关于暖通空调系统设计与节能的探究
【摘要】随着国内建筑的高速发展，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，因此暖通空调系统的节能成为关系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重视，使暖通空调系统具有并发挥经济性、节能性、安全性、舒适性和美观性的作用，使其对国民经济的发展和人民生活的提高带来正面效应。
【关键词】暖通空调系统;设计与节能
节能对于我国现代化建设来说，具有更重大的意义。建筑节能不仅是一项技术综合课题，也是巨大的社会课题。我国政府已经认识到建筑节能是解决今后能源紧缺问题的有效途径之一。暖通空调系统在建筑节能中占据重要的位置，起着重要的作用。另外，暖通空调系统的节能不仅关系到人们的冷暖、健康、安全、工作效果和产品质量，还关系到国家能源安全、 资源消耗和环境污染是关系国计民生和国家可持续发展的重要行业。因此，我们节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的基础，这些技术的合理应用，一定能为建筑节能做出重要的贡献。
一、暖通空调系统的节能设计
1.1改善暖通空调系统的设计
空调系统的设计原则：一保证各个房间（楼梯间除外）的室内温度能独立调控是供暖系统的首要;二是便于实现分户或分室（区）热量（费）分摊的功能;三是管路系统简单、管材消耗量少、节省初投资。暖通空调系统特别是中央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。空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。
1.2改善围护结构性能
对于暖通空调系统而言，通过围护结构造成的热损失在整个空调系统能耗中占有很大比重，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消耗的能耗所占空调负荷的大小。因此，提高维护结构的保温隔热性能在空调系统节能中是十分必要的。
1.3提高系统控制水平
解决传统控制方法存在的弊病，继而实现大幅度的节能，采用舒适性评价指标即体感指标作为空调系统的调控参数不失为一种好方法。据研究表明，采用这种控制方法可使空调系统在人体舒适的条件下节能30%左右。
二、暖通空调系统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、符合规范要求的前提下尽量节省。
2.1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，室內设计温、湿度标准也是直接影响负荷大小的重要因素。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%，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10℃，就可使空调初投资总额减低约6%，运行费用减少8%左右。
2.2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。
三、排风余热回收技术
夏季，空调建筑的排风温度低于室外新风温度，室内含湿量也低于室外新风含湿量。利用热回收装置对排风和新风进行热交换，可以降低新风温度和湿度。冬季，排风温度高于室外新风温度，排风含湿量高于室外新风含湿量，热回收装置可以预热和加湿新风。具体做法为，在排风出口安装热交换器，排风和新风分别通过各自的通道进行间接接触换热;利用排风余热来预热新风（或者利用余冷来预冷新风），从而达到回收排风余热的目的。目前可以采用的热回收设备分为显热回收型和全热回收型两种。这种产品不但能够用于中央空调系统，而且能够用于供暖建筑和使用家用空调器的建筑。不但节能，而且改善了室内空气质量。现在全国已有多家产品，武汉也研制和开发出了这种产品。有关专家对这项技术的节能意义有很高的评价，对其应用前景有很乐观的估计。应当说这项技术的应用在我国还处于起步阶段，进一步提高产品的性能和质量，并且使其易于与各种不同的建筑相结合，便于安装使用，是这项技术的主要研究方向。
四、从节能角度通盘考虑空调系统的设计方案
4.1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。
4.2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%。
4.3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）。设计时充分考虑气候等因素，避免造成大马拉小车现象。对于地下水源丰富的地区，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℃一19℃，无论用于制冷还是用于热泵都是非常理想的。
4.4根据建筑物的功能划分，对空调区域采取不同的空调方案在设计时将功能相近的各功能区采用一套空调系统，这样可以在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。
五、实现供热管理信息化，采用计算机控制技术
对供热采暖系统的各种设备、阀门等运行状态进行在线的智能化监测、 控制和管理主要采用计算机控制。 全面监测、 记录各运行参数协调各系统间的运行，提高管理水平， 增强系统的安全性和可靠性并可使整个生产过程实现信息化管理， 节省运行能耗， 使供热采暖系统的运行、 管理水平走向现代化。
暖通空调系统使用者可根据个人需要设置每月甚至每天的控制程序让空调系统按预定的要求工作，在保证热舒适的前提下节能 10%。开发并利用功能强大、界面友好的控制软件也是保证空调系统节能运行的有效措施。
结 语
随着科学技术的进一步发展，热水采暖技术会不断提高、采暖设施会不断完善，从而给人们工作和生活场所提供一个舒适的环境，保证人体健康，促进我国现代化的发展。能源问题是一个关系到国计民生的大问题。目前在全国的各个领域中已广泛展开了节约能源的运动。对于正在迅速发展的暖通空调系统来说，节约能源更为重要。
参考文献
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