暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計探討

劉樹廣

（身份證號：220182198102287012）

暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計探討

劉樹廣

（身份證號：220182198102287012）

本文將通過對暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的分析，進行合理的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計以達(dá)到有效降低能源消耗的目的。

暖通空調(diào)；節(jié)能設(shè)計；保障；措施

隨著社會的發(fā)展，暖通空調(diào)也得到了廣泛的應(yīng)用，使得用于暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗的比例也在不斷增大。但是由于暖通空調(diào)系統(tǒng)通常是以高品質(zhì)的電能為能源，就與我國部分地區(qū)相對緊張和匱乏的電力供給形成了鮮明的對比，這將進一步激化我國的能源供求矛盾。因此，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)從設(shè)計的高角度出發(fā)全面考慮，嚴(yán)格遵守節(jié)能規(guī)范，將節(jié)能的思想貫穿于建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計過程中。

1　暖通空調(diào)系統(tǒng)進行有效的節(jié)能設(shè)計，合理選取設(shè)計參數(shù)是基礎(chǔ)

空調(diào)室內(nèi)計算溫、濕度的確定應(yīng)取合理值，不能過低（夏季）或過高（冬季）。新風(fēng)量的計算與取值，在保證衛(wèi)生要求、生產(chǎn)工藝要求以及符合規(guī)范要求的前提下盡量節(jié)省。

（1）從室內(nèi)溫、濕度從節(jié)能的角度來確定其標(biāo)準(zhǔn)是節(jié)能的重要因素。空調(diào)系統(tǒng)能耗大小除與當(dāng)?shù)厥彝鈿庀髤?shù)、建筑物的外圍護結(jié)構(gòu)及室內(nèi)發(fā)熱散濕量有關(guān)外，室內(nèi)設(shè)計溫、濕度標(biāo)準(zhǔn)也是直接影響負(fù)荷大小的重要因素。根據(jù)相關(guān)實驗表明，在保證生產(chǎn)工藝和人體健康的條件下，夏季將室內(nèi)空氣的設(shè)計溫度每提高1℃，約可減少熱負(fù)荷11.2%，由此可見節(jié)省量是極為可觀的。同樣，在夏季如將室內(nèi)空氣濕度由60%提高到70%，則可節(jié)約能量17%左右。據(jù)資料測算，僅僅將夏季室內(nèi)空氣的設(shè)計溫度提高1℃，就可使空調(diào)初投資總額減低約6%，運行費用減少8%左右。

（2）新風(fēng)量新風(fēng)負(fù)荷占空調(diào)總負(fù)荷的20～40%，對其標(biāo)準(zhǔn)值高低的取舍與節(jié)能關(guān)系重大，不可忽視。引進新風(fēng)主要是為了滿足人員的衛(wèi)生需求及部分工藝空調(diào)所需維持的室內(nèi)外壓差。而新風(fēng)量的多少直接影響空調(diào)的負(fù)載，從而影響空調(diào)系統(tǒng)的主機、冷卻塔、水泵、風(fēng)機盤管等的耗電。

2　設(shè)計中應(yīng)盡量使用配有能量回收裝置的空調(diào)器

在工程設(shè)計中，經(jīng)常會由于空調(diào)房間的某些工藝要求而將空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計成直流系統(tǒng)（如制藥廠此類房間很多），其排風(fēng)和室外新風(fēng)之間的溫差在冬夏季很大，而這部分排風(fēng)又帶有一些污染物，所以不能直接進入空調(diào)系統(tǒng)，此時應(yīng)對排風(fēng)進行顯熱回收，已達(dá)到降耗目的。具體做法如圖1所示。

圖1　

室內(nèi)回風(fēng)在排至室外以前，先和室外進入的新風(fēng)經(jīng)顯熱回收器進行顯熱交換，經(jīng)能量回收后再排到室外。而室外進入的新風(fēng)則經(jīng)過顯熱回收器后夏季溫度降低，冬季溫度升高，從而達(dá)到能量回收目的。新風(fēng)應(yīng)有兩個入口，并在空調(diào)器排風(fēng)出口處設(shè)一溫度傳感器，調(diào)節(jié)二新風(fēng)入口處的電動閥開度，以保證排風(fēng)出口處的溫度高于5℃。否則顯熱回收器排風(fēng)側(cè)有結(jié)冰的危險，影響系統(tǒng)正常工作。在北方寒冷地區(qū)使用顯熱回收器應(yīng)注意防凍問題。

帶能量回收裝置的空調(diào)器在其他排風(fēng)量較大的空調(diào)系統(tǒng)也適用，如果排風(fēng)無交叉污染問題，則可以用轉(zhuǎn)輪式的全熱回收器代替顯熱回收器，這樣能量回收效率則更高。一般來講，顯熱回收器最大能回收50%左右的能量，而全熱回收器則最大能回收80%左右的能量。

3　從節(jié)能角度通盤考慮空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計方案

（1）考慮逐時系數(shù)和同時使用系數(shù)。采用全空氣系統(tǒng)時，空調(diào)機組應(yīng)按負(fù)擔(dān)房間的情況考慮各朝向房間的逐時系數(shù)（定風(fēng)量系統(tǒng)為各房間逐時最大值之和，變風(fēng)量系統(tǒng)為各房間逐時之和的最大值），對水系統(tǒng)而言還應(yīng)考慮各風(fēng)系統(tǒng)的同時使用系數(shù)。

（2）采用變新風(fēng)比系統(tǒng)。變新風(fēng)比系統(tǒng)是空調(diào)全年運行過程中節(jié)能運行的一個主要方式。國外的一些研究成果及統(tǒng)計資料表明，控制新風(fēng)比及采用全新風(fēng)冷卻或預(yù)冷的節(jié)能占整個空調(diào)系統(tǒng)全年能耗的10～15%。

（3）充分利用自然冷源。充分利用自然資源的冷源與熱源是降低能耗的又一重要途徑（因地適當(dāng)采用自然冷源可以大大節(jié)約能耗）。設(shè)計時應(yīng)充分考慮氣候等因素，以避免造成大馬拉小車現(xiàn)象。對于地下水源豐富的地區(qū)而言，由于地下水溫度比較恒定，就可以進行充分利用。例如：在我國華北地區(qū)，地下水溫常年維持在15～19℃，無論用于制冷還是用于熱泵都是非常理想的。

（4）根據(jù)建筑物的功能劃分，在設(shè)計時對空調(diào)區(qū)域采取不同的空調(diào)方案，將功能相近的各功能區(qū)采用一套空調(diào)系統(tǒng)，如此一來可以有效的提高系統(tǒng)的同時使用系數(shù)和空調(diào)負(fù)載率，有利于空調(diào)設(shè)備的高效運行。

4　結(jié)語

隨著我國建筑業(yè)的高速發(fā)展，節(jié)能的重點已從工業(yè)逐漸轉(zhuǎn)向建筑方面發(fā)展。由于暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能占建筑節(jié)能的主要部分，從而使得暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能已成為關(guān)系到國計民生和國家可持續(xù)發(fā)展的重要行業(yè)。因此，有必要對暖通空調(diào)系統(tǒng)在節(jié)能方面存在的問題給予更多的重視，促使暖通空調(diào)系統(tǒng)具有發(fā)揮經(jīng)濟性、節(jié)能性、安全性、舒適性和美觀性的綜合性作用，使其對國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活的提高帶來正面效應(yīng)。

[1]顧奎偉.淺談可持續(xù)發(fā)展形勢下暖通空調(diào)設(shè)計中的問[J].山西建筑，2008（16）.

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