暖通空調的節能設計及新能源的利用

段希巖

北京中建建筑設計院有限公司山東分公司 山東青島 266100

大空間建筑是指建筑內部的空間比較廣的建筑。其室內空間高度以及位置不同，溫度也表現出一定差異性，需要以此為依據，提供不同的空調供暖以及通風設置。針對大空間建筑，需要從暖通空調設計入手，做好節能設計分析，從而保證室內溫度的穩定性，降低建筑的能耗，在節約建筑運行成本的同時，更好地保護自然生態環境。

1 重要性分析

隨著我國國民經濟水平的不斷提高，人們對物質生活質量追求也逐漸增加，為了更好的滿足人們對于生活品質的執著追求，在當下需要利用科學技術為人們創造舒適安寧的環境，而室內溫度控制已成為大家關注的熱點話題，建筑空調調節優化設計在當下顯得異常重要，空調可以根據人們對室內溫度的需求靈活的對室內溫度進行調控，其中采暖在我國建筑能耗層面消耗量巨大，考慮到我國正在大力推進可持續發展，因此需要在滿足人們對內部溫度調控的基礎上，做好空調能耗的控制工作，因而建筑暖通空調節能優化設計變得異常關鍵，對暖通空調進行優化設置，可以通過可再生能源控制應用，完成室內溫度的調節，還可以大幅度提升空調散熱器的工作水平，有效的提升空調系統節能效果。目前我國政府也非常支持新型暖通空調節能設計，相關領域的工作人員需要抓住發展的良好契機，完成技術的優化升級，關注地源熱泵供熱系統、太陽能制冷、地熱熱泵空調系統的設計，通過系統功能的應用，在獲得采暖制冷功能的前提下，做好空調能源消耗的管控工作，讓暖通空調在節能設計的作用下，獲得良好的環境效益以及社會效益。

2 暖通空調的節能設計及新能源的利用

2.1 明確暖通空調系統節能設計方向

進行暖通空調節能設計，要明確暖通空調系統節能設計的方向。針對該方面，可以從以下幾個層面入手。首先，選擇合理的熱源系統。在進行暖通空調節能系統設計過程中，需要根據空調使用的建筑類型選擇合適的熱源系統。整體而言，普通的熱源種類能量利用率低，熱電站能源利用效率最高，其次是熱泵技術。根據具體的熱源系統分析，相關設計人員可在設計暖通節能空調系統時根據空調所應用的建筑情況來合理選擇熱源系統。根據不同地域、不同建筑條件進行熱源的選擇。其次，在暖通空調節能設計過程中，要考慮到熱媒介輸送過程中能源的消耗率。通過降低熱媒介輸送過程中能源的消耗，可以在材料上選擇保溫效果好的新型保溫材料，對管道進行保暖措施。同時，在能源輸送系統管道設計上，通過智能化水力平衡技術以科學化的方式提高輸送能量的效率。另外，在設計時可選擇動力強的傳輸系統來降低對能源的消耗，即提高供暖質量。最后，在設計上通過選擇采暖、通風的方式與空調進行結合使用，達到節能效果。根據建筑工程需要，通過分析建筑物的環境特點，在暖通空調個別設計過程中與環境結合，實現高效節能的目標[1]。

2.2 完善變頻空調的設計

進行建筑暖通空調節能優化設計的環節中，為了進一步提升空調系統的運行效果，需要重視相關技術的應用，其中變頻調速是暖通空調設計的重要內容，加強對其的使用可以獲得良好的節能效果，設計人員在使用變頻系統之前，首先需要掌握建筑內部對暖通空調功能提出的要求，并對建筑內部結構進行調研，分析變頻調速應用于暖通空調后的運行情況，考慮到用戶對空調的使用需求，對系統進行優化調試，完成相關參數的調整，為建筑用戶提供更加優質的服務。使用變頻調速設計的方式可以有效的控制建筑能源的消耗量，達到良好的節能效果，在一般建筑中暖通空調的使用過程中，我們發現暖通空調會因為電機、風機與水泵等設備造成極大的能源消耗，根據粗略的統計，暖通空調中有接近20%的能量應用在電機、風機與水泵等設備上，使用變頻調速的方式可以提升系統使用效率，將設備運行的頻率控制在穩定的區間中，在滿足空調使用需求的同時，還可以形成良好的節能降耗的工作效果[2]。

2.3 太陽能加熱和冷卻

現在，相對便捷的太陽能采暖通風方式就是被動式太陽能房。該方法的特征是運用太陽光照射建筑物的內部或被部分封閉結構的表面吸收，之后加大室內空氣的溫度。太陽光線通過玻璃表面傳輸到厚壁的變黑的吸熱面，從而提高了壁表面的溫度，而且存儲了熱量。冬季需要室內供暖時，玻璃和墻壁間的熱空氣通過自然對流進入房間。室內的冷空氣通過墻下的通風孔進到空氣層，并被加熱以造成自然循環。太陽下山后，儲存在厚壁中的熱量將用于繼續為房間供暖。為了解決被動式太陽能房屋的缺陷，開發了具有輔助熱源和蓄熱器的主動式系統，又叫作主動式太陽能加熱系統，用于對空氣進行加熱。當有陽光時，系統可以有兩種運行條件：一種是不需要加熱房間，而利用太陽能收集器收取的熱量來加熱蓄熱器；二是供熱室需要供暖，蓄熱器還沒有儲存充足的熱量，所以要激活輔助熱源進行供暖。當沒有日照時，也可以有兩種運行條件：一種是通過蓄熱器給房間供熱；一種是在蓄熱器的熱量不夠時從輔助熱源提供熱量。

3 結語

建筑暖通空調節能設計需要遵循設計原則以及國家相關部門對建筑行業提出的規范要求，考慮影響暖通空調使用效果的因素，做好各個方面因素的控制，提升建筑內部的氣密性，將空氣滲透形成的熱量損耗降至最低，并且優化相關技術，完成暖通空調系統參數優化配置，加強節能技術在暖通空調使用的合理性，有效的控制空調應用期間造成的能源損耗量。相關領域的工作人員需要密切關注國家對此方面提出的要求，還應該不斷優化空調系統參數以及設計方式，借此降低空調運行期間無用能耗的損耗量。