碳中和理念下暖通空调设计中存在的问题探讨

碳中和理念下暖通空调设计中存在的问题探讨

陈广杰

身份证号码：440982199412044939

摘要：在建筑结构设计过程中暖通空调系统是重要的组成部分，也是当前人们对建筑室内温度和湿度环境进行改善的重要设备，这能提升了人们的居住环境质量。随着绿色环保理念在建筑领域中的应用，碳中和也逐渐被认可，因此，暖通空调系统的设计也应将碳中和理念进行应用，提升暖通空调系统在设计和应用过程中的节能环保要求。

关键词：碳中和理念；暖通空调；设计；问题

引言

暖通空调属于高耗能的设备，随着人们对居住生活质量要求的不断提高，暖通空调在建筑工程中也获得了广泛的应用。暖通空调系统在运行过程中会消耗大量的能量，也对自然环境产生了一定的影响。随着碳中和理念的提出，暖通空调设计也应将节能减排作为重要的目标，实现能源损耗的降低，能源利用效率的提升。

一、碳中和理念下暖通空调设计问题分析

（一）暖通空调生产工艺和技术研发情况

随着我国建筑领域发展速度的不断加快，绿色建筑施工理念获得了广泛的应用，由于建筑工程规模的不断增大，为了满足居民对建筑的高舒适度要求，暖通空调系统被广泛地应用。但在暖通空调系统设计和应用的过程中，应深入了解现有的暖通空调技术，由于技术创新动力不足，导致暖通空调系统消耗大量的电力资源。这种高耗能的情况如果无法得到改善，就会导致建筑整体耗能较高，无法满足绿色节能建筑的施工标准，同时也会对暖通空调产业产生不良影响，无法获得长足稳定的发展。因此，在建筑工程项目应用暖通空调前，项目负责人员需要对暖通空调的节能减排效果予以测定。并从设计和技术两个方面来合理调整技术方案，从而实现暖通空调系统参数的有效调控，充分发挥出节能的良好作用，提升暖通空调系统的实际应用价值。

（二）暖通空调低碳节能设计相关影响因素

为了能够最大限度地提升空调设备的调节速度和灵敏性，建筑内部安装的暖通空调在运行过程中需要将电机作为动力支持，实现对空调冷却泵和末端风机等设备实施驱动，保证空调温度调节任务的完成。通过对当前空调设备运行的相关数据可以了解到，空调电机在运行过程中所产生的能耗相对较高，大约占比空调整体能耗的30%左右。由于暖通空调能耗还与空调管路的材质和管网优化情况以及自身保温能力等多个方面相关，这就增加了空调节能控制的难度。如果空调管网优化水平相对较高并且自身的保温能力相对较强，那么整个空调系统的能耗则相对较低。随着我国大型建筑数量的不断增多，为了满足建筑内部的通风和室内温度调控需求，在暖通空调系统设计的过程中需要在末端位置设置风机盘管和风柜等设备，通过这些设备的有效协作，进而提高建筑室内居住环境的舒适度。从另一个角度上来看，空调末端设备的能耗情况对整个空调系统的节能效果产生重要影响。

二、碳中和理念在暖通空调系统设计中应用的重要性

随着我国建筑面积的不断增大，人们物质生活水平的不断提高，对建筑内部的居住环境提出了高标准的要求，暖通空调已经成为当前建筑取暖和制冷常用的设备。由于暖通空调设计的能源消耗占比建筑总体结构能源消耗量较大，在设计过程中应严格遵循碳中和理念，满足国家规定的节能减排要求。在建筑暖通空调系统设计过程中如何降低能源消耗和提升能源利用效率成为设计的重点和难点，也是暖通空调领域研究的重要问题。暖通空调系统能够通过对室内外温度和湿度以及气流等予以合理调节，为满足人们对室内环境温度以及空气质量的需求，空调系统涉及制冷和制热两个方面技术应用。无论应用空调的制冷系统和还是制热系统都会产生大量的能源消耗，将碳中和理念应用在暖通空调系统设计当中，能够最大限度地提升能源利用效率，减少不必要的能源损耗。

三、碳中和理念下暖通空调技能优化设计对策

（一）对暖通空调制冷系统结构进行合理设计

由于建筑内部暖通空调系统的结构相对复杂，系统结构设计方案应具有一定的可行性，这样才能满足建筑室内的制冷需求。在暖通空调系统设计的过程中，设计人员需要充分考虑空调系统内部各个环节之间存在的紧密性联系，进而确保每个环节设计都满足节能的实际需求，进而实现各个环节的连接和相互作用，强化设计的科学性合理性。设计者还需要考虑空调在运行期间所承受的最大负荷，严格按照最大负荷运行原则，尽可能的将空调的运行能量消耗降到最低。此外，建筑暖通空调系统设计过程中，还需要对能源消耗与建筑结构间的联系进行正确的认识，做好建筑内外层结构的密封性，避免在空调制冷系统运行过程中导致室内温度的流失，进而降低能源消耗。

（二）合理优化能源消耗传输设计

暖通空调系统在建筑内部的合理设计，还需要考虑到能源传输过程中的消耗情况，这是当前暖通空调系统设计应重点关注的问题，同时也是空调系统节能设计优化的重点和难点。为了最大限度提升能源转换效率，提升能源利用效率，设计人员应对能源传输过程中的损耗情况实施精准计算，并重点分析相关影响因素，包括空调运转流速和风机设备以及水泵等设备，通过利用科学的技术方式对整个暖通系统能源输出予以调整和优化，将暖通系统各个环节的运行参数加以科学的控制，从而实现将能源消耗降至最低的标准，满足节能减排的良好效果。同时在设计过程中还需要充分考虑应用传输效率较高且低能耗的载能介质，降低能源传输过程中的损耗，提升暖通空调系统在运行过程中各个环节的能源利用效率。此外，在空调系统设计过程中，应充分利用自动化技术和信息化技术等，研发空调的自动化控制，在实际应用中能够根据建筑室内的温度和湿度等情况，通过用户对环境目标设定的具体数值，当达到设定的参数数值，则空调系统会自动断开能源传输，停止能源消耗，如此一来，节能优化效果显著。

（三）合理利用空调变频技术

使用变频空调能够更加精准地控制能源用量，在空调制冷系统运行过程中能够通过对供电系统的有效操控，接通空调开关，提升电力资源利用率，减少电力资源损耗。在空调系统设计过程中，还需要对变频技术实施合理优化，提升空调变频结构设计的合理性。在空调变频技术应用的过程中，需要考察室内夏季温度以及室内的光照、密封性等，继而为空调变频结构设计提供可靠的参考，也能够保证空调频数选择的合理性。由于外界温度和湿度发生变化，会导致室内的温度和湿度也发生较大的改变，空调在运转过程中的工作负荷也会发生改变，在实际运行过程中需要结合空调制冷系统的运转负荷情况合理的调整能源消耗。这种情况下，就可以通过变频操作实现制冷系统与环境的适应性，减少空调运转过程中对电力资源的消耗。

结束语：

暖通空调在建筑中的应用，有效满足了人们对居住环境温度和湿度控制的要求，使得人们的居住环境质量得以显著提升。但是由于暖通空调系统在运行过程中会消耗大量的能力，严重影响了建筑的节能减排效果。因此，应在碳中和理念下，对暖通空调系统进行科学合理的设计，提高能源利用效率，实现节能应用的目标。

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