暖通空调系统节能设计探讨

刘树广

（身份证号：220182198102287012）

暖通空调系统节能设计探讨

刘树广

（身份证号：220182198102287012）

本文将通过对暖通空调系统节能设计的分析，进行合理的节能优化设计以达到有效降低能源消耗的目的。

暖通空调；节能设计；保障；措施

随着社会的发展，暖通空调也得到了广泛的应用，使得用于暖通空调系统能耗的比例也在不断增大。但是由于暖通空调系统通常是以高品质的电能为能源，就与我国部分地区相对紧张和匮乏的电力供给形成了鲜明的对比，这将进一步激化我国的能源供求矛盾。因此，设计人员应当从设计的高角度出发全面考虑，严格遵守节能规范，将节能的思想贯穿于建筑暖通空调系统的设计过程中。

1　暖通空调系统进行有效的节能设计，合理选取设计参数是基础

空调室内计算温、湿度的确定应取合理值，不能过低（夏季）或过高（冬季）。新风量的计算与取值，在保证卫生要求、生产工艺要求以及符合规范要求的前提下尽量节省。

（1）从室内温、湿度从节能的角度来确定其标准是节能的重要因素。空调系统能耗大小除与当地室外气象参数、建筑物的外围护结构及室内发热散湿量有关外，室内设计温、湿度标准也是直接影响负荷大小的重要因素。根据相关实验表明，在保证生产工艺和人体健康的条件下，夏季将室内空气的设计温度每提高1℃，约可减少热负荷11.2%，由此可见节省量是极为可观的。同样，在夏季如将室内空气湿度由60%提高到70%，则可节约能量17%左右。据资料测算，仅仅将夏季室内空气的设计温度提高1℃，就可使空调初投资总额减低约6%，运行费用减少8%左右。

（2）新风量新风负荷占空调总负荷的20～40%，对其标准值高低的取舍与节能关系重大，不可忽视。引进新风主要是为了满足人员的卫生需求及部分工艺空调所需维持的室内外压差。而新风量的多少直接影响空调的负载，从而影响空调系统的主机、冷却塔、水泵、风机盘管等的耗电。

2　设计中应尽量使用配有能量回收装置的空调器

在工程设计中，经常会由于空调房间的某些工艺要求而将空调系统设计成直流系统（如制药厂此类房间很多），其排风和室外新风之间的温差在冬夏季很大，而这部分排风又带有一些污染物，所以不能直接进入空调系统，此时应对排风进行显热回收，已达到降耗目的。具体做法如图1所示。

图1　

室内回风在排至室外以前，先和室外进入的新风经显热回收器进行显热交换，经能量回收后再排到室外。而室外进入的新风则经过显热回收器后夏季温度降低，冬季温度升高，从而达到能量回收目的。新风应有两个入口，并在空调器排风出口处设一温度传感器，调节二新风入口处的电动阀开度，以保证排风出口处的温度高于5℃。否则显热回收器排风侧有结冰的危险，影响系统正常工作。在北方寒冷地区使用显热回收器应注意防冻问题。

带能量回收装置的空调器在其他排风量较大的空调系统也适用，如果排风无交叉污染问题，则可以用转轮式的全热回收器代替显热回收器，这样能量回收效率则更高。一般来讲，显热回收器最大能回收50%左右的能量，而全热回收器则最大能回收80%左右的能量。

3　从节能角度通盘考虑空调系统的设计方案

（1）考虑逐时系数和同时使用系数。采用全空气系统时，空调机组应按负担房间的情况考虑各朝向房间的逐时系数（定风量系统为各房间逐时最大值之和，变风量系统为各房间逐时之和的最大值），对水系统而言还应考虑各风系统的同时使用系数。

（2）采用变新风比系统。变新风比系统是空调全年运行过程中节能运行的一个主要方式。国外的一些研究成果及统计资料表明，控制新风比及采用全新风冷却或预冷的节能占整个空调系统全年能耗的10～15%。

（3）充分利用自然冷源。充分利用自然资源的冷源与热源是降低能耗的又一重要途径（因地适当采用自然冷源可以大大节约能耗）。设计时应充分考虑气候等因素，以避免造成大马拉小车现象。对于地下水源丰富的地区而言，由于地下水温度比较恒定，就可以进行充分利用。例如：在我国华北地区，地下水温常年维持在15～19℃，无论用于制冷还是用于热泵都是非常理想的。

（4）根据建筑物的功能划分，在设计时对空调区域采取不同的空调方案，将功能相近的各功能区采用一套空调系统，如此一来可以有效的提高系统的同时使用系数和空调负载率，有利于空调设备的高效运行。

4　结语

随着我国建筑业的高速发展，节能的重点已从工业逐渐转向建筑方面发展。由于暖通空调系统的节能占建筑节能的主要部分，从而使得暖通空调系统的节能已成为关系到国计民生和国家可持续发展的重要行业。因此，有必要对暖通空调系统在节能方面存在的问题给予更多的重视，促使暖通空调系统具有发挥经济性、节能性、安全性、舒适性和美观性的综合性作用，使其对国民经济的发展和人民生活的提高带来正面效应。

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[3]张莉，李尧，朱玉明.暖通空调节能设计分析[J].山西建筑，2010（9）.

TU831

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2015-6-28