，成为暖通行业的责任。

2.应采取的节能设计措施

在科学技术不断发展的今天，一些新技术新产品不断被应用在暖通空调领域，因此我们才有可能实现暖通空调系统的节能。

2.1 从设计入手

设计是工程的源头，系统使用性能的好坏直接与系统设计息息相关。而设计的首要内容之一就是进行建筑物负荷计算，目前实际工程中普遍存在的一个现象就是由于设计工期短，设计人员经常按设计手册所提供的负荷指标进行估算，将估算值作为设备选型依据，未经过严格的负荷计算程序往往导致总负荷偏大，从而致使采暖、空调设备偏大，初投资增高,运行维护费用增加以及能量消耗增加。

2.2 加强冷热回收利用

只有不断加强冷热回收利用的研究，才能不断实现能源利用效率的最大化，从而提高暖通空调系统的能源利用率。简而言之，它的主要原理就是在系统中安装能量回收装置，用排风中的能量来处理新风，以达到减少处理新风所需的能量，降低机组负荷，从而满足节能的目的。在选择热回收装置时，当地气候条件、经济状况以及工程的实际情况等多种因素则成为选择装置时必须考虑的。

2.3 节能舒适空调与采暖方式

影响人体热舒适性的环境因素很多，而不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果，但是其能耗是不尽相同的。因此在保证相同舒适度的前提下可以调整房间的环境参数，降低其能源消耗。

2.4 开发可再生能源

众所周知，空调系统中使用不可再生能源所引起的资源环境问题日益严重，因此开发一些既合理又有效的可再生能源以缓解目前的紧张局面就变地迫在眉睫。在我国具有一定优势的可再生能源有：地热能和太阳能等可再生资源清洁无污染。在我国的西北地区，如新疆等地，这些地方常年光照非常充足，具有丰富的地热能与太阳能，如果能对其加以利用，对解决可再生能源问题很有帮助，设计者应该引起足够的重视。

3.系统节能的设计方向

3.1 设计人员应具有良好的设计理念

暖通空调专业的设计人员应从节能环保角度参与建筑方案的设计，并与自动控制专业相互融通，彻底改变过去的纯专业设计的理念。还要不断关注最新的节能成果，做好节能新技术的推广。

3.2 合理的负荷计算

空调与供暖工程设计中最重要的基础数据就是冷热负荷，但是目前一些设计人员在施工图设计阶段，常常不假思索地将设计手册或者技术措施中的单位建筑面积冷、热负荷指标直接用作确定施工图设计阶段空调与供暖冷、热负荷的依据，从而导致冷热源设备装机容量偏大、水泵配置偏大等现象的出现。其结果将导致投入成本的增加，运行维护费用增加以及能量消耗增加。因此设计中必须进行严格的负荷计算，将其计算结果作为系统设计的依据。

3.4 选择合理的空调节能方式

（1）供暖系统要设计得合理，才能具备节能运行的功能。合理设计节能供暖系统的主要准则有：首先，供暖系统应保证各个房间的室内温度能够得到独立的调控；其次，使其便于实现分户或者分室热量费用分摊的功能；再次热力入口处应安装自力式压力或流量控制阀；最后，管路系统应简单、管材消耗量尽量少、节省初投资等。

(2)空调系统新风量的大小不仅与初投资、能耗以及运行费用密切相关，而且还关系到人体自身的健康，设计人员应根据公共建筑节能设计标准进行工程设计，不应随意增加或者减少；风机盘管加新风的空调系统新风送风口还应单独设置，或者布置在风机盘管机组出风口的旁边。

(3)当人员较多、房间面积或空间比较大时，则应集中进行温、湿度控制与管理。全空气空调系统改变新、回风混合比例相当容易，并且在必要时可实现全新风运行，从而获得较好的节能效益和环境效益；而对于建筑空间高度H≥lOm且体积V10000m3时，最好采用分层空调系统。在夏季，分层空调系统与全室性空调方式相比，它可节省冷量在30％左右，但在冬季供暖工况下运行时并不节能。

4.其他节能技术

目前，为了实现能源的最大限度地利用，许多空调系统冷热回收利用的研究也在蓬勃进展中，通过此项技术可使空调系统能源利用率显著提高。由于空调系统中所使用的高品位、不可再生能源所引起的资源环境问题也日益突出. 运行维护费用增加以及能量消耗增加，因此最好的解决办法是开发一些合理有效的可再生能源以缓解目前的紧张局面，降低能耗量。

为了缓解目前能源紧张的局面，科技工作者做了大量科研工作，并且也采取了许多有效的措施和方法，例如：太阳能、风能、地热能、生物质能等。而地热(冷)能和太阳能等作为可再生资源应用于空调制冷，具有一定的优势，而且清洁无污染。地源热泵是一种利用浅层和深层的大地能量，是既可供暖又可制冷的新型中央空调系统。

5.结语

总而言之，暖通空调系统的节能不仅与人们的冷暖、健康等息息相关，还关系到我国可持续发展的基本国策。因此，必须对暖通空调系统在节能方面给予足够的重视，使暖通空调系统发挥其经济性、节能性等作用，使其对国民经济的发展和人民生活的提高带来更多的正面效应。同时要不断重视可再生能源的开发与利用，可再生能源具有不污染环境、资源丰富、清洁安全和资源可再生的优点。因此，在能源和环境状况日益紧张的今天，大力推广可再生能源的应用也是具有十分重要的意义。

【参考文献】

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