摘要：随着人们生活水平的提高，暖通空调的应用日益普及，大大改善了人们的生产生活环境，空调系统及相关设备已成为人们日常生活的一部分，空调在营造舒适环境的同时，也在消耗大量的能源，为了创造一个舒适的人居环境，建筑舒适性空调系统得以广泛应用。本文在暖通空调系统节能设计上及节能设计相关问题上进行了阐述。
关键词：暖通空调；系统设计；要点；节能措施
引言
随着社会的发展城市房屋的建设和城镇化的快速步伐，建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大，给建筑能耗带来了巨大的压力。而目前我国建筑能耗水平不允许按照城市建设和城市化的节奏增长，建筑节能势在必行。这不仅具有巨大的经济和环保意义，同时也有国防战略意义。随着人均建筑面积的不断增大，暖通空调系统的广泛应用，用于暖通空调系统的能耗将进一步增大。这势必会使能源供求矛盾的进一步激化。
1 从节能角度整体考虑空调系统的设计方案
1.1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。
1.2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%。
1.3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）。设计时应充分考虑气候等因素，以避免造成大马拉小车现象。对于地下水源丰富的地区而言，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℃～19℃，无论用于制冷还是用于热泵都是非常理想的。
1.4根据建筑物的功能划分，在设计时对空调区域采取不同的空调方案，将功能相近的各功能区采用一套空调系统，如此一来可以有效的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。
2 暖通空调系统节能设计的要点
2.1要合理的选择热源系统
在设计暖通空调节能系统时，要根据具体的工程建筑选择实用有效的热源系统。当前国内市场上的热源种类主要有热电站、热泵、直燃型溴化锂吸收式冷热水机组、小型锅炉、区域锅炉房等。
2.2须认真进行设计计算。
2.2.1应根据工程具体情况对空调运行季节进行全工况、全过程的分析计算，找出一个比较合理的设计方案，使空调系统在不同的室外气象参数或室内状况下都能经济合理地运行，从而为在运行中节能奠定基础；
2.2.2通过认真计算，合理确定系统的冷热负荷及风、水管道阻力后，选择合适的冷热源设备和水泵、风机等动力设备。以确保所选择的各项设备能恰好处在最佳工况状态下运行。切忌不经计算和按照水泵或风机的特性曲线选择设备，或盲目地按水泵或风机样本的铭牌参数选择流量、扬程或全压过大的泵与风机，从而导致在设备运行中造成不必要的能量损耗；
2.2.3在有条件或系统允许的情况下，应在对系统总能耗进行综合比较的基础上，合理加大系统的介质温差，以减少系统的水流量和送风量，达到降低输送过程中的能耗的目的。
2.3在设计时必须考虑到减少热媒介输送过程中能耗的主要措施。
2.3.1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。
2.3.2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。
2.3.3在设计时考虑实用性强的动力传输系统，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。
2.4合理选取设计参数
空调室内计算温、湿度的确定应取合理值，不能过低或过高。新风量的计算与取值，在保证卫生要求、生产工艺要求以及符合规范要求的前提下尽量节省。
2.4.1从室内温、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，室内设计温、湿度标准也是直接影响负荷大小的重要因素。
2.4.2 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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
2.4.3在设计上合理选择采暖、通风与空调相结合的节能系统，采用科学的空调方式有效的降低负荷。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。
2.4.4设计中应尽量使用配有能量回收装置的空调器
带能量回收装置的空调器在其他排风量较大的空调系统也适用，如果排风无交叉污染问题，则可以用转轮式的全热回收器代替显热回收器，这样能量回收效率则更高。
3 节能措施的设计说明
3.1坚持空调系统的设计原则：
供暖系统要保证除楼梯间以外的各个房间室内温度处于可单独调控状态，要保证便于实现分户或分室分摊热量的功能，要保证管路系统简单、管材消耗量少、节省初投资；
3.2改善围护结构性能
由于暖通空调系统中围护结构导致的热损失在整个空调系统能耗中占有很大比重，围护结构的保温性能决定通过围护结构消耗的能耗所占空调负荷的大小，所以改善维护结构的保温隔热性能对暖通空调系统节能意义重大。
3.3改善系统的控制方法
空调系统可以以舒适性评价指标（体感指标）作为调控参数，不仅可以去除传统控制方法的弊病，还可以实现系统的节能。有关研究表明，采用此种控制方法之后能够使人体舒适的前提下实现空调系统节能约30%。
3.4回收空调排风余热
回收排风余热可以充分利用排风的能量，实现对新风的预冷或预热，降低新风负荷，达到暖通空调节能的目的。排风余热回收可分为显热回收和全热回收，热回收设备可大致分为转轮全热交换器、板式显热交换器、板翘式全热交换器等；
3.5回收制冷机组的冷凝热
制冷机组冷凝热回收的换热设备已逐步为人们所重视，它可以与不同的系统结合起来使用。若与生活用热水系统相结合，压缩之后的制冷剂首先进入板式热交换器，生活用热水通过热交换器的另一侧，由于被压缩后的制冷剂温度较高，在设计合理的条件下，能够提供的热量完全可以将热水加热到洗澡用的温度，可以储存在保温水箱中，满足人们的需要。此系统系统既可以避免冷凝热排放到大气中造成热污染，又可以节省为提供热水而设的锅炉及其附属设备，避免了由于燃料的燃烧向大气排放的有害物，是一种相当不错的节能技术。
3.6利用太阳能
目前，建筑中利用太阳能的主要形式是太阳能的热利用，包括被动式和主动式。被动式太阳能房太阳能建筑发展的主流，因为其结构相对简单、造价低、不需要任何辅助能源，通过建筑方位合理布置和建筑构件的恰当处理，以自然热交换方式来利用太阳能。主动式太阳房需要用电作为辅助能源，结构较为复杂且造价较高。另外，太阳能集热板、太阳能光电板发电技术等先进技术已经在建筑节能领域得到广泛的应用；
3.7地源热泵空调系统
地源热泵是一种利用地下浅层土壤的热资源，通过输入少量的高位能源（如电能）将低温位能向高温位能转移，以实现既可供热又可制冷的高效节能中调系统。地源热泵利用地能一年四季温度稳定的特点，冬季把地能作为热泵供暖的热源，即把高于环境温度的地能中的热能取出来供给室内采暖。夏季把地能作为空调的冷源，即把室内的热能取出来释放到低于环境温度的地源中。在地源热泵系统中大地起到了蓄能器的作用，有效地实现了系统的节能。
4 结语
随着我国建筑业的高速发展，节能的重点已从工业逐渐转向建筑业方面。暖通空调系统的节能在建筑节能中占有重要地位，它不仅关系到人们的健康、安全、日常生活及幸福指数，而且还事关国家的能源安全、资源消耗以及环境污染，是涉及国计民生及经济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更多的重视，设计人员应当从设计的高角度出发全面考虑，严格遵守节能规范，将节能的思想贯穿于建筑暖通空调系统的整个设计过程中。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。
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论文作者:彭松洋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/17
标签：节能论文; 空调系统论文; 系统论文; 暖通论文; 空调论文; 热交换器论文; 建筑论文; 《基层建设》2018年第25期论文;