暖通工程中空調系統中的節能工程設計策略

文／毛澤琴 重慶市設計院有限公司 重慶 400010

引言：

雖然暖通工程中空調系統中節能工程的設計具有不可小覷的重要性，但是從現階段空調系統設計的實際情況來看其中依然存在著一些問題，在建設暖通工程的過程中，并未對空調系統的節能工程設計引起足夠的重視，并且工作人員的素質水平也有待進一步提高。這將嚴重影響空調系統節能目標的實現。為此，工作人員在具體設計空調系統的過程中，一定要對設計工作進行深刻的反思，以此全面的認識到空調系統中設計節能工程的重要性以及設計過程中需要遵循的基本原則，以此有效的優化和改進空調系統中節能工程的設計。

1、暖通工程中空調系統中的節能工程設計基本原則

第一，以實際情況為設計基礎的基本原則。在設計暖通工程中空調系統中的節能工程時，必須將實際情況作為設計的重要基礎。主要表現在兩方面，一方面，設備工程師應該積極的參與到空調系統的節能工程設計中。工程師需要結合暖通工程的整體情況合理的設計與布置空調的安裝位置與安裝控件。如果沒有根據暖通工程的實際情況，將空調安裝在比較偏僻的位置，這時風道的長度將明顯增加，這將直接影響空調系統中節能工程自身效用的充分發揮。另外，空調系統的排風機口與進風口之間也不可以過近，不然將對正常通風造成嚴重影響。另一方面，全面了解暖通工程的實際情況，以此設計出更為合理的空調系統節能工程方案。需要了解的情況主要有暖通工程的使用年限、暖通工程的整體管線布局等，同時還需要了解建筑工程的樓層數、高度、內部固定人數等。

第二，需要遵循可行性基本原則。在設計暖通工程中空調系統中節能工程時，需要嚴格的按照有關規定進行設計。除了要符合建筑內人們對加空調系統的基本需求以外，還需要確保空調系統中節能工程設計的有效性與可靠性。

第三，需要遵循經濟性基本原則。在暖通工程中空調系統的節能工程各方面基本情況均得以滿足的前提下，還需要注重提高設計方案的經濟性。當然，這并不代表過度強調節能工程設計方案的經濟性，而忽視了一些基礎條件。

第四，遵循安全性基本原則。在設計暖通工程空調系統中的節能工程時，必須遵循的一項基本原則就是安全性基本原則。注意對火災、漏電等安全事故的防范。

第五，遵循可調節性基本原則。暖通工程中空調系統中節能工程的設計還需要遵循可調節性基本原則。除了需要根據建筑自身的負荷情況調節空調系統的輸出能力以外，同時還需要注意對能源消耗的調節，以此切實的達到節能的目的。

2、暖通工程中空調系統中節能工程設計的重要性

隨著社會經濟的飛速發展，人們的生活水平得到了很大提高，與此同時人們對建筑物的要求也在隨之不斷提高，尤其是對建筑物舒適性的要求。若想切實的滿足人們對建筑內部環境舒適性的需求，就需要科學的、合理的設計建筑暖通工程的空調系統，并且還需要在保證內部環境舒適性。但是這也意味著能源消耗的增加，這將對節約能源這一目標的實現造成較大阻礙，并且和可持續發展理念并不相符。因此，必須對暖通工程中空調系統的節能工程設計引起足夠的重視。另外，由于很多暖通工程中空調系統中應用的大部分能源為不可再生能源。從可持續發展角度來看，這對人類的發展非常不利。從現階段的實際情況來看，飄塵、酸雨已經成為當今社會上比較常見的一種現象，嚴重影響著人們的正常生活與生產。而這些問題的出現與暖通工程中的空調系統存在著密切的關系。所以說，優化暖通工程中空調系統中節能工程具有非常重要的意義，不單單可以實現節約能源的目標，同時還可以在一定程度上改善環境。

3、暖通工程中空調系統中節能工程設計現狀

3.1 缺乏對暖通空調系統節能工程設計的重視

雖然暖通工程中空調系統中節能工程的設計具有非常重要的作用，但是依然有一些設計部門和工作人員并未對此引起足夠的重視，致使在建設暖通工程的空調系統時消耗的投資較高，并且在空調系統運行的過程中能源消耗也較大，甚至已經超過國家要求標準。通過檢測發現，部分暖通工程中空調系統的能源消耗在建筑整體能源消耗中占60%。因此，相關部門一定要加強對暖通工程空調系統水的管控。

3.2 工作人員的素質水平有待提高

對于普通工程空調系統中節能工程設計來說，節能工程的設計發揮著不可忽視的重要作用。對于一些單位的空調系統來說，其每年通常僅執行開關機操作，導致空調系統很難實現節能。這就要求空調系統管理人員必須具備較高的責任心。但是，據相關調查顯示部分工作人員的素質水平有待提高，即便空調系統設計相同，也會因為管理工作人員的素質水平而導致能耗不同。

4、暖通工程中空調系統中節能工程設計的有效策略

4.1 加強可再生能源的使用

隨著人們生活水平的不斷提高，空調系統在建筑暖通工程中的應用越來越廣泛，與此同時，空調系統消耗的不可再生能源總量不斷上升，并且還對生態環境造成了較為嚴重的破壞。所以在建設建筑工程的過程中，既要保證建筑工程的舒適性，通過空調系統的應用為建筑內的居民提供一個溫度適宜的環境，同時又需要對暖通工程中空調系統中的節能工程的設計引起足夠的重視，貫徹落實綠色建筑理念，加強可再生能源的使用。

一方面，加強太陽能的使用。太陽能自身熱流密度較低，并且容易發生波動，是一種低品位可再生能源，其在空調系統中具有較好的應用前景。其中利用太陽能進行供暖的方式有兩種：其一為主動式太陽能供暖。也就是將電力能源作為供熱的輔助性能源，以此對利用太陽能加熱的水進行驅動，促使其可以在管道內不停的流動，從而讓達到供熱的目的。其二為被動式太陽能供暖。利用太陽能制冷的方法同樣包括兩種，其一為通過太陽能的使用，對機械裝置進行驅動，再通過機械裝置對壓縮制冷設備的運行進行驅動。其二為通過太陽能的使用，達到吸附式制冷的效果。就是將空調系統中的冷卻器、加熱器摘除。并整合吸附床和太陽能集熱器，促使其形成一個統一的整體。空調系統的冷卻功能可以通過夜間室外空氣來達到自然冷卻的效果。這兩種太陽能制冷技術的實現，均不需要使用到氟利昂，所以不會破壞臭氧層。正因為太陽能在空調系統節能工程中的應用既可以達到節約能源消耗的目的，又可以實現對環境的包括，所以其在空調系統中的應用有著光明的前景。

另一方面，加強對地下水的應用。因為地層可以達到隔熱的效果，所以氣溫對地下水溫的影響比較小。所以在暖通工程中空調系統的節能工程設計時加強對地下水資源的使用。通過水源熱泵技術利用地球表面淺層的水源對地熱能和太陽能進行吸收，以此形成溫度較低的熱能資源，同時根據熱泵原理，輸入少量的電力資源，以此促使低品位熱力能源轉向高品位熱力能源。

4.2 加強對供暖和空調水系統定壓與補水設計的優化

暖通工程中空調系統每小時水的泄漏量決定著空調系統的補水管道的直徑、補水量、補水泵內水的流量，同時也是補水量容量和水處理設備選擇的重要依據。還需要結合暖通工程中空調系統自身的規模、空調系統的形式計算空調系統的水容量。而不是以按照空調系統內的水流量加以計算。兩者之間具有較大的差距。如果以后者為依據進行計算，那么勢必會導致空調系統補水量偏大，這就需要選擇型號偏大的補水管、補水泵、補水箱和軟水設備，這將會致使空調系統投資較高并且也難以實習能源的解決。暖通工程空調系統每小時泄漏量，最好按照空調系統水容量的1%進行計算，空調系統每小時的補水量需要是空調系統水容量的2%，也就是空調系統每小時的補水量需要為泄漏量的兩倍。

4.3 優化供暖和空調的冷凍水系統

在設計暖通工程中空調系統的節能工程時必須注重加強對供暖系統設計的優化。只有保證供暖系統的設計足夠的合理，才能夠促使供暖系統在運行過程中達到節約能源消耗的效果。不管是建設公共建筑還是住宅類建筑時，均需要合理的設計供暖系統的節能工程：首先，暖通工程中供暖系統設計的優化們必須確保除樓梯間以外的其他各個房間溫度的調節與控制均為獨立的。其次，在設計供暖系統時，將熱量進行分戶或者分室分攤，以便合理收取熱量費用。最后，在優化設計供暖系統時，還需要盡可能的簡單化鋪設各個管路，這樣不單單可以減少管路材料的消耗，同時還可以降低初步投資金額。在對暖通工程中空調系統的冷凍水系統設計進行優化的過程中，必須嚴格的按照相關規定的要求，不單單要為空調系統的冷凍水系統合理的設計一臺循環水泵與冷水機組以外，同時還需要設計能夠根據空調系統運行過程中負荷的變化情況改變流量的系統，以此減少空調系統運行過程中水資源的消耗。

4.4 優化空調系統的保溫和保冷設計

對于暖通工程中空調系統來說，其主要由冷凍水管道、熱水管道、空調系統風管等設備構成。在設計暖通工程中空調系統中節能工程時需要注意對保溫和保冷設計的優化。可以選擇使用高效的保溫或者保冷材料對空調系統的各個設備進行保溫或者保冷處理。像帶鋁箔的離心玻璃棉管、閉孔橡塑等都是非常不錯的保溫、保冷材料。并且在對空調系統各個構成設備進行保溫或者保冷處理時，還需要注意密封性，避免水汽進入其中。對于空調系統的冷凍水管道和空調系統風管不可以選擇使用開孔性材料進行保冷處理，像巖棉材料。在確定保溫、保冷材料的使用厚度時，應該嚴格的遵循經濟性的基本設計原則。另外，保冷材料的厚度選擇還可以按照防結露的方式對其材料的厚度進行核算，再通過對比，選取其中比較大的數值。在設計空調風系統時，不可以簡單的選擇使用土建的方式形成空調系統輸送風的風道以及已經做完過熱、過冷處理的新風輸送風道。當然，在不得已的情況下也可以選擇土建的方式形成空調系統的風道，但是，為了達到節約能源消耗的目的，必須嚴格的做好保冷處理與防漏風處理。

4.5 大力回收利用冷熱量

現階段在進行暖通工程中空調系統節能工程設計的過程中，很容易忽略在換氣排風時對冷熱量的回收與再利用。目前在我國大多數暖通工程空調系統中，均未對冷熱量進行回收，導致這些能量被浪費。為此在設計空調系統節能工程時一定要大力回收與利用冷熱量。也就是通過某種設備的使用對空調系統排風中產生的能量進行收集與再利用，以此處理新風時產生的能源消耗。在回收暖通工程空調系統使用過程中散發的冷熱量時，一定要注意提高空調系統中能源的利用率。對于同一時間段，處于不同區域的居民來說其對暖通工程空調系統的需求往往也存在著較大的不同。部分地區天氣溫度比較低，所以當地的居民需求的可能就是制熱。而如果地區的溫度比較高，這時居民的需求可能就是制冷。如果可以將散發的冷熱量很好的回收起來同時進行轉移，便能夠減少空調系統排放的冷熱量，以此實現整體空調機組運行負荷的降低，從而達到減少能源消耗的目的。還需要特別注意的就是，在選擇使用回收設備時，需要綜合分析當地的氣候條件、經濟情況和建筑業發展情況等。

在暖通工程中空調系統的節能工程合計中，應用比較廣泛的一種設備就是進排風換熱器設備，該設備為轉輪式換熱器，近些年，隨著科學技術水平的不斷發展與進步，目前已經制造出了第三代換熱器，其通常被稱之為儲熱傳遞式多功能換熱器。該設備根據以往熱輪產品、靜態傳遞式的基本特點，促使該設備的顯熱換熱率可以達到76%，換熱效率得到了顯著上升。另外，熱交換器的設計還需要結合室外新風的實際情況，將其調整到最為適宜的工作狀態。在這一過程中，只需要調整換熱器的旋轉速度，便可以實現換熱效率比值的變化，甚至還能夠由處于全熱狀態的換熱器轉變成為單獨進行換熱工作。但是這種設備也存在著一定的弊端，那就是該設備的占用空間比較大。如果是在人員比較密集的場所使用，其風量會表現出明顯不足。并且設備外余壓比較小，在克服風管阻力時，風量將變得更小，導致新形成的風量與余壓值很難滿足當前建筑工程的需求。

4.6 保證空調系統中節能工程設計的合理性

在設計暖通工程中空調系統節能工程時，需要科學的確定室內的溫度與濕度，防止在夏季溫度和濕度的設定值過低，而在冬季溫度和濕度的設定值又過高。只有科學的、有效的設定了室內溫度與濕度的取值，才能夠準確的計算出通過空調系統的運用調節室內溫度與濕度的區間。同時還需要通過科學的計算，適當的降低新風量，當然這些均需要建立在滿足人們對暖通工程中空調系統需求的基礎上。暖通工程中空調系統節能工程的設計和人們的生產與生活存在著密切的關系，因此對空調系統節能工程的設計要求較高。設計人員在具體設計空調系統節能工程時必須保證設計的合理性與科學性。在設計的過程中，設計人員通常會傾向于對空調運行最大負荷的分析。然而，在空調系統運行的過程中，通常并不會達到空調的最大負荷。如果達到了空調運行的最大負荷，那么室內的溫度往往并不符合人們的需求，甚至還可能影響到人們的身體健康。因此，設計人員一定要認真、謹慎的處理這一問題。不可以僅為了確保空調系統在最大負荷下的穩定運行，而忽略空調系統各部分的運行負荷，這將導致空調系統能源消耗大大增加。

結語：

綜上所述，隨著社會的不斷發展與進步，人們已經意識到在發展經濟的過程中因為能源的過度消耗與浪費造成的不可逆轉的嚴重后果，人們的節能環保意識越來越強烈。為此在設計暖通工程中空調系統時，除了要保證所設計的空調系統可以滿足人們對建筑的舒適性需求以外，還需要對空調系統節能工程的科學、合理設計引起足夠的重視，以此減少空調系統運行過程中的能源消耗。以往空調系統在運行的過程中不單單會消耗較多的能源，同時還會對環境造成一定的污染。為此在設計空調系統的節能工程時，一定要加強綠色工程與可持續發展理念的貫徹與落實，加強對可再生能源的利用，大力回收與利用冷熱量，同時注重加強對空調系統各方面性能的優化，從而更好的實現節能的目的。