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摘要：目前，我国的经济发展十分迅速，暖通空调系统是各大建筑当中所必不可少的应用运行系统之一，在该系统应用中，节能问题越来越被人们所关注。对此现象的优化方案进行了说明及分析。文章首先是对暖通空调系统中的节能问题进行了分析，继而又针对现有问题来提出了有关的优化的措施，希望通过该文的研究能够实现暖通空调系统的大幅度节能，进而推动可持续经济的不断发展。
关键词：节能；暖通空调；新型空调冷热源设备
引言
随着经济的快速发展，人们的生活水平在不断地提高，暖通空调的需求也在不断地扩大，暖通空调在城市的使用率也在随之不断地上升，此种情况也增加了能源消耗的水平，占据了城市能源消耗的一大比重。因此在城市能源消耗不断增加的大背景下，要求暖通空调工程做到节能减排的任务迫在眉睫。暖通空调的突出特点就是能源消耗大，如果能对暖通空调进行优化设计使其能够降低能源消耗，促进暖通空调的节能减排，对于缓解能源消耗严重，能源短缺的现状来说具有重要的意义。
1暖通空调系统中节能设计概述
暖通空调系统中的节能设计，是指在满足目标负荷的前提下，通过科学合理的结构、功能设计，再加上新型技术的研发和应用，从而实现资源的优化利用，降低能源的消耗。在该系统中空调装置主要包括3方面，即冷源、热源系统，经水系统和给风系统。其工作原理为：冷源、热源系统通过消耗电能来达到温度降低的目的，经过经水系统传递至给风系统，再由给风系统将温度较低的冷空气进行输送，从而使得需要调节温度的房间能够达到要求的室温。随着暖通空调的大量使用，能源消耗逐渐增加，面对这一现状，在暖通空调设计时应增强节能的意识，有效结合各种因素，保障其能源、物质能够有序循环。通过合理的节能设计将每一部分的能量消耗降低，从而实现高效、低耗、节能的空调系统，进而为人们提供更好的生活环境。
2暖通空调系统节能优化研究
2.1完善系统节能设计
要想对暖通空调系统的节能设计进行完善，需要从3个角度出发。首先要考虑系统设计功能与实际情况的贴合程度，即要根据实际情况对已有设计进行修整改进，而不能要求实际情况跟随设计去更改，这一先后顺序是所有设计人员必须要牢记的一点。例如，有些地区昼夜，四季温差相差较大，而某些地区一年内的温度都较为平缓，这些具体环境差异都是设计人员对具体的系统设计调整的依据。其次，要对设计本身加以完善，要尽量避免设计中的漏洞与欠缺，使现有的技术水平能够符合设计要求，保证设计效果得到真正的实现，真正达到节能的目的。第三，要找到设计与功能之间的平衡关系，就是要在保证不影响空调应用的情况下达到节能的效果，而要真正地做到这一点，就要勇于突破传统思维，不能局限于二者矛盾关系之中，而是要跳出这个怪圈，从外部寻找突破口，可以选择引入一些新型的自然能源，例如风能、太阳能等能源来打破这一怪圈，通过这些能源的引用再加上对技术进行更新调整，一定能够不影响空调系统应用效果的前提下，达到节约能源的目的。
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2.2变频技术在暖通空调系统节能中的应用
空调系统是按照所有用户同时使用和工作环境最恶劣的最大负荷进行设计和安装，而实际运行中95%以上时间空调系统处于低负荷状态，于是变频技术应运而生。VRV空调系统是典型的多元变频，其变频装置接受主板传来的相关参数，采用“模糊逻辑”专用软件自动准确地分析空调系统负荷变化，并利用变频技术实时改变压缩机的频率和压缩机排气口压力调节系统中的水流量或风量，从而达到降低能耗的效果。这种系统的年均节电率在40%以上，能够显著降低运行费用。但这种系统由于调节部件和管道接头多，存在制冷剂泄露、稳定性和节能性控制的问题尚待人们进一步研究。
2.3新型空调冷热源设备在节能中的应用
变频磁悬浮冷水机组、热回收型冷水机组、地源热泵机组、水-水热泵机组等新型冷热源设备均可作为空调冷热源的优选项，达到系统节能的效果。随着工业的进步和技术的成熟，新型冷热源设备的采购成本也在逐步降低，已经可以为大部分的项目所接受。以变频磁悬浮冷水机组为例，其核心技术在于压缩机的磁悬浮轴承，能够在主轴的轴承座之间保留约7μm的空隙，使得主轴和轴承座之间没有机械摩擦，从而减少了能量损失，有效提高了机组的COP。另外由于变频磁悬浮机组不需要润滑油，从而使压缩机可以在更为宽广的范围内进行变频，进而能够在部分负荷工况下，获得更高的效率。
2.4空调冷热水系统的节能设计
就空调冷热水系统的节能设计而言，为了更好地降低能耗，可以采取以下措施：（1）空调系统模式的合理选择，可优先应用闭式循环的模式，该模式能够有效减少设备和管道的被腐蚀情况，同时还能极大程度上降低静水力作用下的能耗，从而延长了系统的使用寿命；（2）当冷冻水系统的静压力小于1MPa时，应采用一泵到顶的方式，该方式的应用降低了设备的电能消耗，节约了工程的建设成本，同时有利于系统后期的维修和保养；（3）采用两管分区制水系统，因为不同区域的建筑物中冷热水供应的方式不同，有些区域空调是要冷热水交替供应的，而有的区域是全年供应冷水的，若冷热水交替频繁时，则需要采用四管分区制水系统；（4）适当提高冷冻水供回水的温度差，这一设计能够在一定程度上降低水泵运行时的流量，从而使得系统的能耗降低；（5）若空调水系统由两台以上的冷水机组及循环泵组成，此时应采用变流量系统，比如，一次泵变流量系统的采用一般是在系统规模不大、各环路的压力损失和负荷特性差距较小的情况。
2.5节能设计方案
节能减排作为暖通空调工程的核心理念，方案中能够减少能源消耗的设计环节尤为重要，其中节能设计主要包括围护结构的保暖性能设计和供回水温差的节能设计。在建筑物空间体积相同的情况下，围护结构所传递的热量会随着表面积的增大而增大，热量的增大会导致空调系统负荷的增加，会提高空调系统运行负荷，增多能源消耗量。因此在对围护结构进行设计时，要根据实际情况对保温材料进行选择。像在冷热情况变换比较大的区域，采用双层玻璃，能够进行内外遮阳的设计，减小传热量，尽量减小空调系统承受的负荷，减少能源消耗，充分体现节能减排理念。因此在节能设计中，围护结构的设计在暖通空调工程中处于重要环节，需要引起设计人员的重视。节能设计的第二方面，在于供回水温的节能设计，在暖通空调工程中，使风机、水泵设备减少能源消耗的重要系统包括低温送风系统和大温差水系统，两种系统可以使暖通空调系统在运行的过程中减少阻力，降低能源消耗的程度，落实节能减排的理念。首先大温差水系统设计主要是在空调系统中降低冷水温度，供水与回水之间温度差增大时，冷水管的直径会由于热胀冷缩而变小，就会导致循环泵和制冷机的规格也变小，因此能源供应也随之降低，空调系统的能源消耗减少，达到了节能减排的目的。其次，低温送风系统也是供回水温节能设计中的重要组成部分，低温送风系统在于利用低温冷媒使温差比一般的送风系统大，导致送风量和水量逐渐减小，促使成本下降来达到节能减排的目的。
结语
综上所述，暖通空调作为现代建筑的重要组成部分，当前的节能技术有很多，各有优缺点。为实现节能降耗目标和推进建筑行业节能减排工作，应进一步加强空调系统节能降耗技术的研究，同时在应用时，尽可能地对各种节能技术进行综合利用，将暖通空调系统的能耗降到最低，不断推动现代建筑沿着节能、环保和绿色方向的发展。
参考文献
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论文作者:何川
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期
论文发表时间:2019/7/11
标签：节能论文; 空调系统论文; 系统论文; 暖通论文; 热源论文; 能源消耗论文; 暖通空调论文; 《建筑学研究前沿》2019年7期论文;