暖通空调节能减排优化设计分析
摘 要：随着暖通空调系统的广泛应用，人们对其在运行过程中节能状况的关注度也越来越高。因此，必须加大暖通空调系统節能设计研究的力度，最大限度的降低暖通空调系统的能耗，才能实习暖通空调系统的绿色、健康发展。本文根据笔者工作实践，对暖通空调节能减排优化设计进行了分析和探讨。
关键词：暖通空调；节能；减排；设计
1 概述
通过优化设计方案，采用节能减排新技术等手段可有效实现城市暖通空调系统的节能减排，从而产生良好的经济效益和社会效益。在未来的发展中，相关从业者要深刻认识到城市暖通空调节能减排的重要性，在设计、施工、安装、运行以及维护保养等方面切实做好暖通空调系统的节能减排工作，确保我国建筑行业的绿色发展。
2 空调系统设计优化
暖通空调系统在设计的过程中必须遵守以下几方面的原则：首先，暖通空调系统必须实现独立控制室内各个房间温度的目的；其次，确保建筑内部热量费用的分摊到户；最后，暖通空调系统管路设计的进一步优化。只有加大管路优化设计的力度，尽可能的减少管材的消耗，才能最大限度的降低资金的投入。（1）冷热源形式的选择必须予以充分重视。由于矿物能源在冷热形式方面存在较大的差异，所以在提供同等热量的情况下，实际消耗的能源以及排放的CO2也会存在不同。比如，如果建筑工程项目的暖通空调系统设计的年供热量是8000GJ的话，根据其周边实际的能源现状可以制定以下几种供热方案：A选择供热效率为85%的燃气锅炉。B选择供热能效比为4.2的电热泵。C选择供热能效比为能效比为1.6的燃气吸收式热泵，这几种供热方式的能源消耗分别为321.14t、419.95t、183.56t，其CO2的实际排放量分别为520.56t、1117.07t、488.28t、。经过对这几种方案进行对比后发现，虽然最终的供热总量是相同的，但是由于第三种方案的能源消耗不足第二种的43%，所以应该选择第三种方案作为最理想的能源消耗方式。所以，在建筑工程项目暖通空调设计的过程中，应该根据节能环保的相关要求选择第三种设计方案。（2）梯级能源利用效率的有效提升。经过实践应用发现，能级较高的能源在使用过程中所产生的余热可以直接用于供热或者制冷，从而达到促进能源使用效率提升的目的。比如，在使用1m3低位热值为8500kcal的天然气时，如果采取的是天然气发电+电热泵+烟气余热吸收式冷温水机组这种梯级能源利用方式的话，那么其最终可以达到的供热和制冷能力分别为18.78kW和24.7kW，而直接采用直燃吸收式冷温水机组供热制冷非梯级能源利用方式，最终的供热和制冷能力则分别为8.9kW和14.83kW，这些数据也进一步说明了梯级能源利用方式在节能设计中所发挥的重要作用。（3）必须充分重视热泵在建筑节能过程中所发挥的作用。经过实践应用发现，如果利用热泵的话，那么就可以将很多不能直接利用，但是分布范围却非常广泛的低品位热转化为可以直接利用的热量。
3 热回收装置的大力推广
由于暖通空调系统在运行的过程中，所浪费的大量的余热，具有相对较高的利用价值。所以，在设计暖通空调系统时，必须设计相应的热回收装置，并利用不同的载热流体，通过热交换的方式，降低空调系统运行过程中的冷热能源消耗，最终实现暖通空调系统节能降耗的设计目标。经过调查发现，新风负荷在新建空调负荷中的占比大约在30～35%，因此，为了保证建筑室内环境的干净整洁，暖通空调在运行的过程中，必须及时的排除一部分空气，而这一过程江湖造成能源的消耗，同时在新风处理的过程中，又必须重新投入新的能量，因此在利用热回收装置后，不仅可以有效的回收暖通空调系统的排风能量，同时充分利用这些能量进行新风处理，从根本上实现了降低空调系统能耗、促进系统运行节能性和经济性的稳步提高。
4 可再生能源空调的推广
（1）地源热泵。地缘热泵技术利用的是地源下恒温层土壤热，可有效提高暖通空调系统的制热能效比。在冬夏两季，地源可分别作为热源和冷源，是重要的蓄能器。地源热泵技术可有效提高能源的利用率，降低电力消耗，提高工作效率，从而达到节能环保的效果。随着人们利用地源热泵意识的不断提高，通过李育机构地下浅层的地热资源，不仅可以实现了室内的制冷和供热，同时也满足了节能、高效的要求。再加上地源热泵资源常年都处于温度稳定的状态，夏季，暖通空调系统可以降地源热泵作为最重要的冷源，降室内热量传递至温度相对较低的地源中，而在冬季，地源热泵则可以作为暖通空调系统的热源，降温度较高的地热能传递至建筑室内用于建筑室内的供暖。随着地源热泵在暖通空调系统中的广泛应用，从根本上促进了暖通空调系统能源利用效率的不断提高。（2）太阳能。暖通空调系统中应用太阳能资源，目前主要有主动式和被动式两种利用方式。主动式利用方式，不仅太阳能系统设计的复杂程度相对较高，同时其工程造价也较高。而被动式太阳能利用系统不仅结构设计非常简答，不需要相关辅助能源装置，只需要正确处理建筑构建和建筑方位之间关系的布置即可，通过自然热交换的方式，就可以实现太阳能资源的有效利用。
5 优化暖通空调设计
设计方案是暖通空调施工的重要依据，通过对暖通空调进行优化设计可在源头上杜绝能源浪费问题。笔者认为，暖通空调设计需遵循以下几项原则。第一，优化管路设计，节省资金投入。暖通空调的施工工序复杂，在进行设计前需要充分考虑到各种因素对暖通空调效果的影响，设计过程中尽量将不良影响因素降至最低，优化管路设计，在确保工程质量的基础上减少管材的消耗，兼顾节能减排效果与经济效益，确保设计方案的科学性与可行性。第二，做好围护结构设计。实验证明，维护结构不合理会导致暖通空调系统产生大量的冷热损失，造成能量的浪费，因此，要尽量设计隔热保温性能良好的围护结构。第三，要根据建筑物实际情况进行设计。有些设计人员在进行暖通空调设计时未充分考虑到建筑物的实际情况，过于追求节能减排效果，缺乏科学性和实用性。第四，变频空调技术是人们较为熟悉的节能技术之一，其工作原理是利用变速风扇和变速泵取代了调节阀，可有效降低暖通空调系统的能耗，提高系统运行效率。变频技术的运用使系统可以根据空调的实际负荷改变水流或气流，从而实现能量的有效节约。
6 结束语
随着社会的进步和发展，建筑行业也进入了高速发展的阶段，而暖通空调系统随着建筑行业的发展需求量也呈现出日益增多的发展趋势。再加上我国已经降节能减排的工作重点逐步的从工业领域转移至建筑领域。暖通空调系统的节能降耗已经引起了社会各界的广泛关注，随着科学技术的不断发展，暖通空调系统对人们生活、工作环境的影响也越来越重要。所以，必须对暖通空调系统节能降耗研究工作予以充分的重视，采取积极有效的设计措施，才能促进暖通空调系统环境和社会效益的稳步提高。
参考文献：
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