暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)設計研究

宋春青

摘 ?要：暖通空調(diào)系統(tǒng)是一類在工業(yè)和民用建筑設計中比較常見的一類設備。暖通空調(diào)系統(tǒng)的設計中，也需要重點針對空調(diào)系統(tǒng)的能源設計進行重點考量。從能源利用的角度來看，暖通系統(tǒng)的節(jié)能設計十分重要，而且在整個工程中，確保能源的使用率趨于節(jié)能的狀態(tài)具有十分重要的意義。本文從影響暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能角度出發(fā)，分析出如何更好的設計出暖通空調(diào)的節(jié)能方案。文中針對暖通空調(diào)的節(jié)能設計提出了采用合理的冷熱源、采用蓄冷系統(tǒng)、采用變頻應用系統(tǒng)等三個維度來進行合理的設計。本文的研究經(jīng)驗可以為暖通空調(diào)的系統(tǒng)設計提供重要參考，并通過減少暖通空調(diào)的能耗具有重要的意義。為此，本文的研究從設計和系統(tǒng)運行的角度對各種可能的節(jié)能措施進行探討，以便有效的達到節(jié)能環(huán)保的目的，這對于減少暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗意義重大。

關鍵詞：節(jié)能;能耗;能源;環(huán)保

緒 ?論

我國幅員遼闊，在廣闊的地域下，我國地域呈現(xiàn)不同的寒帶與熱帶隔離的狀態(tài)，這種狀態(tài)下我國的嚴寒以及夏熱天氣十分明顯。從極度嚴寒或者是夏熱的天氣分布來看，這些地區(qū)都需要采用一定的方式來進行采暖，然后，采暖對于大氣是具有一定的影響的，我國大部分地區(qū)夏季炎熱，空調(diào)又日益普及，建筑空調(diào)能耗正在迅速增加。據(jù)統(tǒng)計，空調(diào)能耗占建筑能耗的55%左右，約占社會總能耗的20%。因此空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能不容忽視，降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗對減少建筑系統(tǒng)總能耗的意義重大，同時對緩解用電緊張局面，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)和提高能源利用率也具有十分重要的意義。本文從影響暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能角度出發(fā)，分析出如何更好的設計出暖通空調(diào)的節(jié)能方案。文中針對暖通空調(diào)的節(jié)能設計提出了采用合理的冷熱源、采用蓄冷系統(tǒng)、采用變頻應用系統(tǒng)等三個維度來進行合理的設計。本文的研究經(jīng)驗可以為暖通空調(diào)的系統(tǒng)設計提供重要參考，并通過減少暖通空調(diào)的能耗具有重要的意義。

一、暖通空調(diào)的作用及產(chǎn)生的效果

1、暖通空調(diào)的作用

安裝暖通空調(diào)是為室內(nèi)提供舒適的工作和生活環(huán)境，這是暖通空調(diào)的主要作用。暖通空調(diào)從其內(nèi)在本性來說，其作用是為了對空氣溫度、濕度、氣流速度和潔凈度等指標進行控制。暖通空調(diào)的目的在正常的舒適性空調(diào)中，以能夠使人體保持熱平衡而滿足舒適感為目標，在恒溫恒濕或有清潔要求的工藝性空調(diào)室內(nèi)，主要以滿足生產(chǎn)工藝為標準。

為此，本文的研究從設計和系統(tǒng)運行的角度對各種可能的節(jié)能措施進行探討，以便有效的達到節(jié)能環(huán)保的目的，這對于減少暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗意義重大。

2、暖通空調(diào)對人體的影響

由于建筑物的密閉性逐漸增加，裝修檔次也越來越高，從而導致室內(nèi)污染物的滯留量增加及延長停留時間。如煙霧、病菌及從家具、墻面、地毯和油性漆中散發(fā)出的多種致病化學物質(zhì)，加上通風換氣量的明顯不足，空氣在室內(nèi)循環(huán)造成室內(nèi)空氣品質(zhì)嚴重不合格。、

如何才能有效地解決空調(diào)房間存在的空氣品質(zhì)問題，已引起人們的廣泛關注。通過通風換氣向室內(nèi)提供大量新鮮空氣，是改善空氣質(zhì)量的有效措施。但同時意味著增加新風負荷。利用增加新風量和排風進行熱交換可以解決這一問題，從而減少空調(diào)的運行耗能。

二、案例分析-暖通空調(diào)的節(jié)能設計策略

本文以北京某機電安裝項目為例來進行分析， 本工程位于HD區(qū)板井路西郊汽配城，建筑面積約25107.83平方米，其中新增建筑面積1984.91平方米。地下兩層，地下二層為車庫、地下一層為設備區(qū)及手術(shù)區(qū)域、大型設備區(qū);地上六層，局部兩層通高，首層為大堂及公共休閑區(qū)，二層為全科診室及醫(yī)護辦公區(qū)，三層為產(chǎn)科病房及VIP診室，四至六層為病房區(qū)。

空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的設計必須根據(jù)工程具體情況，對空調(diào)運行季節(jié)進行全方位、全過程的分析，找出一個合適的方案，使空調(diào)系統(tǒng)在不同的室外氣候參數(shù)或室內(nèi)狀況下都可以經(jīng)濟、合理、正常地運行。下面從本項目所涉及到的基本涉及原則來探討其節(jié)能設計的要求。

1、采用合理的冷熱源

GB50736-2012針對冷熱源有一般的規(guī)定， 對系統(tǒng)設計中的設備進行合理選型是影響空調(diào)節(jié)能的關鍵因素，合理配置中央空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源對節(jié)能和能源合理利用關系重要。

中央空調(diào)系統(tǒng)常用的冷熱源配置方式有水冷冷水機組加鍋爐、熱泵型機組和澳化鏗吸收式機組。比如：浪化鏗機組的能效比（制冷量/消耗的熱量）比較低，省電但并不節(jié)能適用于有廢熱和余熱的地方，如熱電廠等附近。

2、采用蓄冷系統(tǒng)

各地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展不平衡，但程度不同地存在著電負荷峰谷差較大的實際，在用電高峰時電力供應不足，而在低谷用電時供應過剩的浪費。在實施電力峰谷電價的地區(qū)，就可以采取低電價時段采用冰蓄冷系統(tǒng)將水制成冰來儲存冷量，高電價時段再將冷量釋放出去，這會對整個電力負荷的移峰補谷工作起到很好的效果，并能產(chǎn)生較好的經(jīng)濟社會效益。

在本項目過程中，暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設計要充分借助蓄冷系統(tǒng)，綜合考慮到用電負荷與成本的關系，通過錯峰用電，低電價時段采用冰蓄冷系統(tǒng)將水制成冰來儲存冷量，在高電價時段再將冷量釋放出去。

3、采用保溫材料

保溫材料的性能是直接影響到暖通空調(diào)能耗的關鍵之一，針對保溫材料對暖通空調(diào)系統(tǒng)還間接的會影響到整個空調(diào)系統(tǒng)的防火性能、施工安裝條件以及相關的工程造價。因此，暖通空調(diào)的節(jié)能設計過程中要充分考慮到暖通材料的性能，并有針對性的做出選擇。

除此以外，密封材料也是影響保溫性能的重要部件。密封材料的選用及其工藝規(guī)范在確保安裝出合格、高效的玻纖風管系統(tǒng)工程中起著至關重要的作用。使用不合格的材料或不規(guī)范的操作，會影響系統(tǒng)使用效果或縮短系統(tǒng)壽命。ISOVER消音風管系統(tǒng)建議使用的密封膠帶有：熱敏膠帶、壓敏膠帶二種。

4、采用變頻應用系統(tǒng)

變頻技術(shù)在現(xiàn)在空調(diào)系統(tǒng)的使用中成為一種必然性，不僅能有效地改造空調(diào)系統(tǒng)的某些不足，還能較大地降低能耗、節(jié)省運行費用。采取變頻技術(shù)的原因是：

第一，設計人員在進行設備選型時，通常會預留一定的富裕量，事實上設備很少會在全負荷下運行，甚至不可能出現(xiàn)全負荷運行的情況。

第二，建筑物由于使用環(huán)境的變化，負荷也會發(fā)生相應的變化。

第三，建筑物的實際負荷會隨著室外氣候的變化而產(chǎn)生波動。正常情況下，空調(diào)設備只能按設備的額定功率運行。當負荷降低時，設備仍以額定功率全負荷輸出運行。這就必然造成能量的浪費。如果使用變頻技術(shù)，使空調(diào)設備的輸出功率隨著負荷的增減而變化，就會起到明顯的節(jié)能效果。根據(jù)空調(diào)負荷狀況，改變水流量或風流量能有效地實現(xiàn)節(jié)能。

變風量（vav）空調(diào)系統(tǒng)是通過末端裝置來補償室內(nèi)負荷的變動，調(diào)節(jié)室內(nèi)送風量以維持室溫。變水量系統(tǒng)（風機盤管）是通過水量控制的方法來調(diào)控溫度的。通過對水量、風量及主機的變頻控制調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)所需空調(diào)負荷的用時匹配，使其達到節(jié)能的目的。

三、暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設計中的施工經(jīng)驗總結(jié)

在暖通空調(diào)節(jié)能設計施工過程中，時常出現(xiàn)各種各樣的故障原理和技術(shù)問題，需施工單位深入挖掘問題根源，有針對性的實施相應的施工技術(shù)和施工工藝，本文主要對施工經(jīng)驗進行總結(jié)。

1、空調(diào)室內(nèi)機冷凝水系統(tǒng)的利用

空調(diào)在制冷過程中會產(chǎn)生大量的冷凝水，冷凝水中含有較大冷負荷。一般情況下冷凝水會作為廢水排至雨水管或者排水管，造成冷負荷的流失。如果在安裝過程中，將冷凝水集中匯至室外機翅片上，冷凝水中的冷負荷會直接給室外機降溫，將冷凝水的冷負荷傳遞給室外機，進而間接傳遞給房間室內(nèi)，增大了室外機的輸出能力，節(jié)約了電能，通過改變室外機工況增加了室外機的制冷載荷。

2、保溫嚴密性及完整性的提高

全面提升建筑保溫工程的嚴密性與完成性，可最大限度的減少運行經(jīng)費和節(jié)約能源。在暖通空調(diào)節(jié)能設計施工過程中，相關技術(shù)人員需進一步提高對空調(diào)系統(tǒng)運行介質(zhì)保溫性增加的重視，實現(xiàn)保溫效果的改善。

同時，在施工時還應確保材質(zhì)保溫系數(shù)負荷實際設計要求，在施工材料選擇時應盡可能以耐熱性好、密度小的材料為主，并且在材料進場前做好材料的檢驗工作。

3、通風與防排煙系統(tǒng)的優(yōu)化

防排煙系統(tǒng)的柔性短管應采用不燃材料制作，最好采用成品軟接。風管穿過有防火、防爆要求的墻體或樓板時應設預埋管或加套管，鋼板厚度不應小于1.6mm。防排煙系統(tǒng)的風量及風壓必須滿足設計及消防規(guī)范的要求。

結(jié) ?論

暖通空調(diào)系統(tǒng)是一類在工業(yè)和民用建筑設計中比較常見的一類設備。暖通空調(diào)系統(tǒng)的設計中，也需要重點針對空調(diào)系統(tǒng)的能源設計進行重點考量。從能源利用的角度來看，暖通系統(tǒng)的節(jié)能設計十分重要，而且在整個工程中，確保能源的使用率趨于節(jié)能的狀態(tài)具有十分重要的意義。本文從影響暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能角度出發(fā)，分析出如何更好的設計出暖通空調(diào)的節(jié)能方案 通過上述分析，環(huán)保節(jié)能技術(shù)在暖通空調(diào)領域的應用正在擴大和普及，而空調(diào)的耗能又是巨大的，應從設計、運行方面考慮節(jié)能，提高空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能總體水平。在節(jié)省能源、保護環(huán)境的大環(huán)境下，要采取各種節(jié)能措施，降低空調(diào)系統(tǒng)的運行能耗和費用。只要通過暖通空調(diào)專業(yè)人士的不懈努力，空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能降耗終會為社會做出有益的貢獻。

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