暖通工程系統中的節能問題解析

文/周媛媛 遼寧省建筑設計研究院 遼寧沈陽 110000

暖通工程系統中的節能問題解析

文/周媛媛 遼寧省建筑設計研究院 遼寧沈陽 110000

暖通工程作為建筑工程不可或缺的一部分，對建筑內部空間環境提供了極大的便利。現階段，暖通工程在我國建筑中應用越來越廣泛，其也對城市內部的能源供應帶來巨大的壓力，能耗量巨大。為了倡導節能減排工作，必須對暖通工程系統進行改進，融入技能技術，降低能源消耗。基于此，本文對暖通工程系統中的節能問題進行了研究，介紹了暖通工程節能的重要性，分析了暖通工程各個方面的能耗問題，尋找原因并提出相應的對策，盡可能降低暖通系統帶來的能耗，以便為暖通工程系統設計提供一些有益參考。

暖通工程；節能；暖通系統；對策

1、暖通空調系統能耗概況

隨著中國國民經濟的快速發展，能源與環境問題愈來愈尖銳，城市化的迅速發展與人們生活水平的改善，在總能耗中建筑能耗所占愈來愈大的比例，在發達國家已達到40%，建筑能耗關鍵包含建筑物在采暖、通風、空調、照明、電器與熱水供應等要求方面的能耗，在建筑能耗中用于暖通空調的能耗又占的30～50%，而且在一年比一年高。為了保持建筑物內部空氣環境合理的溫濕度，現代建筑中一般使用設置暖通空調體系來確保這一需求，而所消耗的能量就是為暖通空調體系的能耗。這部分能耗中包含建筑物冷熱負荷引發的能耗、新風負荷引發的能耗和輸送設備的能耗。影響暖通空調體系能耗的關鍵原因有室外氣候條件、室內設計規范、圍護構造特點、室內人員和設備照明的情況和設置新風系統等。

2、能耗問題

2.1設計不合理產生的能耗

暖通工程是一項全面而又復雜的項目，在設計系統的過程中，需要考慮諸多因素，才能夠設計出科學、合理的暖通系統。但是在設計過程中，由于設計人員有限，任務繁重，為了加快設計的速度，完成設計工作，大部分設計人員無法親身到施工現場進行考察，所設計的暖通系統多為通用型的，不一定是最為合適的。這樣設計出的暖通系統會影響工作效果，加大能源消耗，投入大量的成本。同時，有些設計人員為了趕時間，設計出來的系統與實際存有很大的差別，會大大增加后續施工的難度，所設計出的系統能源消耗巨大。

2.2施工中的能耗

暖通工程系統設計過程中，不僅是理論上的節能，還需要充分考慮施工過程中的能耗問題，從而設計出合理的施工方案，減少能源的消耗。在施工過程中，沒有良好的管理制度、科學管理手段，就無法降低能源的消耗，造成大量浪費資源的現象。例如，施工方為了節省施工成本，會用劣質的材料來代替標準施工材料，因而暖通系統設計人員在設計施工方案的過程中，應該充分考慮這方面問題，合理設計施工方案，規范施工步驟，盡可能降低施工中的能源消耗，減少浪費情況的發生。

2.3維護不合理產生的能耗

暖通工程系統在投入使用之后，最重要的工作是對系統進行維護。因為好的維護與養護能夠提高系統工作效率，降低系統能耗，節約大量資源。一般的企業都過度重視暖通系統的設計與施工環節，忽略了系統維護與保養的重要性，從而減少維護的次數。此外，專業技術較差的維護人員對建筑內部環境與設備運行狀況不太了解，導致維護中出現大量的問題，對節能技術的應用造成巨大影響。

3、暖通空調系統節能設計的方案

3.1合理選擇設計參數

鑒于空調所應用的環境不一樣，所以要切實按照不同的要求對室內設計的參數進行合理的選擇。對此，要充分依照國家的有關標準和規范，選擇合理的參數，既符合室內舒適度的要求，又滿足規范的要求。根據調查，例如在夏季，室內每升高1℃氣溫，則相應的空調供冷能耗便可以節省8～10%；而在冬季，室內每降低1℃氣溫，則相應的空調供熱能耗便可以節省10～12%。對此，設計時，首先要準確選取適合的保溫材料，使室內負荷減小；同時依據現實的室內建筑格局來科學的選擇空調設計參數，并對建筑能耗進行精確分析，對空調的負荷、系統水力和設備的選取等進行合理的計算，就算對這數據的計算并不是完成空調節能優化的直接舉措，但卻可以經過對有關數據的分析來為節能優化供應正確的參數根據。

3.2合理應用變頻技術

通常狀況下，空調體系只是依照提前設計的額定功率運行，在負荷相對低的狀況下，假如設備依然以額定功率進行全負荷運行，那么一定會形成能源浪費。設計時，在暖通空調體系中合理運用變頻技術，例如：設備的變頻、末端變風量的調節等，可以使空調設備的輸出功率隨著負荷的改變而有所調節，讓節能減排效果得到發揮。結合空調的現實負荷情況，使風流量或者水流量合理的改變，完成節能目標。①變風量體系，使室內負荷的補償機制運用空調系統的末端裝置來完成，對送風量進行優化調整，以保持合理的室內溫度；和定風量系統相對比，變風量系統能節約5O%；②變水量系統，關鍵經過控制數量來調節溫度，更加省電的比定流量系統。

3.3減少熱媒介輸送經過中的能耗

3.3.1在設計要求選用材料上，能夠合理的選用保溫效果相對較好的新型保溫材料對管道實施保溫節能，如在設計上使用熱水預制保溫直埋管等。

3.3.2在能力的輸送體系管理的設計上，能夠選用計算機體系對供暖系統實施全面的水利平衡調試，使用以平衡閥和其專用智能儀表為重點的管網水力平衡技術，方便合理有效的完成對管網流量的科學分配與控制，使輸送能量的效率進一步提高，以達到節能的效果。

3.3.3在設計時考慮采用實用性強的動力傳輸體系，力求在設計時對動力體系的優選，以確保在現實施工與應用中實現節能。能夠選用高效率、部分負荷特點好與溫差大、流速低、低摩阻管道，輸送效率高的載能介質的動力設備，這樣就能夠使輸送經過的能耗有效的減少，從而把輸送效率提高，既能夠使供暖質量得到改善又節省能源。

3.4空調冷熱水系統的節能設計

3.4.1運用閉式循環的模式要優先選擇，使用了這種模式不僅可以防止管道與設備被腐蝕，同時還可以使靜水力所需要的輸送能耗大大的降低，也讓空調系統的應用壽命延長了。

3.4.2在保證滿足空氣調節的條件下，單位制冷的能耗量是和制冷機的蒸發溫度和冷凍水的供水溫度成反比的。

3.4.3當冷凍水系統不大于1MPa的靜壓力時，禁止使用豎向分區，而是要使用一泵到頂的形式，從而確保整個系統實施維修與保養工作就會更加的便捷，同時還可以使項目的建設成本降低，設備的電能消耗也會獲得降低。

3.4.4在設計中，還要在條件允許時，合理的提升冷凍水供回水的溫度差，水泵運行時流量降低，也就使系統的能量消耗降低了。

3.5使用新型節能舒適健康的空調形式

影響人體熱舒適性的環境參數有很多，不一樣的環境參數組合能夠獲得一樣的熱舒適性結果，但不一樣的熱濕環境參數組合空調體系的能耗是不一樣的。比如在冬季，假如我們使用陳舊的空調方式，加熱整個室內的空氣，經過空氣完成人體和環境的熱濕交換，就需要相對高的空氣溫度，這時經過維護構造的熱損失與加熱新風的熱損失都相對大。假如我們依據熱濕環境的研究成果，改變陳舊的空調方式，使輻射熱增加，這時所需要的空氣溫度明顯降低，通常能達到12～14℃，而傳統方式通常在18～20℃，顯然后者比前者具備明顯的節能結果。在夏季也有相似的結果。

結語：

綜上所述，為了緩解資源緊缺帶來的壓力，堅持可持續戰略的發展，必須提高暖通系統的節能技術，降低能源消耗。暖通系統未來的應用范圍將會更加廣闊，因此要不斷研究，融入更合適的節能技術，降低系統能耗，提高節能效果。

［1]蘭壘.基于暖通工程系統中節能問題的分析[J］.科學時代，2012，(4).

［2]趙向前.對暖通系統節能研究[J].中國科技信息，2011