谈谈节能暖通空调节能设计理由学士

摘要：暖通空调系统特别是空调系统是一个庞大复杂的系统，系统设计的优劣直接影响到系统的使用性能，同时空调系统的设计对系统的节能也起着重要的作用。本文分析了改善暖通空调系统的设计策略，并介绍了当前一些暖通空调节能新技术。  
关键词：暖通空调；节能设计；节能技术
Abstract: hvac systems, especially the central air conditioning system is a complex system, the merits of the system design directly affects the use performance of the system, at the same time, the energy sing of air conditioning system design of the system plays an important role. In this paper, design strategy, improved hvac system are analyzed and introduced some current hvac energy sing new technology.  
Key words: hvac; Energy-sing design; Energy sing technology.
2095-2104(2013)

一、选择合理热源系统

在设计暖通空调节能系统时，要根据具体的工程建筑选择实用有效的热源系统。一般来说，当前国内市场上的热源种类主要有热电站、热泵、直燃型溴化锂吸收式冷热水机组、小型锅炉、区域锅炉房等。从能源利用效率上来看，其中以热电站的效率最高，其次是热泵技术。热泵是以大自然中蕴藏着大量的较低温度的低品位热能为热源．如以大气、地表水、地热或工厂排放的废水（气）为热源，通过压缩机的工作从这螳热源中吸取其中蕴藏着的大量较低温度的低品位热能，并将其温度提高后再传给高温热源。热泵按热源的不同可分为：空气源（风冷）热泵。目前的产品主要是家用热泵空凋器、商用单元式热泵宅调机组和热泵冷热水机组。地源热泵可以节能30％左右。而直燃型溴化锂吸收式机组供热式的效率相当于燃油或燃气锅炉，对于锅炉房来说。大型区域锅炉房明显优于小型锅炉。通过这些科学的分析，设计人员在设计暖通空调节能系统时，就可以根据工程程建筑自身的情况，选择合理的可行的热源系统。

二、水力平衡装置的设置

在供暖与空调水系统中合理地设置水力平衡装置，是系统水力失调、降低系统能耗、创造舒适人工环境的全新解决方案和有效的技术措施，其设置原则如下：
1、对于定流量系统，设计人员应首先通过管路和系统设计来实现各环路的水力平衡，即“设计平衡”。当由于管径，流速等原因的确无法傲到“设计平衡”时，应考虑采用静态（手动）水力平衡阀通过初调试来实现水力平衡的方式，当设计认为系统可能出现由于运行管理原因（例如水泵运行台数的变化等等）导致水量波动较大时，宜采用阀权度要求较高、阻力较大的动态流量乎衡阀。
2、对于变流量系统来说，除了某些需要特定定流量的场所（例如为了保护特定设备的正常运行）或特殊要求外。不应在系统中设置动态流量平衡阀，而应设置动态压差控制阀（也称自力式压差控制阀和压差调节器）。
3、除规模较小的供热系统经过计算可以满足水力平衡外，一般供热系统事外供热管线较长，计算不易达到水力平衡。为了避免设计不当造成水力不平衡，一般供热系统均应在建筑物的热力入口处设置静态水力平衡阀，并应根据水力计算和建筑物内供暖系统所采用的调节方式，决定是否还要设置动态流量平衡阀（对定流量水系统而言）或动态压差控制阀（对变流量水系统而言），否则，出现不平衡问题时将无法调节。经过水力计算需要设置时，对于室内垂直单管跨越式供暖系统，其热力入口处应设置动态流量平衡阀，对于室内双管供暖系统，其热力入口处应设置动态压差控制阀。
4、在组合式空调器、新风机组的供回水管路上宜设置动态平衡电动调节阀，该阀比采用普通的电动调节阀具有更好的调节特性。

三、围护结构的设计

改善建筑围护结构的保温性能，减少冷热损失，对于暖通空调系统而言，通过围护结构的空调负荷占很大比例，而围护结构的保温性能决定围护结构综合传热系数的大小，亦即决定通过围护结构的空调负荷的大小。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中，首先要求的就是提高围护结构的保温隔热性能。适当增加墙体、屋顶的保温性能，可以减少通过这些围护结构产生的冷热负荷。例如，采用新型节能墙体——小型混凝土空心砌块墙体可有效减轻建筑物的负荷，其墙体传热系数k=0.54w/m2，比传统黏土实心砖墙节能一倍以上。

四、设备的合理配置

一般而言，室内空间高度低于2米的部分主要维持特定的湿度和温度，而高于2米的部分为了避免室内热量外泄的问题，需要在降低空气对流方面下功夫；对于某些建筑存在的天窗和屋顶网架，则主要以避免出现结露问题为主要目标。正是基于以上考虑，在室内空间高度低于2米的部分建议采用以辐射热源为主的供暖方式，相对于空调供暖的热风而言，辐射供热能够降低水分蒸发速度，可以长久维持比较舒适的温度和湿度。而高于2米的部分为了降低空气对流导致的室内外热量交换，不应该再设置送风口和回风口。至于某些存在天窗和屋顶网架的建筑，为了避免天窗和屋顶网架发生结露现象，应该设置喷口对其进行高速送风。

五、新技术的推广问题

新技术在暖通空调系统中的应用，为节能提供了一个新的方向，不仅可以实现可再生能源的有效利用，并且可以带来显著的经济效益，是值得大力推广的。

1、通风余热回收技术

在建筑物的空调负荷中,新风负荷所占比例比较大,一般占空调总负荷的20%～30%。为保证室内环境卫生,空调运行时要排走室内部分空气,必然会带走部分能量,而同时又要投入能量对新风进行处理。如果在系统中安装能量回收装置,用排风中的能量来处理新风,就可减少处理新风所需的能量,降低机组负荷,提高空调系统的经济性。目前热回收设备主要有两类:一是间接式,如热泵等；二是直接式,它利用热回收换热器回收能量。该装置有多种,常见的有转轮式、翅片式、热管式和热回路式等。通风余热回收技术可应用于夏季排风中的冷量回收；冬季和过渡季排风热量回收。建筑物体的热负荷包括新风热负荷、围护结构热负荷、室内散热量(设备散热、照明散热、人体散热等)热负荷。这些热负荷都可以利用余热回收技术转化为能量，最终起到节能的作用。

2、蓄能空调技术

（1）蓄冷空调技术
常规的蓄冷技术包括冰蓄冷空调和水蓄冷空调。通过降低介质温度或凝固介质，将冷能以显热和潜热的形式储存在介质中。必要时，被储存的冷能可以通过升高介质温度，或熔化介质再次被利用。蓄冷系统的主要设备有冷水主机、蓄冷装置、板式换热器、自动控制系统以及泵阀等。系统的流程主要是针对冷水主机和蓄冷装置的相互关系，有串连和并联之分，串连又有主机上游和主机下游两种方式。其设计的关键在于冷水主机容量的选定。
（2）蓄热技术
关于蓄热技术，目前我国主要使用电锅炉蓄热式系统且以水作为蓄热介质。所谓电力蓄热系统，就是以电锅炉为热源，利用低谷廉价电力，对水加热，并将其储存在蓄热水箱中，在电网高峰时段关闭电锅炉，由储存在蓄热水箱中的热水供热。其优点是无有害气体排出，无污染，无噪声，比煤锅炉、油锅炉的热效率高，又能充分利用低谷电，运行费用低。

3、变流量技术

对系统的流量调节，传统的方式是改变系统的阻力，即用阀门调节。这种方式显然是不经济的，改变系统的阻力是以消耗流体的机械能为代价，而这些机械能是需要泵和风机提供的。对于系统的集中调节，采用改变系统动力的方式调节更为经济，主要有泵／风机多台并联的变台数调节和变速调节，其中包括定速机与变速机的并联、变速与变台数的结合等。在变台数调节中，需要注意的问题是在调节中单机工况的改变，即随着并联台数的减少，仍在运行的泵(风机)流量增大，效率降低，有可能导致超载现象的发生。在变速调节方面，针对具体的工程，需要研究的问题有变速控制信号的选择，以及运行模式的选择等。运行模式包括并联各台泵(风机)全部变速、定变结合以及变速与变台数结合等。
结束语
暖通空调的节能设计在整个建筑节能设计中占有重要地位，从设计实践经验来看，设计人员应当从节能设计的高角度出发全面考虑，将节能的思想贯穿于建筑领域的各个方面，同时所设计的暖通空调节能构思应当在实际施工中能得以实现。
参考文献
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