暖通空调系统(HVAC)的精准节能控制策略研究

唐培忠

(天津市热电有限公司 天津 300161)

在现代化城市建设的过程中，暖通空调应用非常广泛。但尽管暖通空调具有很多益处，同样也因其在使用过程中极大地能源消耗而加重了建筑工程的成本，因而就需要结合暖通空调的工作原理进行采取一定技术手段进行精准节能设计。

1 研究精准节能控制暖通空调系统(HVAC)的重要意义

从当前社会的能源耗损情况来看，建筑方面的能源消耗占据了很大一部分比重，而在建筑能源耗损中，暖通空调系统(HVAC)的使用则是其中占比最大的因素。从空调系统的使用来看，大部分时间空调系统都工作在超负荷的状态下，从而就导致空调能耗的损失极大，虽然采取空调设备定点优化的形式则能够在一定程度上降低能源损耗，但却需要在固定电价的时候成立。因而就需要灵活转换思路，从电力需求方面入手，采取有效的措施降低暖通空调能耗。

具体来说可体现在以下三点：其一，通过对暖通空调系统(HVAC)的优化，降低空调的能源损耗，从而降低建筑物的能耗；其二，通过暖通空调系统(HVAC)优化，在一定电价和电力需求的情况下降低用户店里开销，降低高峰电力负荷，提高电力系统运行的稳定性和可靠性；其三，通过暖通空调系统(HVAC)优化，在充分优化资源的情况下，更好的控制环境温度，从而为居民提供良好舒适的居住、办公环境。

2 暖通空调系统(HVAC)节能途径分析

伴随我国经济的进步，建筑业的提高，人们对空间的需求也在一定程度上有所扩大，与此同时人们对建筑暖通空调的设计需求也变得更加严格。从空调本身的特点上来说，空调运作中会发出大量的热，若没有好的途径进行散热，就会导致热能聚集在空调系统的内部，达到一定峰值，就会严重影响暖通空调系统的运行，为人们的生活带来安全风险。所以说，在暖通空调的节能设计环节就需要设计人员重视起来，并针对相应的问题采取解决对策，完善系统结构与其他设施。

具体来说，暖通空调系统(HVAC)的节能途径可从以下几方面考虑，首先，设计人员可以在建筑空间内设置水环热泵空气调节系统，从而使空调系统得到良好散热，如此一来，既降低了成本，也为用户带来了实惠。其次，暖通空调系统一般有两种系统，针对闭式空调系来说，一般都具备保留热能的能力，因而在热能排放的过程中也可能存在一定的散热问题；而针对开式系统来说，其成本较高，对室内热能的保留也会产生影响。针对这两种情况也需要设计人员采取相应设计手段，将二者有机结合，尽可能设计出一个降低空调能耗的最佳空调系统实现节能减排绿色发展的最终目标。

3 暖通空调系统(HVAC)的精准节能设计策略

3.1 合理选择热源

暖通空调系统(HVAC)的节能设计离不开节能减排的绿色理念，所以在选择暖通空调系统(HVAC)的热源时也需要进行合理的选择（比如在选择热泵装置或热电站的过程中）。经过长期以来建筑工程中暖通系统的能源利用效率来看，电热联产热源以及地源热泵热源相对来说能源效率较高一些，因而在热源选择的时候就可以尽可能优先考虑这些能源效率高的设备。选择能源效率高的热源，一方面可以有效的提高节能效率，节约能源；另一方面也因为其粉尘、颗粒物等大气污染物排放相对较少的特性可以对环境起到一定的保护作用。因此，在实际设计暖通空调系统节能控制的过程中，按合理的情况选择热源是有效实现节能设计的有效途径。

3.2 优化变量系统

在暖通空调系统的设计中，变水量与变风量是较为重要的两个变量系统，需要设计人员着重考虑。首先，是变水量的设计。随着变频技术的普及，目前来说空调水系统中的水泵应用也已经逐渐成熟，至于冷水机组则较局限，而且大部分都存在机组制冷量较小的空调内部。此外，虽然变水量系统具备创新性与能源优化的作用，但是仍受到实际发展条件的限制，因而在我国大型冷水机组变频中只有部分空调具备这种系统，还没能实现大范围普及。其次，是变风量系统的优化。一般来说变风量系统指的是通过改变系统总风量以及送至建筑空间内风量的办法，满足优化空调输送风量需求的系统。这一设计中，通过使暖通空调系统总风量减少来降低能耗、节约投资和运行费用的目的。

3.3 融合绿色理念，选择节能设备与产品

在空调系统的节能设计中，设计人员需要始终秉持绿色设计的理念，从而在能源的利用、空调的可调节性以及节能产品和设备的选择上进一步实现暖通空调系统(HVAC)的精准节能。首先，在结合绿色理念设计建筑暖通空调节能系统时，要注重能源的利用率，要尽可能选择可以充分利用的能源进行设计，降低对不可再生能源的消耗。此外还要了解能源消耗结构，优化现有能源的利用力度，从而有效调控能源，较少浪费。其次，是针对可调节暖通空调的设计。结合我国气候情况来说，暖通空调全年的功率运行情况不能始终保持一致，需要对应环境更改运行参数，以避免资源浪费。而要实现暖通空调的调节能力，就需要设计自动控制的空调系统，否则动用人工调节反而会增加劳动力浪费，提高建筑运行成本。所以说设计自动化的调节系统是主要的设计方向之一，也是促进暖通空调系统稳定运行的关键。最后，关于节能设备的选择也需要设计人员仔细甄别。在风机、散热、水泵、机组、换热器等设备的选择方面，都需要选择节能产品，降低能源损耗。此外，采用空气余热回收、低温热泵机组等节能手段也是进一步提高热源利用率，优化设备、管道保冷与保温的合理途径。

3.4 强化综合节能设计

节能设计是暖通空调节能系统设计的核心问题。因而就需要设计人员在建筑暖通空调设计中，着重关注节能设计。总的来说设计人员可从以下三方面入手：第一，要着重把握暖通空调节能设计的要点，在建筑中采用有效的保温机制，从而降低暖通空调的能源损耗，保证其正常运行；第二，要融入智能设计，通过保温测试合理设计热源输送阀门，实现节能的目的；第三，要按照冷负荷的变化情况选择循环水泵，同时，也需要控制水泵的数量，确保循环水泵应用的科学性，进而实现暖通空调的节能设计目标。

4 结语

综上，可以说暖通空调是我国城市建筑中使用率极高的设备之一，更是当前建筑的核心部分，通过暖通空调可以有效的对房间内的温度进行调控，为人们创造更加舒适的生活环境。但同时，也需要认识到暖通空调系统(HVAC)带来的巨大能源损耗，从而遵循能源可持续、方案最优化的原则进行空调系统的设计，从而实现暖通空调系统(HVAC)的精准节能设计。