建筑暖通空调系统节能优化研究

建筑暖通空调系统节能优化研究

李硕博

天津市塘沽渤海建工有限公司   天津  300451

摘要：建筑暖通空调系统是建筑物中重要的设施之一，它直接影响着建筑物的舒适性、安全性和节能性。随着我国经济社会的快速发展，建筑物的数量和规模不断增加，建筑暖通空调系统的能耗也随之增加，给国家能源安全和环境保护带来了巨大的压力。因此，如何在保证建筑物使用功能和质量的前提下，实现建筑暖通空调系统的节能减排，成为了当前建筑设计领域面临的重要课题。

关键词：节能减排；建筑暖通空调；应用

中图分类号：TU723

文献标识码：A

引言

空调是现代建筑业在建筑工程中的重要组成部分，其作用不容忽视。其不仅能有效地调节和控制建筑物的温度，改善建筑物的通风，还显著改善了人们生活的室内环境。将节能减排的理念应用于建筑供暖和空调系统的设计，可以提高供暖和空调的环境性能，改善建筑的整体外观，使居民的生活条件更加舒适。这符合当前绿色低碳发展的趋势。因此，建筑部门必须将节能减排的理念融入供暖和气候规划的各个方面，以降低建筑的能源消耗。

1暖通空调系统与节能技术概述

1.1暖通空调系统概述

暖通空调系统是建筑工程中非常重要的一部分，它的主要功能是为建筑物提供舒适的室内环境，包括恒定的温度、湿度和空气质量。暖通空调系统通常由以下几个组成部分构成：第一，在空调主机中，空气被过滤、冷却或加热、加湿或除湿等处理后，再经过风管系统送至室内。送风口和回风口一般安装在天花板上或墙壁上，可以控制室内的气流方向和速度。风阀则用于调节送风口和回风口的气流量，以便调节室内的温度和湿度。排风口则用于排出室内的废气和异味。第二，冷水机组、热泵机组和风冷式机组等则是用于制冷或供暖的设备。冷水机组一般采用制冷剂循环制冷，将冷却后的水通过管道输送到送风口的冷却器中，进而达到降温的效果。热泵机组则采用地源热泵技术，通过地下水或土壤中的热能来进行供暖和制冷。而风冷式机组则是通过室外空气进行制冷或供暖。地源热泵系统则是一种利用地下热能进行供暖或制冷的系统。地下温度相对稳定，不受季节和天气的影响，因此这种系统具有较高的能源利用效率。地源热泵系统一般需要在建筑物旁边的地下埋设管道，将地下的热能引入建筑物内部，通过地暖或风管系统进行供暖或制冷。

1.2建筑暖通空调设计中节能减排理念的应用原则

在建筑暖通空调设计中，节能减排理念的应用原则具有五个方面：环保性、全面性、动态性、整体性和技术性。环保性原则体现在确保室内舒适或工艺条件的基础上，尽量降低系统对环境的负面影响，包括减少温室气体排放、减少臭氧层破坏物质的使用、降低噪声污染等。全面性原则是指要求在建筑暖通空调系统的设计过程中，从规划、方案、选型、运行到维护等各个环节，考虑节能减排措施，形成一个完整的节能减排体系。动态性原则强调根据建筑物的使用功能、时间、季节等变化情况，灵活地调整系统的运行参数和模式，实现最优化的节能减排效果。整体性原则是指将建筑暖通空调系统与建筑物的其他系统和部分，如建筑结构、建筑围护、建筑设备、建筑照明等进行协调和配合，实现系统之间的互补和协同，从而提高整体的节能减排效率。技术性原则是指着重于运用先进的技术手段和设备，如新型节能材料、可再生能源、智能控制、信息化管理等，以提高系统的技术水平和性能，降低系统的能耗和排放。这五个原则相互补充，共同构成了建筑暖通空调设计中节能减排理念的核心内容，对于促进建筑业的可持续发展具有深远的影响和意义。

2建筑暖通空调系统节能优化策略

2.1采用新型节能技术，优化系统运行模式

在建筑暖通空调设计中，采用节能减排理念已经被广泛认可，特别是采用新型节能技术优化系统运行模式，将会带来巨大的潜力和深远的意义。其中包括使用热泵、地源热泵、太阳能和余热回收等技术，这些技术能够有效地利用低品位的能源，从而显著降低建筑暖通空调系统的能耗和排放。广泛应用这些技术不仅有助于减轻环境负担，而且能够提高系统的运行效率，使建筑暖通空调系统更加节能和环保。为了实现更高效地节能减排，优化系统运行模式同样非常关键。例如，采用分区控制、温度控制以及变风量控制等方法，可以根据不同的时间和空间需求，合理地调节系统的输出。这些控制策略能够应对室内外环境变化和满足用户的不同需求，从而具有显著优势。

2.2改进新风系统设计以实现更高效的能源利用

新风系统在暖通空调设计中扮演着至关重要的角色，负责为建筑提供新鲜空气，以保证室内空气质量。然而，传统的新风系统往往存在能源利用效率较低的问题。为了在节能减排理念指导下实现更高效的能源利用，需要对新风系统进行全面改进。针对新风系统的设计，可以从多个方面入手，以实现更高效的能源利用。首先，采用热交换器和热回收设备可以在新风进入室内前对其进行预处理，回收室内空气中的热量，从而降低供暖或制冷设备的负荷。同时，合理设置新风量及其分布，根据室内空气质量和舒适度要求动态调整新风的流量和速度，以减少能量的浪费。此外，引入智能控制系统可以实现对新风系统的实时监控和调节，确保系统在高效运行的同时，满足室内空气质量的要求。在具体设计过程中，还应注意降低新风系统的气动阻力，选用高效低噪声的风机和空气处理设备，减少系统的运行成本和环境污染。

2.3积极推广和应用可再生清洁能源

在暖通空调设计中，积极推广和应用可再生清洁能源是减少对地球资源消耗、降低污染物排放以及实现可持续发展的重要途径。通过利用太阳能、风能、水能、生物质能等可再生清洁能源，可以在一定程度上替代或补充传统的化石能源，从而减轻暖通空调系统对环境的影响。太阳能是一种丰富且可持续的能源来源，可以通过太阳能热水器和太阳能空调等设备进行利用。在暖通空调系统中，太阳能热水器可将太阳能转化为热能，为建筑提供热水和采暖。同时，太阳能空调系统利用太阳能为制冷或制热提供动力，既节能又环保。风能作为一种清洁的可再生能源，在一定程度上可以通过风力发电为暖通空调系统提供电能。

2.4强化新兴环保能源的利用与开发

目前,有部分暖通空调节能优化中已经开始使用太阳能、风能,需要进一步提升生物质能的开发及利用力度。此技术主要以人畜粪便、腐败植物为主原料,在经过物质处理以后形成生物燃料,在发电、取暖中转化为能量需求。现代科学技术的发展步伐越来越快,目前腐殖质、废弃物处理技术逐渐成熟,并且能够转化成清洁能源,冬天、极寒地区可直接用来作为暖通空调供暖的燃料。剩余的多余燃料则可经过发电系统的运作形成电能,更好的应用于暖通空调系统内。在暖通空调中应用这些新兴环保型能源既能够有效缓解用电压力,实现传统能源消耗的大幅度降低,又降低了环境污染,环保且实用。

结束语

空调是现代建筑业在建筑过程中的重要组成部分，其作用不容忽视。其不仅有效地调节和控制了建筑物的温度，还改善了建筑物的通风，显著改善了人们生活的室内环境。将节能减排的理念应用于建筑供暖和空调系统的设计，可以提高供暖和空调的环境性能，改善建筑的整体外观，使居民的生活条件更加舒适。这符合当前绿色低碳发展的趋势。因此，建筑部门必须将节能减排的理念融入供暖和气候规划的各个方面，以降低建筑的能源消耗。

参考文献

[1]章见彬.节能减排理念在建筑暖通空调设计中的应用分析[J].科技创新与生产力,2022(4):68-70.

[2]李欣航.节能减排理念在建筑暖通空调设计中的应用前景分析[J].居业,2022(2):142-144.

[3]徐锦全.节能减排理念在建筑暖通空调设计中的应用[J].智能建筑与智慧城市,2021(8):102-103