暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造設(shè)計(jì)分析

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摘要：暖通空調(diào)是建筑中能源消耗的大戶，只要采取有效的措施和方法，才能有效的節(jié)能，本文主要介紹了暖通空調(diào)節(jié)能改造的重要性，曖通空調(diào)系統(tǒng)存在的主要問題，暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造設(shè)計(jì)的方式，希望能為以后的工作提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：建筑；空調(diào)系統(tǒng)；暖通空調(diào)；節(jié)能改造

一 、暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造的重要性

采用合理的措施和策略來節(jié)約空調(diào)能耗，對我國來說可以節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，而且可避免不必要的電力建設(shè)投資；對用戶來說則可減少空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用的開支，其經(jīng)濟(jì)性是顯而易見的。在某種程度上，綜合利用各種技術(shù)措施達(dá)到空調(diào)節(jié)能，有利于國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，是一件利國利民的好事。因此，既有建筑空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造勢在必行。

二、曖通空調(diào)系統(tǒng)存在的主要問題

暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案在很大程度上制約著系統(tǒng)的節(jié)能，然而，在實(shí)際設(shè)計(jì)中往往由于設(shè)計(jì)周期短、設(shè)計(jì)費(fèi)用與產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益不掛鉤等原因造成系統(tǒng)節(jié)能得不到設(shè)計(jì)人員的足夠重視；隨著國內(nèi)對節(jié)能和環(huán)保要求的不斷提高，新技術(shù)方案不斷涌現(xiàn)，再設(shè)計(jì)過程中由于缺乏科學(xué)的、客觀的評價(jià)，致使設(shè)計(jì)人員最終未能采用最合適的節(jié)能方案，甚至不科學(xué)的評價(jià)方法會(huì)起到誤導(dǎo)的作用等等，最終造成暖通空調(diào)系統(tǒng)投資大、運(yùn)行能耗高的結(jié)局。

根據(jù)全年逐時(shí)動(dòng)態(tài)負(fù)荷計(jì)算所得的空調(diào)、供暖的冷、熱負(fù)荷和全年負(fù)荷，以及能耗系統(tǒng)的準(zhǔn)確計(jì)量，選擇合理的運(yùn)行策略，盡量使空調(diào)系統(tǒng)制冷機(jī)運(yùn)行在較高的負(fù)荷下，以獲得較高的COP，達(dá)到節(jié)能的目的。特別是過渡季和冬季充分利用室外新風(fēng)作為自然冷源，隨著室外氣象參數(shù)的變化改變新風(fēng)量，以最大限度地縮短主機(jī)的開啟時(shí)間，有效提高舒適性并實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

另外，既有建筑的外維護(hù)結(jié)構(gòu)的改造對原有暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)帶來了影響。由于維護(hù)結(jié)構(gòu)保溫措施加強(qiáng)，原有系統(tǒng)設(shè)計(jì)值不再符合實(shí)際情況，需要重新計(jì)算校核，以免暖通空調(diào)設(shè)備長期處于低效運(yùn)行，浪費(fèi)能源。

三、既有空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

空調(diào)系統(tǒng)能耗在建筑能耗中占有很大比重，如在商業(yè)建筑中占建筑總能耗的65%左右，空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能對建筑節(jié)能具有重要的意義。一般來說，一個(gè)完整的空調(diào)系統(tǒng)由三大部分組成，即空調(diào)冷熱源、供熱與供冷管網(wǎng)和空調(diào)用戶系統(tǒng)。冷熱源就是通過管路系統(tǒng)將各種設(shè)備組成制備熱媒或冷媒的熱力系統(tǒng)；供熱與供冷管網(wǎng)是輸送熱媒與冷媒的大動(dòng)脈，將冷熱源制備的冷、熱媒輸送到用戶；空調(diào)用戶系統(tǒng)是由管路系統(tǒng)與末端空氣處理設(shè)備組成的冷量或熱量的分配系統(tǒng)，按各建筑物冷熱負(fù)荷的大小，合理地將冷量或熱量分配到各個(gè)房間或區(qū)域，以創(chuàng)造出舒適而健康的室內(nèi)環(huán)境。空調(diào)系統(tǒng)的用能也集中在這三大部分中，即冷熱源中能量的轉(zhuǎn)換、冷媒與熱媒的輸送用能和空調(diào)用戶分配系統(tǒng)用能?？照{(diào)系統(tǒng)的節(jié)能應(yīng)從這三方面著手，采取節(jié)能技術(shù)措施。

1.空調(diào)冷熱源的節(jié)能改造

眾所周知，空調(diào)冷熱源的能耗是暖通空調(diào)能耗中的主要部分，在空調(diào)冷熱源的設(shè)計(jì)中合理采用節(jié)能技術(shù)措施對整個(gè)暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗至關(guān)重要。因此，有必要對空調(diào)冷熱源的主要節(jié)能技術(shù)作一總結(jié)，以便增強(qiáng)設(shè)計(jì)者在空調(diào)冷熱源設(shè)計(jì)中的節(jié)能意識(shí)。

空調(diào)冷熱源形式的選擇應(yīng)綜合考慮能耗指標(biāo)、初投資和運(yùn)行費(fèi)用、使用壽命、建筑特點(diǎn)、安全和可靠性、維護(hù)管理難易程度、對環(huán)境的影響、當(dāng)?shù)啬茉唇Y(jié)構(gòu)等因素。從節(jié)能角度，對于設(shè)備的選擇應(yīng)該考慮利用效率是否高，因此應(yīng)該優(yōu)先選用天然冷熱源。在空調(diào)冷源設(shè)計(jì)中，回收與利用冷凝熱，即在制冷的同時(shí)又制備熱水為熱水供應(yīng)提供熱源，這種方案才是一個(gè)節(jié)能而環(huán)保的優(yōu)化方案，是合理使用能量的典范。國外早已使用這種方案，稱之為免費(fèi)熱水供應(yīng)系統(tǒng)。

冷凝熱回收與利用系統(tǒng)（又稱免費(fèi)熱水供應(yīng)系統(tǒng)）在理論上具有一定的實(shí)用價(jià)值，但是該系統(tǒng)的實(shí)際節(jié)能效果與氣象條件、建筑特點(diǎn)及使用功能等因素有很大關(guān)系，應(yīng)具體問題具體分析[4]。

2.空調(diào)系統(tǒng)型式的節(jié)能改造

不同空調(diào)系統(tǒng)型式的能耗有所不同，對于既有建筑，應(yīng)根據(jù)建筑的功能、運(yùn)行特性、負(fù)荷特點(diǎn)、改造的經(jīng)濟(jì)性等方面綜合考慮，選擇合適的空調(diào)系統(tǒng)型式，例如變風(fēng)量（VAV）空調(diào)系統(tǒng)、變水量系統(tǒng)、輻射板供冷與供熱系統(tǒng)、變制冷劑流量（VRV）系統(tǒng)、水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)、工位空調(diào)系統(tǒng)等都具有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。在系統(tǒng)型式選擇時(shí)，應(yīng)當(dāng)分析要求進(jìn)行環(huán)境控制的場合的特點(diǎn)（負(fù)荷特性、使用特點(diǎn)、調(diào)節(jié)要求、管理要求、建筑特點(diǎn)等）和各種系統(tǒng)具有的特點(diǎn)，使系統(tǒng)與被控制的環(huán)境有最佳的配合，達(dá)到在有良好的環(huán)境控制質(zhì)量條件下既經(jīng)濟(jì)又節(jié)能的目的。

3.空調(diào)系統(tǒng)氣流組織的節(jié)能方式

氣流組織也稱空氣分布，也就是設(shè)計(jì)者要組織空氣合理的流動(dòng)。氣流組織直接影響室內(nèi)空調(diào)效果，關(guān)系著房間工作區(qū)的溫濕度基數(shù)、精度及區(qū)域溫差、工作區(qū)氣流速度以及系統(tǒng)運(yùn)行的能耗，是空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)及運(yùn)行的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。對于既有建筑空調(diào)系統(tǒng)，應(yīng)該根據(jù)房間的特點(diǎn)，選擇合理的氣流組織方式，將空調(diào)系統(tǒng)的氣流分布模式的影響降低到最低。

4.空調(diào)風(fēng)管系統(tǒng)的節(jié)能改造

布置風(fēng)管系統(tǒng)要考慮的因素（如系統(tǒng)的造價(jià)、運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性及運(yùn)行效果、建筑結(jié)構(gòu)與功能、防火要求等）十分繁多?，F(xiàn)僅從節(jié)能角度考慮風(fēng)管系統(tǒng)的布置，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：a.對稱布置：對稱布置干管尺寸通常比較小，設(shè)計(jì)管路較短，比非對稱布置更容易保持系統(tǒng)的水力平衡。b.多路并聯(lián)布置：多路并聯(lián)布置可使風(fēng)管盡可能的短，以降低每路風(fēng)管的流動(dòng)阻力。同時(shí)，也使風(fēng)管斷面尺寸變小。c.在風(fēng)管系統(tǒng)的最不利環(huán)路上盡量避免設(shè)置高局部阻力系數(shù)的管路附件，以減小最不利環(huán)路中空氣流動(dòng)的總阻力。

四、結(jié)論

暖通空調(diào)系統(tǒng)在建筑節(jié)能中占據(jù)重要的位置，起著舉足輕重的作用。節(jié)能技術(shù)推新、廣泛應(yīng)用離不開技術(shù)人員的研究開發(fā)、政府職能部門的重視和支持、行業(yè)內(nèi)的每一名暖通專業(yè)的工作者的辛勤勞動(dòng)，也只有全方位的開展暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能研究使用才能真正達(dá)到節(jié)能的目的。對于既有建筑而言，應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)對設(shè)備運(yùn)行的控制能力，使能源更加合理、精確地消耗，針對每個(gè)建筑我們應(yīng)制定符合該建筑的用能管理制度，加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員的技術(shù)水平，提高運(yùn)行管理人員的節(jié)能意識(shí)，培養(yǎng)有強(qiáng)烈的責(zé)任心的運(yùn)行管理人員。

參考文獻(xiàn)：

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