暖通空调系统节能技术与设计方法

暖通空调系统节能技术与设计方法

陈志培

建同设计有限公司广州分公司 广东省广州市 510000

摘要：在时代发展过程中，社会生产力的进步促进工业生产和人类生活实现了质的飞跃，但同时也带来大量的能源消耗和浪费。在建筑工程中，暖通空调系统历来是能源消耗的重灾区，采用适用技术对这种系统进行节能优化设计，是建筑行业未来发展的主攻方向之一。本文对空调系统的节能技术进行了全面总结分析，就如何开展暖通空调系统节能设计做了深入探讨，试图在暖通空调系统设计上开辟一条新的节能之路，践行建筑行业的可持续发展道路。

关键词：暖通空调系统；节能技术；设计方法

引言：对建筑工程暖通空调系统开展节能设计，技术应用中需要对系统的负荷能力，控制水平，围护结构的保温隔热性能，周边绿化，变流量调节，排风余热回收，地源热泵以及输送能力和能耗关系进行综合考量，根据技术操作需要，结合节能设计目标，对暖通空调整个系统进行科学适用的优化设计，在保证用户制热制冷需要的基础上达成节能目标。

1.空调系统节能技术

1.1.围护构造保温隔热

围护结构负责为空调系统实施热量止损。它通常设置在空调系统外围，能够大幅提升系统的保温隔热性能，同时实现节能降耗和成本控制。围护结构是暖通空调节能设计的重要组成部分，采用优质材料设计可更好地对暖通空调系统提供保护。尤其是保温材料中的新类型，不仅保温隔热效果良好，而且非常节能。

1.2.周边绿化

建筑工程目前的设计理念非常注重周边绿化问题，绿植的合理规划不仅让建筑周边风景秀丽，而且对直射的阳光也是一种有效遮挡。如果建筑持续接受阳光直射，阳光的辐射作用就会给建筑室外带来多余热量，进而加大空调的能耗。如果合理栽培绿植，阳光照射会促进绿植光合作用加强，同时消耗水分，有助于空调系统节能。所以建筑周边合理栽培绿植，可以对建筑外墙降温，提高节能成效。

1.3.变流量调节

运行期间的暖通空调的流量数据生成量非常大，在某种程度上会给系统负荷带来不利影响。正常运行的空调系统产生的流量负荷，通常都要高出额定负荷能力很多，进而全面引发系统异常流量负荷。如果合理利用变流量技术，实现对流量负荷的合理调控，就可促进流量负荷达标。这种技术改进可防止空调系统遭受超负荷的负面影响，而且对成本控制非常有利。

1.4.回收排风余热

夏季是高温季节，空调的作用更多体现在排风上，营造一个温湿度比室外低很多的室内环境；而冬季天寒地冻，空调就被用来制造与夏季截然相反的室内环境。这种自然规律永恒不变，为排风余热回收技术提供了应用空间。它可提高新风与排风的热交换率，促进室内温湿度按照设计要求高效上升或下降。具体操作是空调排风口部位安装热交换器，促进新风与排风自动实现热交换，排风余热在两厢交汇期间被回收，在促进室内空气高效流通的同时强化节能，这种技术设备安装方便，操作易行，因此得到迅速普及。

1.5.地源热泵

地源热泵是采暖以及制冷系统应用较多的设备，它是利用热泵实现低温热源热量向高温热源热量转移，进而达到降温目的。地源热泵的主要控制手段是电源，它的热量转移有两个走向，一是低温向高温，二是高温向低温。热泵可用来回收并储存自然界以及工业低温热源中的热量，再进行向高温热源的转化。这是一种高效节能技术，它在很大程度上方便了人类的工业生产和日常生活。

2暖通空调系统节能设计应考虑的因素

2.1.输送力及能耗关系

暖通空调系统要求配备性能优良且高效输送的动力设备，可大幅提高节能效果，而且可精准控制空调系统，给人带来舒适体验。

2.2.负荷能力

空调系统能够负载多大程度的荷载需要精确测算，确保为系统设计出达标负荷。如果设置的负荷能力不够，就无法保障空调系统正常运行，如果计算的负荷数据偏大，就会大幅提高空调系统的运行成本，相关企业会蒙受更大损失。所以，如果能够确保暖通空调系统负荷能力值测算的精准度，不仅可以压缩投资成本，同时还可有效节能。

2.3.控制水平

空调系统能否为用户提供舒适体验，取决于调节参数的设置，这些控制参数选择的合理与否，可为舒适度评价提高指标水平提供保障，实现节能降耗。

3.暖通空调系统节能设计

3.1.优化冷冻水系统设计

如果暖通空调开展冷冻水系统设计，要把节能设计放在首要位置。这种系统的制水制式多为2管或4管，无论哪种制式的系统自动运行过程，系统负荷都不会有太大波动，是实现节能的关键。2管制水系统应用于暖通空调系统，冷热都无须系统供应，简单与季节更替同步即可实现。同时，部分楼栋采取实验性做法，空调全年都以2管制水系统提供冷水。上述两种供水的局限性都很大，目前通行的空调主要是冷热交替方式，建筑工程也在空调系统设计上进行优化，加入任意切换方式，空调系统可根据需要同步或交替运行，无论什么季节室内都可同步制热制冷，体验感更舒适。优化设计方案以4管制水系统为主要方式，它能实现空调覆盖区域内运行期间独立调控温度指标，制冷制热可随意选择，运行期间的不同系统各自独立运行，不产生互相干扰。这种优化设计方案降低了空调运行能耗，给人们创造满意的室内环境。

3.2.优化建筑热工性能设计

建筑工程开展暖通空调设计及设备安装，还须建立在系统负荷能力以及运行要求的基础上，设计科学的安装方式以及外部围护结构。不同建筑的所处环境及自身外观各不相同，在长期自然因素侵蚀下降低了热工性能，严重热损带来更大能耗。要有效规避热损以及热能耗，在建筑外部围护结构上加强节能设计，有助于提高热工性能。对围护结构开展优化设计，选用的热阻材料要达到国家标准，要求传热系数要低，促进节能降耗。设计热工性能要结合建筑日照时长规划形体系数以及窗墙比，透明玻璃尽量少用或不用。外窗是建筑物接受阳光照射最长的结构，受到的辐射作用也更大，因此传热损失就更多。优化设计建筑物整体热工性能，首要问题就是对建筑内外热损进行全面考量，优化改善建筑物的外墙以及屋面性能，合理栽培绿植，不但要优化热工性能，还要构建节能良好的主体结构。

3.3.优化通风系统设计

建筑物设计安装的空调通风系统，常规做法是送风管道设计安装在空调外侧，利用送风管道为室内送风。回风管道设计安装在空调中间，同时起到排烟通道的作用。建筑物的窗口是设计安装排风排烟管道的主要区域，一旦排风排烟管道出现堵塞，或者建筑室内出现火灾，可通过机械排烟在最短时间内通风排烟，可对险情进行有效遏制，对室内住户的人身安全和家庭财产起到良好的保护作用，提高建筑的安全系数。如果室内空间比较狭小，在设计安装通风系统时，就可结合实际需要对通风设施以及空调系统进行合理调整，改进空气流经空调系统的途径或功能，进而营造温湿度颇为舒适的室内环境。也可改善变风量设计，科学调控室内接收到的送风量，对通风系统进行全面优化设计，促进系统整体上降低送风量总量，不但系统功能得到优化改善，而且节能效益非常可观。

结束语：由此可见，建筑工程在进行暖通空调设计期间，需要主动与时代发展同步，结合节能理念开展技术层面的节能处理，通过一系列节能措施和技术处理，促进暖通空调系统提升制冷制热服务功能，同时最大限度地实现节能降耗。暖通空调系统的设计和安装人员还须对冷冻水系统，建筑的热工性能以及空调的通风系统等开展优化设计和科学施工，既要为建筑室内营造标准的温湿度条件，在节能降耗的同时又为住户带来舒适的居住体验，为全社会的节能降耗做出有益贡献。

参考文献

[1]李广隽.浅谈智能楼宇建筑暖通空调系统节能技术措施[J].科学技术创新,2012,000(034):261-261.

[2]刘梓健.暖通空调系统节能技术的应用研究[J].冶金丛刊,2018,000(006):117-118.