建筑暖通空调系统节能优化设计分析

建筑暖通空调系统节能优化设计分析

王常友

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摘要：节能环保是近些年我国十分流行的一种发展理念，也是暖通空调设计的重要设计来源，而节能环保理念主要应用在暖通空调运转过程中，能够在判断环境是否舒适的前提下实施自动调节。但是这一判断标准具有较强的复杂性，不能仅凭环境和空气温度进行调节，而是要将天气和紫外线照射强度等因素考虑其中，将各方面因素协调在一起，从而确保暖通空调设计能够深度落实节能环保理念。

关键词：建筑工程；空气调节系统；节能技术

中图分类号:TU83

文献标识码:A

引言

暖通空调系统的能耗在建筑能耗中的占比通常可达到30%～50%，因而成为节能设计和控制的重点。当前，针对建筑采暖、通风以及空调系统的节能技术研究已经取得了较为丰硕的成果，并系统性地归纳节能技术现状有助于制定科学的应用策略，提高建筑绿色节能发展水平。

1节能环保理念在暖通空调设计中的重要性

伴随着现代化社会的持续发展，建筑行业也获得了十分明显的进步。但是如此快速的发展也带来了严重的能耗问题。在空调系统大量使用的同时，空调制冷剂也会对臭氧层造成破坏，全球变暖也成为了人们重点关注的环保问题。根据相关调查资料显示，建筑能耗在整个社会总能源消耗中占据着50%以上。近些年，建筑能耗中的暖通空调能耗占据着大部分比例，在城市不断发展背景下，暖通空调应用数量也在逐渐递增，因此能源消耗问题也引起了人们的高度重视。而如果能源消耗问题处理不当，那么就会随着时间的推移形成更多的能源供应矛盾。另外，因为暖通空调系统中的不可再生能源消耗很大，所以对环境发展也产生了较大影响。而采取科学合理的节能方法可以有效减少暖通空调系统的能源消耗，大约在30%-50%左右。因此，在暖通空调设计中落实节能环保理念，更能够满足社会发展趋势，从而推动社会整体实现可持续发展。

2现代暖通空调技术存在的问题

2.1暖通空调噪声超标

暖通空调的正常运行时难免会产生一些噪声，如果安装过程中出现一些不合理的问题，很有可能使噪声增加，增加问题的严重性，可能会使人们感到不适，以风机盘管的安装为例，在目前阶段，我国在相关方面具体技术已然成熟，许多空调生产厂家都有能力生产出无论是质量还是性能都十分优异的部件，然而在实际操作完成安装和现场测试后，人们发现许多设备运行时产生的噪声仍然比预期水平要高。由此可见，暖通空调的布局设计对降低运行噪音的影响也是十分重要的，施工单位必须考察实际安装环境，根据环境特点，科学地制定空调布局以及隔音方案，在合理的范畴内采取有效的隔音措施。工程人员在设计空调安装方案时，要明确标注施工中各分项的噪音限值，以便对后续开展进一步的降噪工作。

2.2设计能力不足

我国建筑暖通空调系统在设计的过程中注重的是舒适度，在节能设计方面存在不足。因此，在建筑暖通空调系统的节能设计方面的能力存在不足。传统的建筑暖通空调在设计时，并没有将经济效益和节能效益、功能效益之间做到真正的平和和统一，导致浪费建筑资源，增加了安装成本和浪费能源、破坏环境等一系列突出问题。在建筑暖通空调的设计中，并没有将实际的建筑环境因素考虑在内，比如，有些建筑的玻璃外墙对阳光的阻隔能力较弱，造成室内温度过高，这时就需要空调的长时间运作以保证室内温度的降低，浪费了电力资源，增加了运行成本。如今，随着科学技术的不断发展，在建筑暖通空调系统节能方面的技术也获得了关键性的突破。因此，在对建筑暖通空调系统进行设计时，设计人员应当提升自身的设计能力，转变设计思维，将绿色环保的节能理念真正运用到实际中。

3建筑暖通空调系统节能优化设计

3.1优先使用废热、余热以及可再生能源

空气调节系统通过消耗热能、机械能或其他形式的能源实现制冷和制热。因此，选择恰当的冷热源能够显著降低系统能耗水平。在节能设计中应优先利用企业生产所形成的废热和余热，溴化锂吸收式冷水机组能够有效利用废热和余热，可作为空气调节系统的冷源机组。太阳能、浅层地热能、中深层地热能可作为空气调节系统的冷热源，其在节能环保方面效果突出。可再生能源的稳定性相对较差，有可能影响空气调节系统的正常运行，因而需设计辅助性的冷热源。

3.2采用热泵技术

空调是传统的建筑制冷、制热设备，消耗了大量的电力能源。热泵在功能上与空调类似，但节能效果优于传统空调。热泵分为空气源热泵和地源热泵，其工作原理存在一定的差异。以地源热泵为例，不仅可作为冬季的采暖设备，在夏季亦可用于制冷。地源热泵的压缩机组对冷媒做功，促使其发生汽-液转化，冷媒经由热交换器吸收室内空气中的热量，再通过水路循环吸收冷媒中的热量，最后将热量传导至地下水或者土壤中。显然，在炎热的夏季，地下水和土壤的温度明显低于室外空气的温度，因而地源热泵制冷时消耗的能量也远低于空调。空气源热泵的节能效果也强于传统空调。

3.3运用水蓄冷空调技术

电力系统在白天处于用电高峰期，在夜间处于用电低谷期。空调制冷主要在昼间发挥作用，夏季大规模的空调运行与企业生产叠加，对电力负荷造成了很大的负担，同时增加了峰谷差距。水蓄冷空调在夜间用电低谷期开机工作，将冷量存储在低温冷冻水（温度不低于4℃）中，然后在白天将这些低温冷冻水作为空调的冷媒，进行室内制冷。该技术的运用有利于电网的“削峰填谷”。在夜间蓄冷时，由于气温低于白天，冷却难度降低，冷却效果提高，空调机组的效率可提升6%～8%。与常规空调相比，水蓄冷空调的节电率通常不低于10%。另外，由于电力能源供应追求稳定性，供电时需满足白天的高峰用电需求，由此导致夜间低谷期浪费了部分电力能源。“削峰填谷”提高了电网系统的能源利用率，可见，水蓄冷空调技术也能间接促进用电终端的节能效果。

3.4运用空调余热回收技术

传统的分体式空调和中央空调仍然是主流的空气调节系统，其外机在运行过程中会向外界散发大量的冷凝热。空调余热回收技术主要针对散热较为集中的中央空调，在机组上安装高效的热回收设备和热泵接驳装置，该系统使温度较高的冷媒与自来水进行热交换，从而回收原本直接排放至空气的空调余热，热泵设备利用这部分废热加热自来水，提供洗浴和洗涤用热水。该技术的运用使传统空调的能耗降低了10%～15%，其产生的热水温度在55℃～100℃之间。

3.5水力平衡技术

在暖通空调设计过程中，必须要将空调水系统的水力平衡问题作为设计要解决的关键问题。在具体设计过程中，必须要重点关注以下几点内容：一是要在正式安装之前，提前了解并勘察现场情况，便于对暖通空调的实际情况进行了解，实现水力平衡。二是在水系统设计过程中，管道尽量采用同程式布置，做到自然平衡，采用异程式布置的水系统可合理采用静态平衡阀和动态压差平衡阀，实现空调水系统运行的自动调节，以保证系统的水力平衡。

结束语

暖通空调系统的能耗水平与冷热负荷计算、冷热源类型、设备节能效果等密切相关。精确计算冷热负荷以及系统总风量有利于控制设备功率，避免功率设计偏大。冷热源方面应该优先利用废热、余热，逐步扩大可再生能源的占比。地源热泵、空调水蓄冷、变频调节、余热回收等技术能够进一步提高建系统节能效果。在设计建筑暖通空调系统时应综合运用各类技术，全面降低系统能耗，实现节能运行。

参考文献

[1]贺宇坤.建筑暖通空调系统的节能设计要点研究[J].居业,2022(07):148-150.

[2]王晓忠.建筑工程暖通空调系统节能技术要点及应用研究[J].机械管理开发,2022,37(06):320-321+324.

[3]冯琢.大型绿色装配建筑暖通空调系统节能技术优化[J].制冷与空调(四川),2022,36(01):115-119.