暖通空调系统中的环保节能设计.doc

1、暖通空调系统中的环保节能设计摘要：在建筑工程中,用于暖通空调系统的能耗正在进一步增大,同时我国目前现有空调系统的能耗巨大，应从设计和系统运行本身充分考虑各种节能措施，以有效地达到节能环保的目的。 关键词：建筑工程；暖通空调；节能措施 Abstract: In the construction engineering, energy consumption for HVAC system is further increased, at the same time, Chinas current energy consumption of existing air conditioning sy

2、stems, design and operation of the system itself should fully consider various energy-saving measures, in order to achieve the purpose of energy saving. Key words: building engineering; HVAC; energy saving measures 中图分类号：TU96+2 文献标识码 A 文章编号 1 暖通空调的作用及产生的效果 1.1 暖通空调的作用 安装暖通空调是为室内提供舒适的工作和生活环境。其作用主要包括控

3、制空气温度、湿度、气流速度和洁净度等。在正常的舒适性空调中，以能够使人体保持热平衡而满足舒适感为目标，在恒温恒湿或有清洁要求的工艺性空调室内，主要以满足生产工艺为标准。 1.2 影响暖通空调的不利因素 在房屋建筑热工设计时，为了能达到房间内有舒适的微气候，需要恰当地利用房屋围护结构的热工特性以抵御室外气候的变化。除此之外，还有规划设计、太阳辐射、空气温湿度等几个方面。 1.3 围护结构的作用 围护结构包括外围护结构和内围护结构。外围护结构包括屋面、外墙和窗户等;内围护结构系指室内地面、天棚、内隔墙等。在北方采暖建筑中，围护结构的传热损失占总热损失的比例很大，如河北地区，通过围护结构的传热损失占

4、全部热损失的 77%，由此可见，改善围护结构的热工性能对暖通空调节能有着很重要的作用。 1.4 规划设计的作用 建筑物的规划设计是建筑节能设计的重要指导，规划节能设计需要从地址选择、功能分区、建筑和道路布局走向、建筑物朝向、体形、间距、季节性尤其冬季主导风向、太阳辐射、建筑外部空间环境等方面进行规划布局。主要为优化建筑物微气候环境，重点考虑利于节能，充分重视利用太阳能及冬季主导风向、地形地貌的自然优势。节能规划设计就要分析构成环境小气候的决定因素，即辐射因素、大气环境因素和地理因素的不同影响因素，通过建筑师的规划布置，认真分析，充分论证，利用和改造不利为有利，形成良好的、利于节能的微气候环境。

5、 2 暖通空调系统节能设计面临的难题 2.1 建筑暖通空调节能贯穿于设计、施工、验收、运行、维护的全过程中,是一个节能系统。在这个系统中,要求各个环节、各个方面都要切实可行。 2.2 我国建筑业发展迅速,但是,广泛采用新的建筑材料不考虑保证建筑物的热力状态的建筑设计方案,导致一系列不能满足室内微气候条件的情况出现。所以，当建筑物采用隔热性能差的材料设计时,计算中要考虑采用昂贵的微气候的空调设备。而在执行该设计时,由于经济方面的原因,无法采用此种空调设备,结果会出现夏季过热和冬季过冷的现象。 2.3 在施工设计方面,往往由于设计、施工由不同承包商承包,造成利益倾向不同,很难达到最佳配合。此外,人

6、们的建筑节能意识差,暖通空调系统节能的设计得不到广泛的推行。还没有在社会上、建筑界形成共识，造成节能科技投资太少,从研究到推广各个环节的工作还不配套,建筑节能产业体系还未建立。 3 暖通空调的节能设计 空调节能系统的设计必须根据工程具体情况，对空调运行季节进行全方位、全过程的分析，找出一个合适的方案，使空调系统在不同的室外气候参数或室内状况下都可以经济、合理、正常地运行。 3.1 采用合理的冷热源 对系统设计中的设备进行合理选型是影响空调节能的关键因素，合理配置中央空调系统的冷热源对节能和能源合理利用关系重要。中央空调系统常用的冷热源配置方式有水冷冷水机组加锅炉、热泵型机组和澳化铿吸收式机组。

7、比如:浪化铿机组的能效比(制冷量/消耗的热量)比较低，省电但并不节能，适用于有废热和余热的地方，如热电厂等附近。 3.2 采用蓄冷系统 各地区经济发展不平衡，但程度不同地存在着电负荷峰谷差较大的实际，在用电高峰时电力供应不足，而在低谷用电时供应过剩的浪费。在实施电力峰谷电价的地区，就可以采取低电价时段采用冰蓄冷系统将水制成冰来储存冷量，高电价时段再将冷量释放出去，这会对整个电力负荷的移峰补谷工作起到很好的效果，并能产生较好的经济社会效益。 3.3 采用变频应用系统变频技术在现在空调系统的使用中成为一种必然性，不仅能有效地改造空调系统的某些不足，还能较大地降低能耗、节省运行费用。采取变频技术的原

8、因是: 3.3.1 设计人员在进行设备选型时，通常会预留一定的富裕量，事实上设备很少会在全负荷下运行，甚至不可能出现全负荷运行的情况。 3.3.2 建筑物由于使用环境的变化，负荷也会发生相应的变化。 3.3.3 建筑物的实际负荷会随着室外气候的变化而产生波动。正常情况下，空调设备只能按设备的额定功率运行。当负荷降低时，设备仍以额定功率全负荷输出运行。这就必然造成能量的浪费。如果使用变频技术，使空调设备的输出功率随着负荷的增减而变化，就会起到明显的节能效果。根据空调负荷状况，改变水流量或风流量能有效地实现节能。变风量( VAV)空调系统是通过末端装置来补偿室内负荷的变动，调节室内送风量以维持室温

9、。变水量系统(风机盘管)是通过水量控制的方法来调控温度的。通过对水量、风量及主机的变频控制调节，可以实现所需空调负荷的用时匹配，使其达到节能的目的。 3.4 设计时减少热媒介输送过程中的能耗。 3.4.1 在设计要求材料的选用上,可以制定选用保温效果好的新型保温材料对管道进行保温节能,如在设计上采用热水预制保温直埋管等。 3.4.2 在能力的输送系统管理的设计上,可以选用计算机系统对供暖系统进行全面的水利平衡调试,采用以平衡阀及其专用智能仪表为核心的管网水力平衡技术,以便科学有效的实现对管网流量的合理分配和控制,进一步提高输送能量的效率,以达到节能的效果。 3.4.3 在设计时考虑实用性强的动

10、力传输系统,力求在设计时对动力系统的优选,以保证在实际施工和使用中实现节能的效果。可以选用效率高、部分负荷特性好和大温差、低流速、低摩阻管道,输送效率高的载能介质的动力设备,这样就可以有效的减少输送过程的能耗,从而提高输送效率,既改善供暖质量又节约能源。 3.5 采暖、通风与空调相结合的节能系统 3.5.1 根据具体工程建筑的需要,依据技术标准,在设计时应注意朝向、周边区与内区、使用功能的差异等对系统进行选择和划分,同时要考虑分开设置或分环设置以便于控制、调节及管理。比如在采暖中散热器宜明装在外墙窗台下,散热器表面涂料及安装形式、南北向房间系统宜采用分环设置等措施。 3.5.2 在通风空调系统

11、的设计上,采用不同朝向、内外区系统应分开设置或分环设置,或采用多分区新风机、多分区空调机系统,对内外区分别输送不同参数的风,风量也可分别调节与控制,从而避免不同区域出现过冷或过热的能量浪费现象。例如变风量(VAV)系统、变露点送风系统、辐射板供冷与供热系统、变水量系统、水环热泵系统、变制冷剂流量(VRV)系统、多分区新风机、多分区空调机系统等都具有节能的优点,分析环境控制场合的特点和各种系统具有的特点,使二者有最佳的配合,从而达到既经济又节能的目的。在通风空调系统的气流分布模式的设计上,可以选择具有节能优点的气流分布模式,如下送风模式、置换通风模式等。4 再生能源在暖通空调中的应用 可再生能源

12、具有资源丰富、无污染、清洁安全、资源取之不尽可再生的优势，因此在能源日益短缺的今天，尽量利用再生能源是很有必要的。再生能源在暖通空调中的应用方式有以下几种: a)太阳能的利用 b)自然风的利用 c)地下水的利用 d)土壤能的利用 e)风能和海洋能的利用 5 结语 环保节能技术在暖通空调领域的应用正在扩大和普及，而空调的耗能又是巨大的，应从设计、运行方面考虑节能，提高空调系统的节能总体水平。在节省能源、保护环境的大环境下，要采取各种节能措施，降低空调系统的运行能耗和费用,才能实现暖通空调的经济性、节能性、安全性、舒适性和美观性的作用。 参考文献： 1 周鸿昌.能源与节能技术M.同济大学出版社,2011 2 中原信生.建筑和建筑设备的节能M.中国建筑工业出版社,2012 3 陆耀庆.使用供热空调设计手册M.中国建筑工业出版社,2010