浅谈暖通空调系统节能设计分析

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　　摘要：暖通空调系统节能在现代建筑节能体系中占有十分重要的地位。节能设计与节能技术的研究与运用是实现暖通空调系统节能的主要途径之一,文章从节能设计措施、改进系统的控制方式、应用变频技术、推广使用新技术、推广使用可再生能源等五个方面探讨了暖通空调系统的节能措施。
　　关键词:暖通空调;节能；设计
　　前言：建筑耗能伴随着建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升，已与工业耗能、交通耗能并列，成为我国能源消耗的三大“耗能大户”。 建筑能耗指建筑物使用的能耗,包括采暖、空调、热水供应、炊事、照明、家用电器等方面所消耗的能源。用于暖通空调的能耗占建筑能耗的 30%～50%，且逐年呈上升趋势。随着科学技术的不断进步，暖通空调领域不断涌现出新技术，我们可以通过多种途径实现暖通空调系统的节能。
　　 1.采用节能设计实现节能
　　 1.1 选择合适的设计参数
　　 通过实时监控室内实际的温、湿度，经过科学计算后，空调系统的设计参数选择一个合适的取值范围,保证夏季不得过高，冬季不得过低。在满足室内温、湿度情况下，选择新风量空调系统节能设计尽可能的节约能耗。室内设计温、湿度标准以保证生产工艺、人身舒适度为前提, 选择合适的设计参数。因为夏天的室内设计温度每降低1℃,则需要增加约十分之一的热负荷；而夏季的室内空气湿度设计参数值每降低百分之十,则需要增加约百分之二十的能耗。选择合适的空调设计参数是实现暖通空调系统节能的主要方法之一。
　　 1.2 冷却水系统的节能设计
　　 冷却水系统采用冷却塔循环合使用,降低循环水泵的扬程与能耗, 冷却塔在冬天还可以作为冷源设备。在保证清洁的运行环境、良好的通风条件下，冷却塔设置时要与高温区域隔离开来,提高冷却塔的冷却效率。如果多台冷却塔并联使用, 需要设置共用连通管来连通各冷却塔,防止冷却塔补水与溢水的不均衡而造成浪费。连通管的管径设计要大于总回水管的管径,并且要与冷却塔出水管的管顶平接连接。冷却水的低温保护冷水机组，采用变频调速控制的模式控制风机的启停，进一步节约空调能耗。
　　 2.改进系统的控制方式实现节能
　　 人体对环境的冷热感觉是空气温度、湿度、风速、环境平均辐射温度等因素综合作用的结果。而传统的空调系统控制方式只是测控室内空气的温度和湿度, 有的甚至只测控空气的温度，空调系统不能够直接作用于人体,对于环境变化的调控不够及时迅速,人体难以感觉到舒适, 这种空调系统的调控方式不够节能。改进系统的控制方式，及时调整室内的各种环境参数,从而降低空调系统的能耗。运用舒适性评价指标（体感指标）作为空调系统的一种调控参数, 采用热舒适性指标对空调系统进行调控，这样不仅能够解决传统控制方法中存在的不足,而且还能实现大幅节能。
　　 3.应用变频技术实现节能效果
　　 空调的运行方式是空调节能的重要组成部分。近年来,变频空调由其节能与能提供舒适环境的鲜明特点而实现了快速发展。暖通空调中变频技术的应用是空调发展的一个突出趋势,让空调尽量能达到节能环保的要求。在如今的中央空调系统当中,我们应当充分利用变频技术,其主要实现形式有两种,即运用变速泵、变速风机以替换调节阀,从而减少系统内部的消耗,提升整机的效率。或者是运用变流量技术,依据空调的负荷来改变水流量或者风流量,从而实现节能之效果。
　　 4.推广使用新技术空调实现节能
　　 4.1 发展燃气空调
　　 根据制冷制热原理和使用目的的不同，燃气空调大致有燃气发动机驱动空调、直燃型吸收式空调机组、冷热电三联供系统。发展燃气空调，既可以缓解由于大量使用电空调器引起的高温季节的电力紧张，又增加了夏季的用气量，可以调节用电用气的季节不平衡，而且燃气空调还具有很好的环保性能。
　　 4.2 发展蓄冷空调
　　 水蓄冷系统以空调用的冷水机组作为制冷设备，以保温槽作为蓄冷设备，利用水的显热来储存冷量的。常用水和盐水作为蓄冷介质，水蓄冷系统组成是在常规供冷系统中加入一个或多个蓄水罐。水蓄冷是利用水的温差进行蓄冷，可直接与常规空调系统匹配。空调主机在用电低谷时间将4～7℃的冷水蓄存起来，在用电高峰期将蓄存的冷水抽出使用，提供给空调运行。为实现冷量的储存，满足冷负荷的需要，设计合理的水蓄冷罐应能通过维持一个尽可能大的蓄水温差并防止冷水与热水的混合来获得最大的蓄冷效率。
　　 4.3 利用热回收技术
　　 热回收技术就是利用热回收装置回收建筑物内外的余热/冷或废热/冷，并把回收的能量作为供热/冷或其它加热设备的热源。利用热回收装置把排风所带走的能量回收部分能量用来处理新风，降低制冷或制热机组负担的新风负荷，提高空调系统的效率，降低空调系统能耗。高层建筑使用的空调中，夏季新风负荷占空调总负荷很大比重，如医院、商场等人员密集公共场所对如新风的需求量则更大，新风负荷的比重都超过30%，利用回收的热量对新风进行预冷/预热能够降低空调能耗给力的有效措施。
　　 5.推广使用可再生能源实现节能
　　 传统的空调系统中使用的高品位、不可再生能源，导致能源短缺矛盾日益突出，需要开发使用可再生能源以缓解当前的能源紧张局面。利用热泵技术将热能（如空气、土壤、水的热能以及太阳能、工业废热等）转换为可以利用的高位热能，能够节约部分高位能（煤、石油、天然气、电能等），降低空调系统能耗。地源热泵是一种利用浅层和深层的大地能量，包括土壤、地下水等作为冷热源，还可以利用城市工业废水或民用污水做冷热源，是既能供暖又可制冷的新型中央空调系统。地热(冷)能和太阳能等可再生资源应用于空调制冷，既减少高品位、不可再生能源消耗，有清洁无污染。
　　 结束语：
　　 建筑节能对缓解我国能源短缺矛盾具有十分重要的意义,而暖通空调系统节能是建筑节能的重要组成部分。所以,暖通空调系统节能不仅关系到人民群众的冷暖,而且影响到国家能源安全策略。因此,我们需要积极采取各种措施提高暖通空调系统的节能技术,减少建筑能耗。
　　 参考文献:
　　 [1] 姜国斌.关于暖通空调系统节能问题的探讨[J].广东科技,2007,(03)
　　 [2] 银清华.新时期建筑节能问题探析[J].今日科苑,2008,(24)
　　 [3] 张德全.对暖通空调系统节能问题的探讨[J].科技促进发展,2009,(04)

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