暖通空調系統(HVAC)的精準節能控制策略研究

唐培忠

(天津市熱電有限公司 天津 300161)

在現代化城市建設的過程中，暖通空調應用非常廣泛。但盡管暖通空調具有很多益處，同樣也因其在使用過程中極大地能源消耗而加重了建筑工程的成本，因而就需要結合暖通空調的工作原理進行采取一定技術手段進行精準節能設計。

1 研究精準節能控制暖通空調系統(HVAC)的重要意義

從當前社會的能源耗損情況來看，建筑方面的能源消耗占據了很大一部分比重，而在建筑能源耗損中，暖通空調系統(HVAC)的使用則是其中占比最大的因素。從空調系統的使用來看，大部分時間空調系統都工作在超負荷的狀態下，從而就導致空調能耗的損失極大，雖然采取空調設備定點優化的形式則能夠在一定程度上降低能源損耗，但卻需要在固定電價的時候成立。因而就需要靈活轉換思路，從電力需求方面入手，采取有效的措施降低暖通空調能耗。

具體來說可體現在以下三點：其一，通過對暖通空調系統(HVAC)的優化，降低空調的能源損耗，從而降低建筑物的能耗；其二，通過暖通空調系統(HVAC)優化，在一定電價和電力需求的情況下降低用戶店里開銷，降低高峰電力負荷，提高電力系統運行的穩定性和可靠性；其三，通過暖通空調系統(HVAC)優化，在充分優化資源的情況下，更好的控制環境溫度，從而為居民提供良好舒適的居住、辦公環境。

2 暖通空調系統(HVAC)節能途徑分析

伴隨我國經濟的進步，建筑業的提高，人們對空間的需求也在一定程度上有所擴大，與此同時人們對建筑暖通空調的設計需求也變得更加嚴格。從空調本身的特點上來說，空調運作中會發出大量的熱，若沒有好的途徑進行散熱，就會導致熱能聚集在空調系統的內部，達到一定峰值，就會嚴重影響暖通空調系統的運行，為人們的生活帶來安全風險。所以說，在暖通空調的節能設計環節就需要設計人員重視起來，并針對相應的問題采取解決對策，完善系統結構與其他設施。

具體來說，暖通空調系統(HVAC)的節能途徑可從以下幾方面考慮，首先，設計人員可以在建筑空間內設置水環熱泵空氣調節系統，從而使空調系統得到良好散熱，如此一來，既降低了成本，也為用戶帶來了實惠。其次，暖通空調系統一般有兩種系統，針對閉式空調系來說，一般都具備保留熱能的能力，因而在熱能排放的過程中也可能存在一定的散熱問題；而針對開式系統來說，其成本較高，對室內熱能的保留也會產生影響。針對這兩種情況也需要設計人員采取相應設計手段，將二者有機結合，盡可能設計出一個降低空調能耗的最佳空調系統實現節能減排綠色發展的最終目標。

3 暖通空調系統(HVAC)的精準節能設計策略

3.1 合理選擇熱源

暖通空調系統(HVAC)的節能設計離不開節能減排的綠色理念，所以在選擇暖通空調系統(HVAC)的熱源時也需要進行合理的選擇（比如在選擇熱泵裝置或熱電站的過程中）。經過長期以來建筑工程中暖通系統的能源利用效率來看，電熱聯產熱源以及地源熱泵熱源相對來說能源效率較高一些，因而在熱源選擇的時候就可以盡可能優先考慮這些能源效率高的設備。選擇能源效率高的熱源，一方面可以有效的提高節能效率，節約能源；另一方面也因為其粉塵、顆粒物等大氣污染物排放相對較少的特性可以對環境起到一定的保護作用。因此，在實際設計暖通空調系統節能控制的過程中，按合理的情況選擇熱源是有效實現節能設計的有效途徑。

3.2 優化變量系統

在暖通空調系統的設計中，變水量與變風量是較為重要的兩個變量系統，需要設計人員著重考慮。首先，是變水量的設計。隨著變頻技術的普及，目前來說空調水系統中的水泵應用也已經逐漸成熟，至于冷水機組則較局限，而且大部分都存在機組制冷量較小的空調內部。此外，雖然變水量系統具備創新性與能源優化的作用，但是仍受到實際發展條件的限制，因而在我國大型冷水機組變頻中只有部分空調具備這種系統，還沒能實現大范圍普及。其次，是變風量系統的優化。一般來說變風量系統指的是通過改變系統總風量以及送至建筑空間內風量的辦法，滿足優化空調輸送風量需求的系統。這一設計中，通過使暖通空調系統總風量減少來降低能耗、節約投資和運行費用的目的。

3.3 融合綠色理念，選擇節能設備與產品

在空調系統的節能設計中，設計人員需要始終秉持綠色設計的理念，從而在能源的利用、空調的可調節性以及節能產品和設備的選擇上進一步實現暖通空調系統(HVAC)的精準節能。首先，在結合綠色理念設計建筑暖通空調節能系統時，要注重能源的利用率，要盡可能選擇可以充分利用的能源進行設計，降低對不可再生能源的消耗。此外還要了解能源消耗結構，優化現有能源的利用力度，從而有效調控能源，較少浪費。其次，是針對可調節暖通空調的設計。結合我國氣候情況來說，暖通空調全年的功率運行情況不能始終保持一致，需要對應環境更改運行參數，以避免資源浪費。而要實現暖通空調的調節能力，就需要設計自動控制的空調系統，否則動用人工調節反而會增加勞動力浪費，提高建筑運行成本。所以說設計自動化的調節系統是主要的設計方向之一，也是促進暖通空調系統穩定運行的關鍵。最后，關于節能設備的選擇也需要設計人員仔細甄別。在風機、散熱、水泵、機組、換熱器等設備的選擇方面，都需要選擇節能產品，降低能源損耗。此外，采用空氣余熱回收、低溫熱泵機組等節能手段也是進一步提高熱源利用率，優化設備、管道保冷與保溫的合理途徑。

3.4 強化綜合節能設計

節能設計是暖通空調節能系統設計的核心問題。因而就需要設計人員在建筑暖通空調設計中，著重關注節能設計。總的來說設計人員可從以下三方面入手：第一，要著重把握暖通空調節能設計的要點，在建筑中采用有效的保溫機制，從而降低暖通空調的能源損耗，保證其正常運行；第二，要融入智能設計，通過保溫測試合理設計熱源輸送閥門，實現節能的目的；第三，要按照冷負荷的變化情況選擇循環水泵，同時，也需要控制水泵的數量，確保循環水泵應用的科學性，進而實現暖通空調的節能設計目標。

4 結語

綜上，可以說暖通空調是我國城市建筑中使用率極高的設備之一，更是當前建筑的核心部分，通過暖通空調可以有效的對房間內的溫度進行調控，為人們創造更加舒適的生活環境。但同時，也需要認識到暖通空調系統(HVAC)帶來的巨大能源損耗，從而遵循能源可持續、方案最優化的原則進行空調系統的設計，從而實現暖通空調系統(HVAC)的精準節能設計。