暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)探討

韋琴琴 胡慧申

摘要：近年來，由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，加上產(chǎn)品能耗大，我國(guó)能源不足的現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，節(jié)能問題越來越受到人們的重視。暖通空調(diào)系統(tǒng)在建筑節(jié)能中占據(jù)重要的位置，起著重要的作用。文章結(jié)合筆者的設(shè)計(jì)實(shí)踐，就暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)需關(guān)注的有關(guān)問題進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)系統(tǒng)；節(jié)能；設(shè)計(jì)

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使人們對(duì)能源的需求不斷增加，但是自然界的能源并不是取之不盡，用之不竭的。環(huán)境與能源問題日益尖銳，如果不采取措施，那么能源將是制約經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的大問題。隨著暖通空調(diào)的廣泛應(yīng)用，用于暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗將進(jìn)一步增大。再加上暖通空調(diào)系統(tǒng)往往以高品質(zhì)的電能為能源，而我國(guó)的電力在某些地區(qū)又相對(duì)緊張、匱乏，這勢(shì)必會(huì)引起能源供求矛盾進(jìn)一步激化。因此，對(duì)暖通專業(yè)提出更高的節(jié)能要求是必然的，也是大勢(shì)所趨。

1 暖通空調(diào)應(yīng)采取的節(jié)能設(shè)計(jì)措施

在科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，暖通空調(diào)領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)出新技術(shù)，我們可以通過多種方法實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能。

1.1 從設(shè)計(jì)入手，合理選擇、設(shè)計(jì)暖通

空調(diào)系統(tǒng)，使其在高效、經(jīng)濟(jì)的狀況下運(yùn)行設(shè)計(jì)是工程的龍頭，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響其使用性能。而建筑負(fù)荷計(jì)算是設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一，當(dāng)前普遍存在一個(gè)現(xiàn)象就是設(shè)計(jì)工期短，許多設(shè)計(jì)人員為了節(jié)省時(shí)間，錯(cuò)誤地利用設(shè)計(jì)手冊(cè)中供方案設(shè)計(jì)或初步設(shè)計(jì)時(shí)估算冷、熱負(fù)荷用的單位建筑面積冷、熱負(fù)荷指標(biāo)，直接作為施工圖設(shè)計(jì)階段確定冷熱負(fù)荷的依據(jù)，往往使得總負(fù)荷偏大，從而導(dǎo)致空調(diào)采暖設(shè)備偏大，初投資增高,運(yùn)行費(fèi)用增加，能量消耗增加。

1.2 采用新型節(jié)能舒適健康的空調(diào)及采暖方式

影響人體熱舒適性的環(huán)境參數(shù)眾多，不同的環(huán)境參數(shù)組合可以得到相同的熱舒適性效果，但對(duì)于不同熱濕參數(shù)組合的環(huán)境其空調(diào)系統(tǒng)的能耗是不相同的。

1.3 結(jié)合實(shí)際情況，合理選擇空調(diào)冷熱源，力求實(shí)現(xiàn)冷熱源的多元化

隨著暖通空調(diào)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，對(duì)不可再生能源的消耗也大幅度上升，同時(shí)對(duì)生態(tài)環(huán)境的破環(huán)也日趨加劇。如何合理的選擇冷熱源，已經(jīng)引起了各方的廣泛關(guān)注。

1.4 加強(qiáng)冷熱回收利用的研究運(yùn)用工作，實(shí)現(xiàn)能源利用的最大化

提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的能源利用率也是實(shí)現(xiàn)空調(diào)節(jié)能的途徑之一。熱回收主要是通過系統(tǒng)中安裝的能量回收裝置，用排風(fēng)中的能量來處理新風(fēng)，就可以減少處理新風(fēng)所需的能量，降低機(jī)組負(fù)荷，達(dá)到節(jié)能的目的。在選擇熱回收裝置時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件、經(jīng)濟(jì)狀況、工程的實(shí)際情況、排風(fēng)中有害氣體的情況等多種因素綜合考慮，以確定選用合適的熱回收裝置，從而達(dá)到花較少的投資，回收較多的熱(冷)量的目的。

1.5 著力開發(fā)可再生能源,積極推廣新能源

由于空調(diào)系統(tǒng)中所使用的高品位、不可再生能源所引起的資源環(huán)境問題也日益突出，必須開發(fā)一些合理有效的可再生能源以緩解目前的緊張局面。地?zé)?冷)能和太陽能等可再生資源應(yīng)用于空調(diào)制冷，具有一定的優(yōu)勢(shì)，而且清潔無污染。地源熱泵是一種利用淺層和深層的大地能量，包括土壤、地下水、地表水、海水、污水等作為冬季熱源。

2 節(jié)能設(shè)計(jì)方面存在的問題

2.1 設(shè)計(jì)的理念問題

合理的設(shè)計(jì)是節(jié)能的前提。目前一些設(shè)計(jì)人員重視不夠，設(shè)計(jì)時(shí)盲目套用經(jīng)驗(yàn)值，從而造成初投資的增大，運(yùn)行能耗驚人，因此建議政府職能部門及有關(guān)的節(jié)能審查機(jī)構(gòu)，加大對(duì)暖通空調(diào)節(jié)能的監(jiān)察力度，增強(qiáng)設(shè)計(jì)人員的節(jié)能意識(shí)，使節(jié)能工作真正落到實(shí)處。

2.2 新技術(shù)的推廣問題

新技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用，為節(jié)能提供了一個(gè)新的方向。例如地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)、太陽能制冷供熱系統(tǒng)，不僅可以實(shí)現(xiàn)可再生能源的有效利用，并且可以帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益，是值得大力推廣的。但是同任何新技術(shù)一樣，這些新技術(shù)在造價(jià)上往往偏高，而且使用的地域條件有一定的限制，并且從技術(shù)上講還存在著許多需要改進(jìn)提高的地方。因此，對(duì)于新的節(jié)能技術(shù)，我們應(yīng)當(dāng)因地制宜，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，積極推廣。

3 暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的設(shè)計(jì)方向

3.1 要合理的選擇熱源系統(tǒng)

在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)時(shí)，要根據(jù)具體的工程建筑選擇實(shí)用有效的熱源系統(tǒng)。一般來說，當(dāng)前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的熱源種類主要有熱電站、熱泵、直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組、小型鍋爐、區(qū)域鍋爐房等。從能量利用效率上來看，其中以熱電站的效率最高，其次是熱泵技術(shù)。熱泵是以大自然中蘊(yùn)藏著大量的較低溫度的低品位熱能為熱源，如以大氣、地表水、地?zé)峄蚬S排放的廢水(氣)為熱源，通過壓縮機(jī)的工作從這些熱源中吸取其中蘊(yùn)藏著的大量較低溫度的低品位熱能，并將其溫度提高后再傳給高溫?zé)嵩础岜冒礋嵩吹牟煌煞譃椋嚎諝庠?風(fēng)冷)熱泵。目前的產(chǎn)品主要是家用熱泵空調(diào)器、商用單元式熱泵空調(diào)機(jī)組和熱泵冷熱水機(jī)組。地源熱泵(尤其是土壤型)可以節(jié)能30%左右，而直燃型溴化鋰吸收式機(jī)組供熱式的效率相當(dāng)于燃油或燃?xì)忮仩t，對(duì)于鍋爐房來說，大型區(qū)域鍋爐房明顯優(yōu)于小型鍋爐。通過這些科學(xué)的分析，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)時(shí)，就可以根據(jù)工程建筑自身的情況，選擇合理的可行的熱源系統(tǒng)，因?yàn)椴煌赜虿煌ㄖこ痰男枰蜅l件不一樣，所以從設(shè)計(jì)階段開始就必須注意對(duì)熱源的選用。

3.2 在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到減少熱媒介輸送過程中能耗的主要措施

一是在設(shè)計(jì)要求材料的選用上，可以制定選用保溫效果好的新型保溫材料對(duì)管道進(jìn)行保溫節(jié)能，如在設(shè)計(jì)上采用熱水預(yù)制保溫直埋管等。二是在能力的輸送系統(tǒng)管理的設(shè)計(jì)上，可以選用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)供暖系統(tǒng)進(jìn)行全面的水利平衡調(diào)試，采用以平衡閥及其專用智能儀表為核心的管網(wǎng)水力平衡技術(shù)，以便科學(xué)有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)流量的合理分配和控制，進(jìn)一步提高輸送能量的效率，以達(dá)到節(jié)能的效果。三是在設(shè)計(jì)時(shí)考慮實(shí)用性強(qiáng)的動(dòng)力傳輸系統(tǒng)，力求在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)選，以保證在實(shí)際施工和使用中實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果?？梢赃x用效率高、部分負(fù)荷特性好和大溫差、低流速、低摩阻管道,輸送效率高的載能介質(zhì)的動(dòng)力設(shè)備，這樣就可以有效的減少輸送過程的能耗，從而提高輸送效率，既改善供暖質(zhì)量又節(jié)約能源。

3.3 在設(shè)計(jì)上合理選擇采暖、通風(fēng)與空調(diào)相結(jié)合的節(jié)能系統(tǒng)，采用科學(xué)的空調(diào)方式有效的降低負(fù)荷

根據(jù)具體工程建筑的需要，依據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意朝向、周邊區(qū)與內(nèi)區(qū)、使用功能的差異等對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行選擇和劃分，同時(shí)要考慮分開設(shè)置或分環(huán)設(shè)置以便于控制、調(diào)節(jié)及管理。比如在采暖中散熱器宜明裝在外墻窗臺(tái)下，散熱器表面涂料及安裝形式、南北向房間系統(tǒng)宜采用分環(huán)設(shè)置等措施。在通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上,采用不同朝向、內(nèi)外區(qū)系統(tǒng)應(yīng)分開設(shè)置或分環(huán)設(shè)置，或采用多分區(qū)新風(fēng)機(jī)、多分區(qū)空調(diào)機(jī)系統(tǒng),對(duì)內(nèi)外區(qū)分別輸送不同參數(shù)的風(fēng)，風(fēng)量也可分別調(diào)節(jié)與控制，從而避免不同區(qū)域出現(xiàn)過冷或過熱的能量浪費(fèi)現(xiàn)象。例如變風(fēng)量(VAV)系統(tǒng)、變露點(diǎn)送風(fēng)系統(tǒng)、輻射板供冷與供熱系統(tǒng)、變水量系統(tǒng)、水環(huán)熱泵系統(tǒng)、變制冷劑流量(VRV)系統(tǒng)、多分區(qū)新風(fēng)機(jī)、多分區(qū)空調(diào)機(jī)系統(tǒng)等都具有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，分析環(huán)境控制場(chǎng)合的特點(diǎn)和各種系統(tǒng)具有的特點(diǎn)，使二者有最佳的配合，從而達(dá)到既經(jīng)濟(jì)又節(jié)能的目的。在通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的氣流分布模式的設(shè)計(jì)上，可以選擇具有節(jié)能優(yōu)點(diǎn)的氣流分布模式，如下送風(fēng)模式、置換通風(fēng)模式等。

4 結(jié)語

暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能在整個(gè)建筑節(jié)能中占有很重要的位置，應(yīng)該引起設(shè)計(jì)人員足夠的重視。設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)從設(shè)計(jì)的高角度出發(fā)全面考慮，嚴(yán)格遵守節(jié)能規(guī)范，將節(jié)能的思想貫穿于建筑領(lǐng)域的各個(gè)方面。節(jié)能技術(shù)的開發(fā)及可再生能源的循環(huán)利用，應(yīng)當(dāng)?shù)玫秸扔嘘P(guān)部門的支持并大力推廣。

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