關于暖通空調節能設計及應用的研究

岑國濤

沈陽世杰電器有限公司 遼寧沈陽 110168

建筑總能耗中，暖通系統能耗占據30%-50%，若能降低暖通系統能耗，對建筑節能和環保都具有重要現實意義。因此，從暖通設計中就必須秉承節能理念，針對不同的方面制定有效的節能措施，從而在保證系統功能的前提下，實現節能目標。

1 綠色節能理念下建筑優化設計原則

1.1 建筑暖通系統低碳環保設計原則

盡可能地研發暖通空調系統清潔能源（太陽能，淺層地能等）的利用率，降低對傳統能源的損耗，由此減少暖通空調設計及運轉對自然環境的破壞。

1.2 建筑暖通系統協調設計原則

實現建筑暖通空調系統節能化和綠色化的重要途徑之一就是充分利用暖通空調系統中的每一構成元素，切實提升每一構成元素和每一系統之間的協調配合水平，充分的發揮出暖通空調系統在使用過程中的效能[1]。

1.3 可循環設計原則

在建筑暖通空調系統運轉的過程中應提升對各項資源的循環重復利用率，如升暖通空調系統余熱和廢料的重復利用率等。

2 暖通空調節能設計應用

2.1 空調水系統節能設計

①有效考慮閉式循環，以此減少水泵實際消耗，并延長管道等附屬設備的壽命。②選用變流量的形式，確保換熱器實際供水量及系統實際循環水量都能根據空調負荷發生的變化調節，從而減少輸送能量。③采用變頻水平，確保水泵實際工作效率可以將實際需求作為依據進行調節，防止其始終處在全負荷狀態，有效減少能耗。④在達到空氣處理條件時，提高冷水初始溫度，如果能提高制冷機組的蒸發溫度，則可以顯著減少制冷劑電耗，一般每提高1℃就能減少2%-3%的電耗。⑤條件允許時，增加冷水系統中供水和回水的溫差，但要注意不可超過8℃，以此減少循環水需要達到的流量，起到節能的作用。

2.2 合理利用熱回收系統

暖通空調系統運行期間會釋放大量熱門，若熱能散播到空氣中，將會加大熱能損失，因此通過熱收及交換裝置，可以收集系統散發的熱量，將熱量通過流體傳導提供給系統，促進空調自身能量轉化，減少能源消耗[2]。在民用建筑中，通過空調系統可以有效調節室內外溫度，此種調節過程也被稱為通風換氣過程，會產生一定量的能耗損失。收集排風系統的能量，待至能量積攢到一定程度，就可以交換新空氣。通過此種方式能夠減少空調設備能量負荷，還能夠降低系統能耗，經濟環保性能優勢，滿足低碳生活理念。

2.3 強化調節設計

空調系統的制冷性能和變頻操作一直都是暖通設計中的重點內容，也是體現建筑施工整體水準的重要組成部分，因此應當引起設計主體的全程關注和重視。設計主體應當尋找途徑來優化這兩部分系統的設計，例如可以根據建筑用戶不同時間段對空調的使用量來調整其蓄電量。設計主體可以在空調使用頻率較低的時候來儲存冷氣，以此來平衡后續高峰期的大量輸出。除此之外，設計主體也應當積極引進新型環保設備和技術來優化系統的實際操作，提高系統運行效率，降低系統能耗，以此來達到減排的目的。

2.4 合理選擇冷熱源

在選擇冷熱源時，需要采用集中設置冷水機組，對供熱設備和換熱設備進行集中設置。在選擇機組設備時，還應當考慮以下因素：第一，功能特征，第二，建設規模，第三，建筑所在區域的能源結構價格。第四，環保規定。在確定機組數量時，應當聯合建筑實際情況，遵循以下確定原則：其一，如果建筑周邊存在熱力發電廠，則應用熱力廠余熱作為供熱措施。如果供冷條件良好，則適當利用供冷功能。其二，如果建筑周邊區域存在供熱情況，則將其作為暖通空調系統的熱源。其三，如果建筑周邊存在大量天然氣，為了提升冷熱源穩定性和能源有效利用率，可以采用分布式燃氣冷熱電三聯供系統。其四，如果建筑周邊地熱資源和水資源豐富，可以通過水源熱泵達到供熱供冷效果。熱泵機組和冷水的重要指標在于機組數量和單臺容量，在確定以上兩個指標時，必須考慮到空調年負荷變化量，滿足滿負荷運行和日常負荷運行要求。如果建筑區域內在冬季和過渡季節仍存在供冷需求，首先應當分析經濟性和技術性。確保經濟技術合理時，可以采用冷卻塔提供空調冷水。如果建筑物全年具有空氣調節要求，且室內和周邊環境負荷差異比較大，同時存在供熱和供冷情況。則應當在滿足技術可行性和經濟合理性的同時，采用水循環熱泵空調系統實現供冷供熱。

2.5 積極應用地熱節能技術

地熱節能技術是目前我國北方城市建筑設計中最為常用的節能技術手段，在夏季使用暖通空調系統的能量回收系統，將室內溫度和室外溫度轉移到建筑物外部地下水或地下土壤之中，并且使用空調系統為建筑室內提供制冷服務[3]。在冬季通過暖通空調系統的地熱轉移系統將儲存在地下水或地下土壤中的熱量轉移到建筑室內，并通過空調系統為建筑室內提供制熱服務。這樣高效的能量轉移設計可以顯著提升能量的利用率和降低調節室內溫度對能源的需求。

3 結語

綜上所述，現代建筑對于暖通空調系統的節能要求比較高。然而在實際設計過程中，由于缺乏統一的節能設計標準，且相關人員不注重暖通空調系統節能設計，從而影響系統節能設計效果。為了有效改善暖通空調系統節能設計問題，在設計過程中，必須嚴格按照節能設計原則，推廣應用先進的節能措施，以此達到良好的節能設計效果。