淺議暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計要點

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摘 要： 隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們生活水平的提高，暖通空調(diào)的應(yīng)用日益普及，大大改善了人們的生產(chǎn)生活環(huán)境，但能耗問題也隨之凸顯起來， 為了創(chuàng)造一個舒適的人居環(huán)境， 建筑舒適性空調(diào)系統(tǒng)得以廣泛應(yīng)用。本文在暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計上及節(jié)能設(shè)計相關(guān)問題上進行了闡述。 

關(guān)鍵詞： 空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計 節(jié)能技術(shù) 對策措施  隨著社會的發(fā)展城市房屋的建設(shè)和城鎮(zhèn)化的快速步伐，建筑能耗在總能耗中所占的比例越來越大，給建筑能耗帶來了巨大的壓力。而目前我國建筑能耗水平不允許按照城市建設(shè)和城市化的節(jié)奏增長，建筑節(jié)能勢在必行。這不僅具有巨大的經(jīng)濟和環(huán)保意義，同時也有國防戰(zhàn)略意義。而在建筑能耗里，用于暖通空調(diào)的能耗又占建筑能耗的30％一5o％，且在逐年上升。隨著人均建筑面積的不斷增大，暖通空調(diào)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，用于暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗將進一步增大。這勢必會使能源供求矛盾的進一步激化。本文主要介紹暖通空調(diào)領(lǐng)域具有較大的節(jié)能意義。  一、暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計  1.1改善暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計  空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計原則：一保證各個房間(樓梯間除外)的室內(nèi)溫度能獨立調(diào)控是供暖系統(tǒng)的首要； 二是便于實現(xiàn)分戶或分室(區(qū))熱量(費)分攤的功能； 三是管路系統(tǒng)簡單、 管材消耗量少、 節(jié)省初投資。暖通空調(diào)系統(tǒng)特別是中央空調(diào)系統(tǒng)是一個龐大復(fù)雜的系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)劣直接影響到系統(tǒng)的使用性能?？照{(diào)系統(tǒng)的設(shè)計對系統(tǒng)的節(jié)能起著重要的作用。  1.2改善圍護結(jié)構(gòu)性能。對于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言， 通過圍護結(jié)構(gòu)造成的熱損失在整個空調(diào)系統(tǒng)能耗中占有很大比重，而圍護結(jié)構(gòu)的保溫性能決定圍護結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)的大小，亦即決定通過圍護結(jié)構(gòu)消耗的能耗所占空調(diào)負荷的大小。 因此， 提高維護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能在空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能中是十分必要的。  1.3提高系統(tǒng)控制水平  解決傳統(tǒng)控制方法存在的弊病，繼而實現(xiàn)大幅度的節(jié)能，采用舒適性評價指標即體感指標作為空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)控參數(shù)不失為一種好方法。據(jù)研究表明，采用這種控制方法可使空調(diào)系統(tǒng)在人體舒適的條件下節(jié)能30%左右。  二、暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)方式  2.1排風(fēng)余熱回收技術(shù)  夏季，空調(diào)建筑的排風(fēng)溫度低于室外新風(fēng)溫度，室內(nèi)含濕量也低于室外新風(fēng)含濕量。利用熱回收裝置對排風(fēng)和新風(fēng)進行熱交換，可以降低新風(fēng)溫度和濕度。冬季，排風(fēng)溫度高于室外新風(fēng)溫度，排風(fēng)含濕量高于室外新風(fēng)含濕量，熱回收裝置可以預(yù)熱和加濕新風(fēng)。具體做法為，在排風(fēng)出口安裝熱交換器，排風(fēng)和新風(fēng)分別通過各自的通道進行間接接觸換熱；利用排風(fēng)余熱來預(yù)熱新風(fēng)(或者利用余冷來預(yù)冷新風(fēng))，從而達到回收排風(fēng)余熱的目的。目前可以采用的熱回收設(shè)備分為顯熱回收型和全熱回收型兩種。這種產(chǎn)品不但能夠用于中央空調(diào)系統(tǒng)，而且能夠用于供暖建筑和使用家用空調(diào)器的建筑。不但節(jié)能，而且改善了室內(nèi)空氣質(zhì)量。現(xiàn)在全國已有多家產(chǎn)品，武漢也研制和開發(fā)出了這種產(chǎn)品。有關(guān)專家對這項技術(shù)的節(jié)能意義有很高的評價，對其應(yīng)用前景有很樂觀的估計。應(yīng)當說這項技術(shù)的應(yīng)用在我國還處于起步階段，進一步提高產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，并且使其易于與各種不同的建筑相結(jié)合，便于安裝使用，是這項技術(shù)的主要研究方向  2.2變流量技術(shù)  采暖、空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計是按照比較不利的氣象條件進行的，所以在絕大部分時間內(nèi)，實際負荷小于設(shè)計熱(冷)負荷，并且在一天之內(nèi)也是不斷變化的。那么，水和空氣作為熱量和冷量的的載體，其流量也應(yīng)當是隨著負荷的變化而變化。這既是采暖、空調(diào)質(zhì)量的要求，也是節(jié)能的要求。因此，如何動態(tài)地控制系統(tǒng)的流量，既能滿足經(jīng)常變化的負荷要求，又能最大限度的節(jié)省能耗，是暖通空調(diào)領(lǐng)域近年來的技術(shù)熱點之一。  對系統(tǒng)的流量調(diào)節(jié)，傳統(tǒng)的方式是改變系統(tǒng)的阻力，即用閥門調(diào)節(jié)。這種方式顯然是不經(jīng)濟的，因為是以消耗流體的機械能為代價的，這些機械能是需要泵和風(fēng)機提供的。為了避免這種無謂的能量消耗，對于系統(tǒng)的集中調(diào)節(jié)，采用改變系統(tǒng)動力的方式，而不采用改變系統(tǒng)阻力的方式，已成了人們的共識和技術(shù)潮流。在改變系統(tǒng)動力的調(diào)節(jié)方式中，主要有泵／風(fēng)機多臺并聯(lián)的變臺數(shù)調(diào)節(jié)和變速調(diào)節(jié)，其中包括定速機與變速機的并聯(lián)、變速與變臺數(shù)的結(jié)合等。在變臺數(shù)調(diào)節(jié)中，需要注意的問題是，在調(diào)節(jié)中單機工況的改變。即隨著并聯(lián)臺數(shù)的減少，仍在運行的泵(風(fēng)機)，流量增大，效率降低，結(jié)果有可能導(dǎo)致超載現(xiàn)象的發(fā)生。在變速調(diào)節(jié)方面，對于一個具體的工程，需要研究的問題是，變速控制信號的選擇，以及運行模式的選擇。運行模式是指，是并聯(lián)各臺全部變速，還是定變結(jié)合，還是變速與變臺數(shù)結(jié)合等。改變系統(tǒng)動力的變流量技術(shù)，就全國范圍來看，在熱水供暖系統(tǒng)、空調(diào)的冷凍水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)以及風(fēng)系統(tǒng)中，都有了很多的應(yīng)用。  三、暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)具體措施  3.3.1 空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計負荷的合理計算  如今正確地計算負荷對整個系統(tǒng)的設(shè)計十分重要，負荷算大了會導(dǎo)致投資運行費用增大， 耗能增大，算小了則不能滿足功能要求，負荷直接決定空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備和容量的大小。目前我國普遍在負荷計算上結(jié)果偏大，通過采取合理降低室內(nèi)給定值標準與適當?shù)臏p少新風(fēng)量的方法，可以消除不必要的損耗， 節(jié)約能源。  3.3.2 熱源溫度的控制  外網(wǎng)及熱源必須采取相應(yīng)的控制手段，是由于暖用戶在室內(nèi)多采取溫控措施及室外氣溫的變化，使系統(tǒng)熱負荷的動態(tài)的變數(shù)， 例如熱水網(wǎng)路采取相應(yīng)的質(zhì)量 - 流量調(diào)節(jié)或質(zhì)量調(diào)節(jié)方式及氣候補償方式等。目前， 許多地方采用根據(jù)室外溫度自動調(diào)供水溫度的方法。  3.3.3 采暖、通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)的選擇要合理  其選擇時應(yīng)在滿足規(guī)范要求的前提下，選擇系統(tǒng)形式。 充分分析人工環(huán)境控制場所的特點， 注意朝向、周邊區(qū)與內(nèi)區(qū)、 使用功能的差異，分開設(shè)置或分環(huán)設(shè)置以便于控制、 調(diào)節(jié)及管理， 避免不同區(qū)域出現(xiàn)過冷或過熱的能量浪費現(xiàn)象， 使其與系統(tǒng)能夠相互配合達到最佳效果， 從而達到既經(jīng)濟又節(jié)約的目的。  3.3.4 地源熱泵技術(shù)  當前以地熱作為熱泵裝置的熱源或熱匯來對建筑進行采暖或制冷的技術(shù)被成為地源熱泵技術(shù)。 地源熱泵通過輸入少量的高品位能源 （如電能）， 既可實現(xiàn)低溫熱源向高溫熱源的轉(zhuǎn)移。在冬季和夏季，分別將地熱能作為高溫熱源和低溫熱源，在冬季將地熱 “取”出來用于采暖或熱水供應(yīng)，在夏季將室內(nèi)的熱量提取后釋放到地層中去。 目前在自然界和工業(yè)生產(chǎn)中， 存在大量的低溫位熱源， 儲藏于空氣、 土壤、 水，以及工業(yè)廢氣、 廢水中， 利用熱泵可以回收這些低溫位熱源， 產(chǎn)生高溫位熱量來供應(yīng)生產(chǎn)和生活之用。  3.3.5 降低輸送過程中能耗  現(xiàn)如今選用保溫性能好的新型保溫材料對管道進行處理有利于節(jié)能。對供暖系統(tǒng)進行全面的水力平衡調(diào)試， 改善供暖質(zhì)量主要利用計算機。 采用以平衡閥及其專用智能儀表為核心的管網(wǎng)水力平衡技術(shù)，實現(xiàn)管網(wǎng)流量的合理分配，提高輸送能量的效率。在滿足空調(diào)精度、 人體舒適度和工藝要求的前提下， 通過提高供回水溫差、 選用低流速、 輸送效率高的載能介質(zhì)和效率高、 部分負荷特性好的動力設(shè)備， 可以減少輸送過程的能耗， 從而提高輸送效率。  3.3.6 實現(xiàn)供熱管理信息化，采用計算機控制技術(shù)  對供熱采暖系統(tǒng)的各種設(shè)備、閥門等運行狀態(tài)進行在線的智能化監(jiān)測、 控制和管理主要采用計算機控制。 全面監(jiān)測、 記錄各運行參數(shù)協(xié)調(diào)各系統(tǒng)間的運行，提高管理水平， 增強系統(tǒng)的安全性和可靠性并可使整個生產(chǎn)過程實現(xiàn)信息化管理， 節(jié)省運行能耗， 使供熱采暖系統(tǒng)的運行、 管理水平走向現(xiàn)代化。  暖通空調(diào)系統(tǒng)使用者可根據(jù)個人需要設(shè)置每月甚至每天的控制程序讓空調(diào)系統(tǒng)按預(yù)定的要求工作，在保證熱舒適的前提下節(jié)能 10％。開發(fā)并利用功能強大、界面友好的控制軟件也是保證空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運行的有效措施。  四、結(jié)語  綜上所述，建筑節(jié)能不僅是一項技術(shù)綜合課題，也是巨大的社會課題。我國政府已經(jīng)認識到建筑節(jié)能是解決今后能源緊缺問題的有效途徑之一。暖通空調(diào)系統(tǒng)在建筑節(jié)能中占據(jù)重要的位置，起著重要的作用。另外，暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能不僅關(guān)系到人們的冷暖、 健康、 安全、 工作效果和產(chǎn)品質(zhì)量， 還關(guān)系到國家能源安全、 資源消耗和環(huán)境污染是關(guān)系國計民生和國家可持續(xù)發(fā)展的重要行業(yè)。因此，我們節(jié)能技術(shù)的研究開發(fā)和運用是暖通空調(diào)系統(tǒng)、建筑系統(tǒng)節(jié)能的基礎(chǔ)，這些技術(shù)的合理應(yīng)用，一定能為建筑節(jié)能做出重要的貢獻。  參考文獻  [1]顧同曾. 歐洲三國建筑節(jié)能近況[j]. 建筑創(chuàng)作, 2002,(6):64-69  [2] 胡麗霞, 蔡水松. 空調(diào)系統(tǒng)運行節(jié)能的理念與管理[j]. 當代經(jīng)濟, 2004,( 9):37-38