建筑空調(diào)的節(jié)能設(shè)計

梁富來

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的飛速發(fā)展，導(dǎo)致了能源儲備發(fā)生危機(jī)，因此節(jié)能減排成為當(dāng)今社會的一項(xiàng)重大舉措。而作為能量消耗嚴(yán)重的空調(diào)，設(shè)計出一種新的節(jié)能方式更是迫不及待的。本文內(nèi)容主要分為兩個部分，首先對現(xiàn)如今的空調(diào)設(shè)計中存在的一系列問題進(jìn)行了分析，而后又根據(jù)分析的內(nèi)容提出針對性的節(jié)能措施，確保達(dá)到節(jié)能的目的。

關(guān)鍵詞：建筑空調(diào)； 節(jié)能；設(shè)計

全球性的能源危機(jī)已經(jīng)基本爆發(fā)，對整個建筑行業(yè)的發(fā)展都造成了很大的影響。所以如何對能源進(jìn)行合理的利用以及如何對新興能源進(jìn)行有效的開發(fā)利用就變得至關(guān)重要。世界各地都投入了大量的人力、物力以及財力進(jìn)行大量的研究。同時，對建筑的取暖以及通風(fēng)問題也提出了更高的要求。為了營造更好的生活環(huán)境，大型公寓以及別墅都已經(jīng)開始采用中央空調(diào)，如何提高空調(diào)設(shè)備以及系統(tǒng)的功能，以及建筑設(shè)計中如何有效的利用能源，都是急需要解決的問題。

1.空調(diào)設(shè)計中常見的問題

1.1制冷量如何確定

對于空調(diào)制冷量確定的問題。我國出臺的相關(guān)文件《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》中有著明確的規(guī)范要求。也就是說，在對制冷量進(jìn)行指定時，要較為全面以及詳細(xì)的計算方案設(shè)計的空調(diào)區(qū)域的冷負(fù)荷。在實(shí)際的實(shí)踐過程中，一些相關(guān)的技術(shù)人員總是不能按時提交冷負(fù)荷的計算書。有些甚至出現(xiàn)并不完整的計算數(shù)據(jù)。這都不利于空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計以及安裝過程。如果沒有有關(guān)于冷負(fù)荷的計算，就不能確定裝機(jī)容量、水泵配置、冷卻塔配置以及各種配件的尺寸。任意估算造成的經(jīng)濟(jì)損失是十分嚴(yán)重的。

1.2風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計

首先提到的是機(jī)械進(jìn)排風(fēng)口的設(shè)計問題。如果在設(shè)計初期制冷機(jī)械與排風(fēng)口的距離較短，或者說設(shè)備與排風(fēng)口的體積高度比較接近，必將會引起設(shè)備在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)不必要的線路故障。主要包括線路的短路以及斷路問題。所以，在系統(tǒng)的整體設(shè)計過程中，必須將二者的位置以及距離進(jìn)行協(xié)調(diào)。

其次，就是新風(fēng)口以及排風(fēng)口的風(fēng)速問題。必須要將新風(fēng)口以及排風(fēng)口的設(shè)計風(fēng)速以及實(shí)際中設(shè)備自身運(yùn)行的情況進(jìn)行有效的結(jié)合。例如建筑物的方位以及外觀都可以對風(fēng)速產(chǎn)生很明顯的影響。所以在設(shè)計中就應(yīng)該也將其考慮進(jìn)去。

1.3過于保守的設(shè)計理念

一般在進(jìn)行有關(guān)建筑物的設(shè)計時，絕大多數(shù)設(shè)計師出于對安全性能的考慮，一般都將設(shè)計參數(shù)進(jìn)行合理的擴(kuò)大，導(dǎo)致系統(tǒng)的節(jié)能性下降。比如說，負(fù)荷的計算值與實(shí)際值偏差較大，會導(dǎo)致冷熱源的設(shè)備裝機(jī)容量比較大，水泵的選型也會相應(yīng)的偏大，導(dǎo)致系統(tǒng)的整體配置不合理。即便選擇的主機(jī)是高效率的，長期的低負(fù)荷運(yùn)行依舊不能達(dá)到滿意的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，主機(jī)的余量過大會使得水泵以及其他的動力設(shè)備具有較大的容量，使得整個管路的特性不能達(dá)到最合適的工作地點(diǎn)。這會導(dǎo)致總體的能耗超過預(yù)期。綜合來說，空調(diào)的設(shè)計理念不能過于保守。

1.4靜態(tài)設(shè)計

靜態(tài)設(shè)計，說白了就是簡單地以設(shè)計工況為標(biāo)準(zhǔn)完成空調(diào)運(yùn)行的系統(tǒng)設(shè)計，而忽略全年的空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。不能充分的考慮到利用新風(fēng)完成供冷的功能，只是簡單的對冬夏兩個季度的新風(fēng)負(fù)荷進(jìn)行降低，然后用新風(fēng)口以及空調(diào)機(jī)組的入口按照實(shí)際的兩季風(fēng)量進(jìn)行設(shè)計。這樣做就導(dǎo)致在春秋兩個過渡性的季節(jié)仍然需要將冷水機(jī)組打開，嚴(yán)重的浪費(fèi)了能源。

2.空調(diào)節(jié)能的具體措施

2.1對建筑設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化

首先，在建筑方案的設(shè)計階段，要將取暖、通風(fēng)與建筑，三者之間進(jìn)行充分的溝通，對建筑的能耗情況進(jìn)行具體的模擬實(shí)驗(yàn)。其次，要積極充分的使用新材料。比如說，可以使用外墻的保溫以及隔熱，屋頂?shù)谋匾约案魺帷?/p>

2.2對控制技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化

第一點(diǎn)，要設(shè)置好冷卻塔的水溫控制系統(tǒng)。如果冷卻水溫比較低或者制冷機(jī)部分開啟運(yùn)行時，就要將冷卻塔風(fēng)機(jī)關(guān)閉，利用自然降溫的原理，節(jié)約能耗。

第二點(diǎn)，要設(shè)置還最佳冷凍水的出水溫度，如果冷凍水的出水溫度高于平時，則制冷機(jī)組的制冷系數(shù)也同樣會比較大，節(jié)能效果也就越強(qiáng)。因此，可以以天氣情況為自變量，隨機(jī)設(shè)置不同的出水溫度，這樣做可以提高制冷機(jī)組的制冷系數(shù)。

2.3要有效的減少整體系統(tǒng)的動力能耗

第一，可以采用變流量的技術(shù)。在對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時，可以采用控制水溫改變流量或者控制流量改變水溫的調(diào)節(jié)方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得供水量隨著空調(diào)的負(fù)荷變化進(jìn)行增減變化。這樣做可以有效的減少整體處理過程，還可以節(jié)省輸送的能耗。

第二，可以增大送風(fēng)的溫差，還可以增大回水的溫差。如果系統(tǒng)中對冷（熱）量進(jìn)行書輸送的介質(zhì)的供回水溫差采用較大的數(shù)值，當(dāng)其與原溫差的比值為N時，按照流量的計算方式可以得出，采用大溫差時，流量為原本流量的1/N，管路的損傷以及水泵或者風(fēng)機(jī)的能耗便可以有效的節(jié)省下來。所以，在滿足眾多客觀條件的情況下，應(yīng)該盡可能的加大溫差。

第三，應(yīng)該降低水以及空氣的流速。可以確定的是，減少阻力的損失，就可以節(jié)省輸送的能耗。水泵以及風(fēng)機(jī)的能耗與其管路系統(tǒng)的流速平方是成正比的，所以說，較低的流速可以取得較佳的節(jié)能效果，并且對水力工程的穩(wěn)定性也是有所幫助的。

2.4控制室外的新風(fēng)量

首要的，衛(wèi)生、補(bǔ)償排風(fēng)、稀釋有害氣體、以及可以保證室內(nèi)的正壓，在滿足上述條件的情況下，以室內(nèi)的人員數(shù)量為自變量而引起的新風(fēng)量需求的變化量是可計算的，要對二氧化碳的濃度進(jìn)行及時的檢測，將室溫以及新風(fēng)量控制在一個合適的數(shù)值。

具體的方法體現(xiàn)為：將二氧化碳的檢測器設(shè)置在回風(fēng)管的管道上，以二氧化碳的濃度變化來對新風(fēng)閥門進(jìn)行自動的調(diào)節(jié)，對室內(nèi)的人員狀況進(jìn)行及時的監(jiān)控，按照人數(shù)的變動，手動將新風(fēng)閥門打開到一定的程度，自動的按照二氧化碳變化量調(diào)節(jié)閥門，可以有效的節(jié)約能耗。

2.5合理的選擇空調(diào)的冷熱源

空調(diào)系統(tǒng)的耗能中有很大一部分消耗在冷熱源系統(tǒng)中。所以，合理的冷熱源系統(tǒng)選擇是整個空調(diào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中至關(guān)重要的。要想合理的選擇冷熱源系統(tǒng)，其主要依據(jù)包括建筑物的空調(diào)規(guī)模、建筑物的功能用途以及冷熱負(fù)荷的特點(diǎn)，還有建筑物的周邊氣象環(huán)境、能源結(jié)構(gòu)等許多客觀影響因素。

依據(jù)綜合性的研究表明，空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源方式一般采用：水冷冷水機(jī)組+鍋爐；熱泵；溴化鋰吸收式+鍋爐或者直燃式溴化鋰吸收機(jī)組。這其中，第一種方式是夏季用水冷冷水機(jī)組制冷，冬季使用鍋爐進(jìn)行供熱的模式。在這其中，水冷冷水機(jī)組必須具有一個用來冷卻水的系統(tǒng)，機(jī)組在運(yùn)行時不可避免的會消耗一定量的水，因此在水源相對較為充足的地區(qū)選用水冷冷水機(jī)組是比較合適的。

結(jié)語

空調(diào)系統(tǒng)的整體設(shè)計環(huán)節(jié)是比較重要也比較復(fù)雜的，對整個系統(tǒng)的運(yùn)作質(zhì)量都會產(chǎn)生比較嚴(yán)重的影響。而一個合理的設(shè)計方案，不僅可以有效的對空調(diào)的運(yùn)行效率進(jìn)行提高，還可以從環(huán)境保護(hù)的層面上節(jié)約一些能源以及資源匱乏的問題。本文主要對建筑物空調(diào)設(shè)計中存在的問題進(jìn)行了簡單的分析，并且提出了一些建議，措施，希望在以后的實(shí)際設(shè)計中可以起到良好的理論支撐作用。

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