探究某工程暖通空調系統的節能設計

摘要：暖通空調系統不僅關系到人們的冷暖、健康、安全、工作效果，還關系到國家能源安全、資源消耗和環境污染，因此暖通空調系統就極為重要。文章結合筆者實際的工程案例并根據多年的工作經驗，介紹了本工程的暖通空調系統節能處理方式。

關鍵詞：暖通空調系統 暖通工程 節能設計

一、工程概況

某工程，二期工程總建筑面積131607 平方米，地上十八層，地下兩層。地下一層為餐飲娛樂。首層及二層為餐廳，其余各層均為辦公。辦公樓耗能一般較大，節能減排、建設低碳建筑是本次工程的重點及任務。大連市全年平均氣溫14℃，年日照時數為2600小時，太陽能資源較豐富。

二、暖通空調系統的節能原則

（一）空調系統的節能原則

一是供暖系統應保證各個房間的室內溫度能獨立調控；二是便于實現分戶或分室熱量分攤的功能；三是管路系統簡單、管材消耗量少、節省初投資。暖通空調系統特別是中央空調系統是一個龐大復雜的系統，其優劣性質直接影響到系統的使用性能。

（二）使暖通空調系統在高效、經濟的狀況下運行。

采用新型節能舒適健康的空調及采暖方式，同時 結合實際情況，合理選擇空調冷熱源，力求實現冷熱源的多元化。隨著暖通空調系統的廣泛應用，對不可再生能源的消耗也大幅度上升，同時對生態環境的破環也日趨加劇。如何合理的選擇冷熱源，已經引起了各方的廣泛關注。

三、本工程的節能系統

（一）冷熱源系統

本工程采用地源熱泵系統，地埋管布置在建筑物基礎以下。辦公樓的空調負荷由地源熱泵設備負擔，同時利用辦公內區供冷的熱量，采用熱泵系統，作為太陽能熱水系統的一個備用熱源。地源熱泵系統提供辦公區域除新風負荷和濕負荷之外的顯熱負荷和餐廳會議等的空調負荷，辦公區域的新風負荷和濕負荷（潛熱負荷）由末端的溶液調濕新風機組承擔。辦公部分采用頂棚輻射系統供冷和供熱，餐廳和會議室部分采用全空氣空調系統。在夏季夜間，開啟設備向辦公輻射外區供冷；夏季日間，辦公區域內外分區均需要供冷，開啟設備向辦公區、餐廳、會議室全空氣系統供冷，內外區供回水系統同時供應；在冬季夜間，開啟設備向辦公輻射外區供熱，由于辦公外區需熱量小，設備可以分出一部分熱量制備衛生熱水；冬季日間，由于辦公區域內區需要供冷，外區需要供熱，內外區供回水系統分別供應。開啟設備向辦公部分供熱，向內區供冷，向餐廳、會議室全空氣系統供熱。設備可以回收冷凝熱制備衛生熱水，也可以回收冷凝熱向辦公外區供熱。

（二）空調系統

辦公區域的空調房間采用溫、濕度獨立控制空調系統，采用輻射供冷暖加獨立新風空氣調節的系統形式。溫、濕度分開處理，房間內潛熱負荷由獨立新風處理機組負擔，通過溶液除濕后的新風可帶走室內的濕負荷，房間內顯熱負荷由樓板輻射供冷暖系統負責處理，不足處由新風處理機組承擔。輻射供冷暖系統的盤管設置在樓板內或者建筑墊層內。供回水溫度夏季采用18 至21℃高溫冷媒水，冬季采用30至 33℃低溫熱媒水。新風處理機組冬季送風溫度15℃，夏季送風溫度20℃。送風口和排風口均設置在房間的頂部。送風口沿內、外區墻體或結構柱體均勻設置，排風口集中設置。送風機和排風機單獨設置，均為變頻風機。在初夏和過渡節可以實現內區直流空調系統運行，加強內區自然通風。熱泵式溶液調濕新風機組集中設置在每一層的空調機房內，擔負同層的辦公區域。會議室和餐廳等采用帶熱回收段的舒適性全空氣調節系統。夏季采用7至12℃冷媒水，冬季采用55 至 50℃熱媒水。

（三）通風系統

過渡季使用可控的智能開窗系統，結合下廳的熱壓、煙囪效應，配合以少量機械排風，可以在室內形成良好的溫度環境，充分利用自然能源，節能環保。輻射供冷暖系統可以加強自然通風的時間，在過渡季末期，由于直接采取自然通風可能會導致室內溫度稍低或稍高，這時可以使用輻射供冷暖系統彌補這部分熱量，達到加強自然通風的目的，節省能源。根據北京地區的氣候特點，在夏季涼爽的凌晨，當室外溫度濕度條件適合的情況下，空調自控系統、智能開窗系統自動開啟，加大自然通風能力，排出室內悶熱潮濕的空氣，取而代之是清涼、干爽清潔的新鮮空氣，為即將開啟的空調系統減少室內熱負荷。

四、本工程的節能技術分析

（一）使用變頻技術

本工程的暖通空調系統中，使用了變頻技術，減少能源消耗，降低運行成本。通過在暖通空調系統中應用變頻技術，空調設備的輸出功率隨著負荷的變化情況而有所調節，發揮節能減排效果，實現節能目標。

（二）熱回收技術

（1） 排風余熱回收充分利用排風的能量，對其進行回收，從而對新風進行預冷或預熱，減小新風負荷是暖通空調節能的重要途徑。排風余熱回收可分為顯熱回收和全熱回收，熱回收設備可大致分為轉輪全熱交換器、板式顯熱交換器、板翹式全熱交換器、中間熱媒式熱交換器和熱管式換熱器等等。

（2） 制冷機組的冷凝熱回收，與生活用熱水系統相結合，使壓縮之后的制冷劑首先進入板式熱交換器，生活用熱水通過熱交換器的另一側，由于被壓縮后的制冷劑溫度較高，它能夠提供的熱量完全可以將熱水加熱到洗澡用的溫度，可以儲存在保溫水箱下。

（三）采用先進的暖通空調系統自控策略

通過采用先進軟件體系的暖通空調中央監控系統，可以實現系統的實時監控及長時間的統計分析，保證系統的節能運行。通過在線檢測回風的C0 濃度來控制最小必要新風量，既能滿足通風衛生要求，又能達到節能的目的。一個可靠、精確、具有智能功能的計算機檢測與控制系統可以依據室外氣象條件與室內熱濕負荷，在滿足使用要求的前提下，確定最佳節能溫、濕度控制方案和最節能的空氣處理過程，使空調系統自動運行。采用先進的控制設備，也可以大大提高空調系統的運行效率。

參考文獻：

1.張夏威. 淺析暖通設計與施工中的問題及措施[J]. 城市建設理論研究， 2004（12）.

2.王從富. 加強暖通施工管理提高暖通工程質量[J]. 黑龍江科技信息，2014（19）.