浅谈暖通空调系统节能设计

穆启军

摘要：随着国内建筑和交通的高速发展，节能的重点已从工业逐渐转向建筑和交通。由于暖通空调系统的节能占建筑节能的主要部分，因此暖通空调系统的节能不仅关系到人们的冷暖、健康、安全、工作效果和产品质量，还关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染是关系国计民生和国家可持续发展的重要行业。因此，我们有必要对暖通空调系统在节能方面存在的问题给予重视，使暖通空调系统具有并发挥经济性、节能性、安全性、舒适性和美观性的作用，使其对国民经济的发展和人民生活的提高带来正面效应。

关键词：暖通空调;系统节能;设计方向

节能主要是指强化用能管理，运用技术可行、经济合理和环境与社会能够承担的有效措施，从而减少能源的生产、消费等各环节的损失与浪费，以便于更为有效地运用能源。目前，节能主要有再生能源和新能源的开发利用。随着我国经济的发展，暖通空调已十分普遍地运用到公共建筑及居民住宅之中，在改进人们的生活条件的基础上，同时也浪费了大量的电能，使能源与环境问题变得更加尖锐。

一、暖通空调系统节能设计方面存在的问题

1.设计的理念问题

合理的设计是节能的前提。目前一些设计人员重视不够，设计时盲目套用经验值，从而造成初投资的增大，运行能耗惊人，因此建议政府职能部门及有关的节能审查机构，加大对暖通空调节能的监察力度，增强设计人员的节能意识，使节能工作真正落到实处。

2.新技术的推广问题

新技术在暖通空调系统中的应用，为节能提供了一个新的方向。例如地源热泵空调系统、太阳能制冷供热系统，不仅可以实现可再生能源的有效利用，并且可以带来显著的经济效益，是值得大力推广的。但是同任何新技术一样，这些新技术在造价上往往偏高，而且使用的地域条件有一定的限制，并且从技术上讲还存在着许多需要改进提高的地方。因此，对于新的节能技术，我们应当因地制宜，总结经验，积极推广。

二、暖通空调系统节能设计应采取的措施

1.从设计入手，合理选择、设计暖通空调系统

使其在高效、经济的状况下运行设计是工程的龙头，系统设计的优劣直接影响其使用性能。而建筑负荷计算是设计的重要内容之一，当前普遍存在一个现象就是设计工期短，许多设计人员为了节省时间，错误地利用设计手册中供方案设计或初步设计时估算冷、热负荷用的单位建筑面积冷、热负荷指标，直接作为施工图设计阶段确定冷热负荷的依据，往往使得总负荷偏大，从而导致空调采暖设备偏大，初投资增高，运行费用增加，能量消耗增加。

2.结合实际情况，合理选择空调冷热源，力求实现冷热源的多元化

随着暖通空调系统的广泛应用，对不可再生能源的消耗也大幅度上升，同时对生态环境的破环也日趋加剧。如何合理的选择冷热源，已经引起了各方的广泛关注。

3.加强冷热回收利用的研究运用工作，实现能源利用的最大化

提高暖通空调系统的能源利用率也是实现空调节能的途径之一。热回收主要是通过系统中安装的能量回收装置，用排风中的能量来处理新风，就可以减少处理新风所需的能量，降低机组负荷，达到节能的目的。在选择热回收装置时，应当结合当地气候条件、经济状况、工程的实际情况、排风中有害气体的情况等多种因素综合考虑，以确定选用合适的热回收装置，从而达到花较少的投资，回收较多的热（冷）量的目的。

4.采用新型节能舒适健康的空调及采暖方式

影响人体热舒适性的环境参数众多，不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果，但对于不同热湿参数组合的环境其空调系统的能耗是不相同的。

5.着力开发可再生能源，积极推广新能源

由于空调系统中所使用的高品位、不可再生能源所引起的资源环境问题也日益突出，必须开发一些合理有效的可再生能源以缓解目前的紧张局面。地热（冷）能和太阳能等可再生资源应用于空调制冷，具有一定的优势，而且清洁无污染。地源热泵是一种利用浅层和深层的大地能量，包括土壤、地下水、地表水、海水、污水等作为冬季热源。

三、暖通空调系统节能的设计方向

1.根据实际情况选择合理的空调设计

（1）空调系统新风量的大小不仅与能耗、初投资和运行费用密切相关，而且关系到人体的健康，《公共建筑节能设计标准（GB50189— 2005）对其取值进行了规定，设计人员进行工程设计时，不应随意增加或减少。另外，在人员密度相对较大且变化较大的房间，宜采用新风需求控制，即根据室内CO2浓度检测值增加或减少新风量，使CO2浓度始终维持在卫生标准规定的限值内。（2）风机盘管机组加新风空调系统的新风口应单独设置，或布置在风机盘管机组出风口的旁边，不应将新风接至风机盘管机组的回风吸入口处，以免减少新风量或削弱风机盘管处理室内回风的能力。（3）房间面积或空间较大、人员较多或有必要集中进行温、湿度控制和管理。全空气空调系统具有易于改变新、回风比例，必要时可实现全新风运行，从而获得较大的节能效益和环境效益，且易于集中处理噪声、过滤净化和控制空调区的温、湿度，设备集中，方便维修和管理等优点。

2.合理的负荷计算

冷热负荷是空调与供暖工程设计中最重要的基础数据，是确定供暖与空调冷、热源容量，空气处理设备能力，输送管道尺寸等的依据。目前，有些设计人员在施工图设计阶段，往往不加区别地将设计手册或技术措施中的单位建筑面积冷、热负荷指标直接用作确定施工图设计阶段空调与供暖冷、热负荷的依据，导致冷热源设备装机容量偏大、水泵配置偏大、末端设备偏大、管道直径偏大的“四大”现象。其结果是工程的初投资增高，运行费用和能耗增大，给国家和投资方造成巨大损失。在方案设计和初步设计阶段，由于建筑设计还达不到给出详细构造、门窗尺寸等深度，不能满足供暖与空调负荷计算的需要，所以，只能凭借经验进行估算。为了使估算更加接近实际，遂推出了“设计指标”这个概念。“设计指标”一般都是根据大量同类工程的单位建筑面积冷、热负荷的统计值，通过统计回归求得的，具有一定的代表性。但是，在统计过程中普遍发现，由于各个工程的实际情况千差万别，所以计算得出的负荷指标有较大差异，数值分布比较离散，回归结果很难获得理想的相关系数。

3.水力平衡装置的设置

在供暖与空调水系统中合理地设置水力平衡装置，是系统水力失调、降低系统能耗、创造舒适人工环境的全新解决方案和有效的技术措施，其设置原则如下：（1）对于定流量系统，设计人员应首先通过管路和系统设计来实现各环路的水力平衡，即“设计平衡”;当由于管径、流速等原因的确无法做到“设计平衡”时，应考虑采用静态（手动）水力平衡阀通过初调试来实现水力平衡的方式;当设计认为系统可能出现由于运行管理原因（例如水泵运行台数的变化等等）导致水量波动较大时，宜采用阀权度要求较高、阻力较大的动态流量平衡阀。（2）对于变流量系统来说，除了某些需要特定定流量的场所（例如为了保护特定设备的正常运行）或特殊要求外，不应在系统中设置动态流量平衡阀，而应设置动态压差控制阀（也称自力式压差控制阀和压差调节器）。

参考文献：

[1]艾阳.论暖通空调系统在建筑节能中的技术应用[J].科技风，2010，（07）

[2]李辉.浅谈暖通空调系统的节能[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2009，（05）

[3]吴啦.浅析暖通空调系统中的节能问题[J].企业导報，2010，（03）