關(guān)于暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計及應(yīng)用的研究

岑國濤

沈陽世杰電器有限公司 遼寧沈陽 110168

建筑總能耗中，暖通系統(tǒng)能耗占據(jù)30%-50%，若能降低暖通系統(tǒng)能耗，對建筑節(jié)能和環(huán)保都具有重要現(xiàn)實意義。因此，從暖通設(shè)計中就必須秉承節(jié)能理念，針對不同的方面制定有效的節(jié)能措施，從而在保證系統(tǒng)功能的前提下，實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。

1 綠色節(jié)能理念下建筑優(yōu)化設(shè)計原則

1.1 建筑暖通系統(tǒng)低碳環(huán)保設(shè)計原則

盡可能地研發(fā)暖通空調(diào)系統(tǒng)清潔能源（太陽能，淺層地能等）的利用率，降低對傳統(tǒng)能源的損耗，由此減少暖通空調(diào)設(shè)計及運轉(zhuǎn)對自然環(huán)境的破壞。

1.2 建筑暖通系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)計原則

實現(xiàn)建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能化和綠色化的重要途徑之一就是充分利用暖通空調(diào)系統(tǒng)中的每一構(gòu)成元素，切實提升每一構(gòu)成元素和每一系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)配合水平，充分的發(fā)揮出暖通空調(diào)系統(tǒng)在使用過程中的效能[1]。

1.3 可循環(huán)設(shè)計原則

在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的過程中應(yīng)提升對各項資源的循環(huán)重復(fù)利用率，如升暖通空調(diào)系統(tǒng)余熱和廢料的重復(fù)利用率等。

2 暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計應(yīng)用

2.1 空調(diào)水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

①有效考慮閉式循環(huán)，以此減少水泵實際消耗，并延長管道等附屬設(shè)備的壽命。②選用變流量的形式，確保換熱器實際供水量及系統(tǒng)實際循環(huán)水量都能根據(jù)空調(diào)負荷發(fā)生的變化調(diào)節(jié)，從而減少輸送能量。③采用變頻水平，確保水泵實際工作效率可以將實際需求作為依據(jù)進行調(diào)節(jié)，防止其始終處在全負荷狀態(tài)，有效減少能耗。④在達到空氣處理條件時，提高冷水初始溫度，如果能提高制冷機組的蒸發(fā)溫度，則可以顯著減少制冷劑電耗，一般每提高1℃就能減少2%-3%的電耗。⑤條件允許時，增加冷水系統(tǒng)中供水和回水的溫差，但要注意不可超過8℃，以此減少循環(huán)水需要達到的流量，起到節(jié)能的作用。

2.2 合理利用熱回收系統(tǒng)

暖通空調(diào)系統(tǒng)運行期間會釋放大量熱門，若熱能散播到空氣中，將會加大熱能損失，因此通過熱收及交換裝置，可以收集系統(tǒng)散發(fā)的熱量，將熱量通過流體傳導(dǎo)提供給系統(tǒng)，促進空調(diào)自身能量轉(zhuǎn)化，減少能源消耗[2]。在民用建筑中，通過空調(diào)系統(tǒng)可以有效調(diào)節(jié)室內(nèi)外溫度，此種調(diào)節(jié)過程也被稱為通風(fēng)換氣過程，會產(chǎn)生一定量的能耗損失。收集排風(fēng)系統(tǒng)的能量，待至能量積攢到一定程度，就可以交換新空氣。通過此種方式能夠減少空調(diào)設(shè)備能量負荷，還能夠降低系統(tǒng)能耗，經(jīng)濟環(huán)保性能優(yōu)勢，滿足低碳生活理念。

2.3 強化調(diào)節(jié)設(shè)計

空調(diào)系統(tǒng)的制冷性能和變頻操作一直都是暖通設(shè)計中的重點內(nèi)容，也是體現(xiàn)建筑施工整體水準(zhǔn)的重要組成部分，因此應(yīng)當(dāng)引起設(shè)計主體的全程關(guān)注和重視。設(shè)計主體應(yīng)當(dāng)尋找途徑來優(yōu)化這兩部分系統(tǒng)的設(shè)計，例如可以根據(jù)建筑用戶不同時間段對空調(diào)的使用量來調(diào)整其蓄電量。設(shè)計主體可以在空調(diào)使用頻率較低的時候來儲存冷氣，以此來平衡后續(xù)高峰期的大量輸出。除此之外，設(shè)計主體也應(yīng)當(dāng)積極引進新型環(huán)保設(shè)備和技術(shù)來優(yōu)化系統(tǒng)的實際操作，提高系統(tǒng)運行效率，降低系統(tǒng)能耗，以此來達到減排的目的。

2.4 合理選擇冷熱源

在選擇冷熱源時，需要采用集中設(shè)置冷水機組，對供熱設(shè)備和換熱設(shè)備進行集中設(shè)置。在選擇機組設(shè)備時，還應(yīng)當(dāng)考慮以下因素：第一，功能特征，第二，建設(shè)規(guī)模，第三，建筑所在區(qū)域的能源結(jié)構(gòu)價格。第四，環(huán)保規(guī)定。在確定機組數(shù)量時，應(yīng)當(dāng)聯(lián)合建筑實際情況，遵循以下確定原則：其一，如果建筑周邊存在熱力發(fā)電廠，則應(yīng)用熱力廠余熱作為供熱措施。如果供冷條件良好，則適當(dāng)利用供冷功能。其二，如果建筑周邊區(qū)域存在供熱情況，則將其作為暖通空調(diào)系統(tǒng)的熱源。其三，如果建筑周邊存在大量天然氣，為了提升冷熱源穩(wěn)定性和能源有效利用率，可以采用分布式燃氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)。其四，如果建筑周邊地?zé)豳Y源和水資源豐富，可以通過水源熱泵達到供熱供冷效果。熱泵機組和冷水的重要指標(biāo)在于機組數(shù)量和單臺容量，在確定以上兩個指標(biāo)時，必須考慮到空調(diào)年負荷變化量，滿足滿負荷運行和日常負荷運行要求。如果建筑區(qū)域內(nèi)在冬季和過渡季節(jié)仍存在供冷需求，首先應(yīng)當(dāng)分析經(jīng)濟性和技術(shù)性。確保經(jīng)濟技術(shù)合理時，可以采用冷卻塔提供空調(diào)冷水。如果建筑物全年具有空氣調(diào)節(jié)要求，且室內(nèi)和周邊環(huán)境負荷差異比較大，同時存在供熱和供冷情況。則應(yīng)當(dāng)在滿足技術(shù)可行性和經(jīng)濟合理性的同時，采用水循環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)供冷供熱。

2.5 積極應(yīng)用地?zé)峁?jié)能技術(shù)

地?zé)峁?jié)能技術(shù)是目前我國北方城市建筑設(shè)計中最為常用的節(jié)能技術(shù)手段，在夏季使用暖通空調(diào)系統(tǒng)的能量回收系統(tǒng)，將室內(nèi)溫度和室外溫度轉(zhuǎn)移到建筑物外部地下水或地下土壤之中，并且使用空調(diào)系統(tǒng)為建筑室內(nèi)提供制冷服務(wù)[3]。在冬季通過暖通空調(diào)系統(tǒng)的地?zé)徂D(zhuǎn)移系統(tǒng)將儲存在地下水或地下土壤中的熱量轉(zhuǎn)移到建筑室內(nèi)，并通過空調(diào)系統(tǒng)為建筑室內(nèi)提供制熱服務(wù)。這樣高效的能量轉(zhuǎn)移設(shè)計可以顯著提升能量的利用率和降低調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度對能源的需求。

3 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)代建筑對于暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能要求比較高。然而在實際設(shè)計過程中，由于缺乏統(tǒng)一的節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，且相關(guān)人員不注重暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計，從而影響系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計效果。為了有效改善暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計問題，在設(shè)計過程中，必須嚴格按照節(jié)能設(shè)計原則，推廣應(yīng)用先進的節(jié)能措施，以此達到良好的節(jié)能設(shè)計效果。