暖通空調節能減排優化設計分析

【摘要】隨著經濟的發展，人們的節能減排意識不斷增強，而生活中空調的使用無疑是節能減排的頭號敵人，要做好節能減排就要從空調改進做起。一方面是因為空調在使用的過程中產生大量的能耗，污染環境，另一方面是空調的使用出現普及化，家庭空調不斷增加，本文主要針對暖通空調的節能減排進行分析研究，探究暖空空調節能減排的有效設計與最佳出路。

【關鍵詞】暖通空調；節能減排；優化設計；研究分析

科技的發展與進步，極大的改變人們的生活，帶來生活方式上新的變革，人們的生活水平較之先前有了大幅度的提高，但是長期的工業活動，我們的環境也承載了更多的負荷，環境污染現象十分嚴重，霧霾天氣頻發。這些都需要人們樹立節能減排意識，在日常生活中主動做好節能減排改善措施，暖通空調因為能耗大，成為我們著手節能減排工作的首要改進目標，從目前的趨勢來看，人們更加注重對暖通空調節能減排的優化設計與分析。

一、暖通空調在設計上存在的不足與漏洞

（一）系統設計不科學，能耗高

暖通空調的設計在設計之初就存在很多不合理的地方，這些不合理的設計作為設計漏洞，產生大量的能耗與有害氣體，導致暖通空調節能減排效果不明顯。對于設計上的漏洞，工作人員并沒有引起十足的重視，甚至很多設計人員在設計上經驗不足，或者是因為業主不合理的要求而在設計上不夠科學，最終這些設計上的漏洞都成為暖通空調實際運行不理想，耗能大，污染大。

（二）暖通空調運行中沒有合理有效的管理

暖通空調不僅需要設計與建造的投資，更需要對管理人員的經費支出，很多企事業單位在暖通空調設計與施工后，根本沒有對員工進行合理的操作指導，甚至沒有配備專業的管理人員，員工在遇到故障時只能盲目測試，頻繁的開關機，這些不規范的操作對于機器本身就是巨大的磨損與消耗，磨損后的機器在使用中往往產生更大的耗能與危害氣體。

（三）對于節能設計沒有統一的標準，無規范性評價

隨著人們對暖通空調耗能認識的深入，各種新型的設計改良方案層出不窮，但是方案各有優劣，在選擇改進方案時要注意具體問題具體分析，對各種改良方案有著充分的理解與認識，熟悉其內部運作原理，繼而選擇合適的改裝方式，但是目前的情況是很多單位往往盲目照搬，沒有統一的標準可循，這無形之中加大了改裝的難度，節能減排效果也不是很明顯。

二、暖通空調節能減排的可行性措施分析

（一）增強建筑保溫性能，減少熱能損失

在暖通空調的運作中，圍護結構的空調負荷占據比例就影響到傳熱的系數大小，我們可以通過改善建筑的的圍護結構來幫助減少熱能的損耗。我們可以適當的增加墻體的厚度，提高屋頂的保溫功能，建議在墻體的選擇上選擇節能環保的新型墻體——混凝土空心磚，采用該建筑材料可以有效的減少負荷，傳熱系數為0.54W/m2，室內熱量的40%——50%是通過門窗進行散失的，應該選用新型的密封性門窗結構。

（二）改善空調運作方式，減少空調耗能

不同類型的空調具有不同的節能效果，在選擇空調時要盡量選擇節能性，能耗低的空調。目前來說，變頻空調是不錯的選擇，我們以日本的變頻空調為例，相對于定頻空調來說，其在冷負荷相同的情況下產生的能耗是定頻的66%，省電近一半，變頻空調通過變速泵對調節閥的取代，內部能耗更低，風流量明顯變小，獲得比較鮮明的節能減排效果。

（三）能源回收利用，實現能源最大限度的發揮

將系統中排除掉的多余的熱量進行回收利用是目前暖通空調節能減排技術優化設計的大趨勢，熱傳遞效率可以高達80%。空調運行中常使用熱管換熱器進行熱量的回收。經過研究分析，熱泵回收熱量效果最明顯，可以充分回收在100攝氏度以上的廢熱進行加工再利用，這種廢熱回收的方式是暖通空調節能減排的有效方式之一，值得推廣。

三、暖通空調節能減排優化設計分析方法

筆者根據暖通空調設計特點，提出了相應的節能減排優化設計方法。

（一）注重實現控制策略的優化設計，封鎖能耗源頭

暖通空調的處理機一般都是由數字控制器進行操控的，大部分是PTD，在進行節能減排優化設計時可以選擇一個比較優化的PTD參數來穩定空調的運行。PTD系數越高，室內溫度實現預期值的時間越短，但是過高就會導致運行系統的不穩定，因此在選擇PTD參數要把握適合的原則，而不是越高越好。

（二）做好控制權的優化設計

我們常常在特定的場合用到暖通空調，尤其是在開展大型會議的時候，我們一般需要對暖通空調設計一定的現場系統通風參數，數字控制器本身并不支持此項功能，我們可以通過添加一定的VRV控制面板設定器進行參數的控制，在設計好參數之后，暖通空調就實現了一定程度上的節能減排功效。

（三）做好控制網絡的設計最優化

要想實現節能減排，不可少的是要做好空調系統控制網絡的靈活性與清晰化，在RS485主線或者是lonTalk總線都需要進行網絡的控制，雖然這些總線的設計上具有很多的優勢，但是在實際使用的過程中也是不可避免的存在著使用風險，我們建議在進行設計優化時要盡可能的采用手拉手環網布線方式。

四、案例分析

某建筑屬于大型的辦公建筑，地上26層，地下2層，總面積8492m2，具體的建筑信息如下：圍護結構：屋頂熱阻為2.23 m2·K/W，外墻熱阻為1.07 m2·K/W，窗墻比為0.6，窗戶類型為雙層窗戶，窗戶傳熱系數為3.5 W/m2·K。內部負荷：人員為35.71 m2/人，照明為12.64 W/m2，設備為8.09 W/m2。

根據建筑實際情況，對內部暖通空調設計進行節能優化，主要采取第三部分的各項措施進行節能減排優化設計，空調節能在每個時間段的優化結果如下：

圖1 暖通空調節能減排優化前后效果比較

根據案例分析可知，在傳統的暖通空調設計中，成本耗費較大，而通過對暖通空調進行節能減排優化設計，取得了顯著的成效，優化后的成本耗費顯著降低，在很大程度上實現了經濟性、節能性。

結束語：

從目前的國際形勢來看，能源短缺是不爭的事實。資源是有限的，我們要想實現長期穩定的發展就要做好節能減排工作，合理利用資源，提高使用率。目前，環境惡化越來越嚴重，空調本身就是高耗能的設備，對于環境的破壞程度可想而知，這就迫切的要求我們進行技術的優化升級，走出一條可持續發展的節能減排之路。只有做好節能減排工作，才能實現環境的改善，只有環境改善了，才能實現和諧社會的構建，因此，節能減排工作必將是今后工作的重點。

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