空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性分析

張澤凡

摘 ? 要：文章將從空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面分析，提出多種節(jié)能措施，目的在于對(duì)現(xiàn)今空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：空調(diào);節(jié)能設(shè)計(jì);方案

節(jié)能意味著盡可能地降低能耗，并產(chǎn)生與原產(chǎn)品相同數(shù)量和質(zhì)量的產(chǎn)品，或者在相同的能量消耗下，生產(chǎn)出質(zhì)量或數(shù)量等于原始數(shù)量的更多產(chǎn)品。換句話說，節(jié)能是一種實(shí)用、可靠、經(jīng)濟(jì)可行，環(huán)境和社會(huì)可接受的應(yīng)用技術(shù)，以有效利用能源和提高能源使用設(shè)備或過程能效的方法。

如今，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷完善，科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，促使高科技產(chǎn)品出現(xiàn)在社會(huì)生活中。人們對(duì)生活條件的要求越來越高，空調(diào)質(zhì)量也越來越高。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，空調(diào)系統(tǒng)的能耗一般占整個(gè)建筑能耗的50%以上。隨著人們對(duì)環(huán)境和節(jié)能意識(shí)的增強(qiáng)，單靠空調(diào)的舒適性已不能滿足消費(fèi)者的心理，同時(shí)，更注重節(jié)能產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo)。因此，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的研究具有重要的社會(huì)意義。

1 ? ?空調(diào)系統(tǒng)工作原理的簡述

空調(diào)系統(tǒng)的工作原理是通過與制冷單元的蒸發(fā)器中的冷水進(jìn)行熱交換來使制冷劑蒸發(fā)，從而降低冷卻水的溫度。汽化的制冷劑在壓縮機(jī)的作用下變成高溫高壓氣體，并在流過制冷單元的冷凝器時(shí)被來自冷卻塔的冷卻水冷卻。氣體變?yōu)榈蜏氐蛪阂后w，冷卻的冷水通過冷水泵送到空氣處理單元的熱交換器。與混合空氣的冷熱交換形成冷空氣源，被送到需要通過空氣供應(yīng)管道冷卻的房間。在這個(gè)循環(huán)中，夏天房間內(nèi)的熱量被冷卻水帶走，并在流經(jīng)冷卻塔時(shí)釋放到空氣中。文章主要研究空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原理，主要涉及系統(tǒng)控制策略和系統(tǒng)選擇[1]。

2 ? ?空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)原則的簡述

（1）不建議在嚴(yán)寒地區(qū)使用空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行冬季采暖。

（2）在當(dāng)?shù)卣叻ㄒ?guī)的條件下，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)因素合理時(shí)采用水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。

（3）根據(jù)建設(shè)規(guī)模、地質(zhì)條件、政策、環(huán)境保護(hù)要求等，當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)因素較為合理時(shí)，采用地源熱泵系統(tǒng)。特別是在寒冷地區(qū)，使用埋地管的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)可以在冬季和夏季使用。

（4）空調(diào)室內(nèi)設(shè)計(jì)冬夏設(shè)定值，除公共部分外，冬季不應(yīng)高于20 ℃，夏季不應(yīng)低于26 ℃。

（5）除特殊情況外，空調(diào)系統(tǒng)不應(yīng)使用電鍋爐作為冬季供暖的熱源。

3 ? ?空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)具體方案

要實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，應(yīng)該根據(jù)具體的工程條件進(jìn)行科學(xué)的分析。尋求合理的自適應(yīng)設(shè)計(jì)方案，空調(diào)系統(tǒng)可以在不同的室內(nèi)條件和室外氣象參數(shù)下實(shí)現(xiàn)合理、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，并提供優(yōu)質(zhì)的室內(nèi)空氣品質(zhì)。

3.1 ?合理提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能，減少冷熱損失

就空調(diào)系統(tǒng)而言，維護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的空調(diào)負(fù)荷和熱量損失在整個(gè)系統(tǒng)能耗中占很大比例，建筑物維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能也影響整體傳熱系數(shù)。也就是說，它對(duì)外殼結(jié)構(gòu)和空調(diào)負(fù)載的能耗有影響。因此，有效地提高建筑物外殼的隔熱性能尤為重要。考慮建筑物與周圍環(huán)境的聯(lián)系，進(jìn)行統(tǒng)一研究，深入分析設(shè)計(jì)結(jié)果所產(chǎn)生的對(duì)環(huán)境保護(hù)和國家能源建設(shè)的影響。同時(shí)，積極吸收國際先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念、概念和改進(jìn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。

3.2 ?善于分析不同場合的特點(diǎn)，選擇最佳的空調(diào)系統(tǒng)形式

常見的空調(diào)系統(tǒng)包括冷卻器、空調(diào)末端系統(tǒng)、風(fēng)冷熱泵機(jī)組、空調(diào)末端系統(tǒng)以及可變頻率多連接系統(tǒng)。根據(jù)建筑物的實(shí)際使用要求和制冷量，選擇合適的空調(diào)系統(tǒng)尤為重要，如多個(gè)單體建筑物。冷藏酒店、購物中心和綜合設(shè)施應(yīng)采用冷風(fēng)機(jī)和空調(diào)終端系統(tǒng)。對(duì)于樓高、建筑面積較大、多個(gè)獨(dú)立獨(dú)立的辦公樓、酒店、功能區(qū)，建議采用變頻多連接系統(tǒng)。無論空調(diào)系統(tǒng)的類型如何，都必須深入了解整個(gè)系統(tǒng)，分區(qū)、分層該系統(tǒng)，為避免全開的現(xiàn)象，對(duì)于配備兩臺(tái)或兩臺(tái)以上冷水機(jī)組的空調(diào)系統(tǒng)，應(yīng)建立成熟的群控系統(tǒng)。準(zhǔn)確掌握空調(diào)制冷負(fù)荷的變化，控制運(yùn)行階段的數(shù)量和單元數(shù)量，實(shí)現(xiàn)有效節(jié)能。對(duì)于變頻多線系統(tǒng)，需要一套完整的家庭計(jì)費(fèi)系統(tǒng)來提高用戶的節(jié)能意識(shí)。

3.3 ?合理使用冷庫系統(tǒng)，以節(jié)省空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)營成本

世界上不同國家的用電情況不盡相同，電負(fù)荷峰值和谷值存在不同程度的差異。在峰值功耗期間將存在電力供應(yīng)短缺，并且在低峰值時(shí)段期間將存在電力供應(yīng)過剩的情況。在基于功率峰值和谷值的能源定價(jià)實(shí)施中，可以科學(xué)地利用低電價(jià)時(shí)段來設(shè)計(jì)冷藏系統(tǒng)，并將水儲(chǔ)存為冰。在高電價(jià)期間，可以釋放這些制冷量，并利用功率峰值和谷值差來節(jié)省空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行成本。可以看出，冷庫系統(tǒng)的科學(xué)使用可以在填充低谷和改變整體電力負(fù)荷的峰值方面發(fā)揮作用，從而產(chǎn)生更好的經(jīng)濟(jì)效益。

3.4 ?科學(xué)引入變頻技術(shù)，合理降低運(yùn)營成本

變頻技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用已成為現(xiàn)代空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢，不僅可以有效彌補(bǔ)和改善系統(tǒng)技術(shù)的不足，還可以顯著降低能耗，并節(jié)省運(yùn)營成本。變頻技術(shù)設(shè)計(jì)科學(xué)應(yīng)用的原因是設(shè)計(jì)人員通常在設(shè)備選型過程中保留一定的設(shè)計(jì)余量，一般為20%～25%。在實(shí)際操作中，設(shè)備很少在滿載條件下運(yùn)行，甚至可能從未滿載。因此，變頻技術(shù)更適合于設(shè)計(jì)應(yīng)用。同時(shí)，建筑物的實(shí)際負(fù)荷將處于動(dòng)態(tài)波動(dòng)狀態(tài)，伴隨室外氣候條件和室內(nèi)人員變化等因素。因此，頻率轉(zhuǎn)換技術(shù)的引入使空調(diào)系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)這種波動(dòng)，創(chuàng)造出滿足使用需求并適應(yīng)環(huán)境變化的人性化設(shè)計(jì)模式。降低運(yùn)營成本，從而實(shí)現(xiàn)降低空調(diào)系統(tǒng)整體能耗的目標(biāo)[2]。

4 ? ?結(jié)語

空調(diào)節(jié)能已成為空調(diào)產(chǎn)品評(píng)估的決定性因素。要堅(jiān)持科學(xué)節(jié)能設(shè)計(jì)原則，推廣綠色技術(shù)，制定有效的節(jié)能設(shè)計(jì)策略和方法，真正實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)用電效率的最大化，達(dá)到最佳節(jié)能降耗的目的。

[參考文獻(xiàn)]

[1]郭水源.對(duì)暖通空調(diào)一些設(shè)計(jì)方法的綜述[J].建材與裝飾，2008（2）：22.

[2]年嗣秀，牛連起，趙瑩.暖通工程設(shè)計(jì)中遇到的問題及解決方法[J].中國建設(shè)信息，2006（14）：50.