淺議暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計要點(diǎn)

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摘 要： 隨著國民經(jīng)濟(jì)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(jìn)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(jì)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(jìn)一步增大。這勢必會使能源供求矛盾的進(jìn)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(dú)立調(diào)控是供暖系統(tǒng)的首要； 二是便于實(shí)現(xiàn)分戶或分室(區(qū))熱量(費(fèi))分?jǐn)偟墓δ埽?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。空調(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(hù)結(jié)構(gòu)性能。對于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言， 通過圍護(hù)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(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能決定圍護(hù)結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)的大小，亦即決定通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)消耗的能耗所占空調(diào)負(fù)荷的大小。 因此， 提高維護(hù)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(shí)現(xiàn)大幅度的節(jié)能，采用舒適性評價指標(biāo)即體感指標(biāo)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(jìn)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(jìn)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(dá)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?，F(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(dāng)說這項技術(shù)的應(yīng)用在我國還處于起步階段，進(jìn)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(jìn)行的，所以在絕大部分時間內(nèi)，實(shí)際負(fù)荷小于設(shè)計熱(冷)負(fù)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(dāng)是隨著負(fù)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(fù)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(diǎn)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(jì)的，因為是以消耗流體的機(jī)械能為代價的，這些機(jī)械能是需要泵和風(fēng)機(jī)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(jī)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(jī)與變速機(jī)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(jī)工況的改變。即隨著并聯(lián)臺數(shù)的減少，仍在運(yùn)行的泵(風(fēng)機(jī))，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(yùn)行模式的選擇。運(yùn)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(fù)荷的合理計算  如今正確地計算負(fù)荷對整個系統(tǒng)的設(shè)計十分重要，負(fù)荷算大了會導(dǎo)致投資運(yùn)行費(fèi)用增大， 耗能增大，算小了則不能滿足功能要求，負(fù)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(fù)荷計算上結(jié)果偏大，通過采取合理降低室內(nèi)給定值標(biāo)準(zhǔn)與適當(dāng)?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(fù)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(bǔ)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(diǎn)， 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(fèi)現(xiàn)象， 使其與系統(tǒng)能夠相互配合達(dá)到最佳效果， 從而達(dá)到既經(jīng)濟(jì)又節(jié)約的目的。  3.3.4 地源熱泵技術(shù)  當(dāng)前以地?zé)嶙鳛闊岜醚b置的熱源或熱匯來對建筑進(jìn)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(shí)現(xiàn)低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩吹霓D(zhuǎn)移。在冬季和夏季，分別將地?zé)崮茏鳛楦邷責(zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩?，在冬季將地?zé)?“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(jìn)行處理有利于節(jié)能。對供暖系統(tǒng)進(jìn)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(jī)。 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(shí)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(fù)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(shí)現(xiàn)供熱管理信息化，采用計算機(jī)控制技術(shù)  對供熱采暖系統(tǒng)的各種設(shè)備、閥門等運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線的智能化監(jiān)測、 控制和管理主要采用計算機(jī)控制。 全面監(jiān)測、 記錄各運(yùn)行參數(shù)協(xié)調(diào)各系統(tǒng)間的運(yùn)行，提高管理水平， 增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性和可靠性并可使整個生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)信息化管理， 節(jié)省運(yùn)行能耗， 使供熱采暖系統(tǒng)的運(yùn)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(qiáng)大、界面友好的控制軟件也是保證空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)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(rèn)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(yùn)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(xiàn)。  參考文獻(xiàn)  [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(yùn)行節(jié)能的理念與管理[j]. 當(dāng)代經(jīng)濟(jì), 2004,( 9):37-38