吴会英
中国电子系统工程第三建设有限公司 四川成都 610073
摘要：众所周知，暖通空调系统在机电工程项目中承担着非常重要的作用，为员工工作环境、生产工艺环境提供了必须达到的温度、湿度、洁净度等指标控制范围。但因其耗电设备功率大，数量多，且使用时间长，造成其在建筑能耗总量中占比非常大，在全球能源日益紧张的今天，如何将节能技术更好地应用在暖通空调系统设计中，是一件迫在眉睫的事情。因此，为了使暖通空调系统更好地服务于人们，促进能源的可持续发展，对暖通空调进行节能技术设计是非常有必要必要的。
关键词：暖通空调；节能技术；设计
引言
社会经济的发展带来一系列能源危机，节能问题已经在全世界范围内受到普遍关注。调查研究显示，建筑能耗已经占据总能耗的30%以上。因此，加强暖通空调在建筑节能工程设计中的应用，实现跨越式发展具有重要的历史意义。暖通空调系统的节能工程设计是一项复杂的系统性工程，不仅关系到围护结构的热工性能、空调系统的优化运行，而且关系到热回收与可持续能源的合理应用。设计师应当掌握多方面相关知识，积极学习先进的节能工程设计方法，并将其合理应用到暖通空调系统设计中，不断提高设计水平，推动建筑行业可持续发展。在设计暖通空调系统时，设计师应从选择适宜的室内设计参数、合理的系统配置、精确的水力计算校核、设备的合理选型和配置等方面进行综合考虑，以确保设计方案在满足人员和生产要求的前提下，积极推行系统节能性设计，最大限度降低后期运行中的能耗。
1、暖通空调节能技术的重要性
城市现代化的不断发展对于暖通空调的应用需求不断扩大，因而暖通空调在建筑耗能所占的比重中也不断提高，造成能源供需矛盾不断回剧，继而引发社会生产矛盾。这是因为一方面暖通空调使用的资源主要有煤炭，煤炭是不可再生资源，如此大量消耗不可再生资源最后必然会导致资源的匮乏，从而影响其他领域事业的建设。另一方面因为燃煤造成的环境问题也日益凸显，对于社会的可持续发展和生态环境存在很大的威胁。因此不断改进暖通空调的节能技术至关重要，这不仅能够降低能源的消耗，同时对于促进环境的保护、社会的发展也有着积极作用。对于建筑事业而言，提高暖通空调的节能技术也是体现建筑领域技术实力的重要指标，有利于建筑事业的发展。
2暖通空调节能设计基本理念
2.1立足于工程整体性
暖通空调工程的设计过程需要具有全局性、整体性，在项目设计的过程中合理布局、综合设计，不仅要满足项目本身的要求还需兼顾考虑节能减排。借助科学技术的力量，对系统进行优化，将资源使用率最大化，尽量平衡经济与节能减排间的矛盾问题。
2.2兼顾发展动态性
对于建筑暖通空调工程，多数项目会逐步发展壮大，在项目设计期间就应该用发展的眼光看待问题，考虑未来发展动向，将设计进行优化，对发展留出调整余地。所有的设计都应该秉承节能减排的理念，保持工程的总体动态性，提高系统的适应性。
3暖通空调节能设计技术
3.1合理选择冷、热源
在实现节能设计的过程中，一方面需要设计人员对空调冷、热源进行良好的应用，积极的利用建筑周围的热电站和热泵装置等装置设备。另一面是设计人员在可能的条件下，应积极主动地推广采用地源热泵、水源热源等可再生能源的应用，以有效地减少不可再生能源的消耗，达到宏观的节能目的。在对各种冷、热源进行深刻分析的基础上，根据建筑工程暖通空调系统的具体节能设计要求进行科学合理的能源选择。例如将太阳能作为热源，利用收集到的太阳能来对水进行加热，热水能够满足一部分的生活用水需求，另一方面还能够作为太阳能低温热水辐射采暖系统的热媒，充分利用此免费能源满足日照高地区冬季供暖需求。将房屋建筑围护结构和能够产生太阳能的光伏元件进行结合，利用产生的太阳能给建筑物中暖通空调系统提供所需热源，降低不可再生资源的使用，节约能源。由于太阳能还能够减少对周围环境的污染，可谓一举两得，值得大力推广。
3.2降低输送能耗：
输送能耗在空调的整体能耗中占有较大的比例，如何降低其能耗是空调节能设计的重要内容。空调输送能耗主要体现在风系统和水系统二个方面。选择高效节能的输送设备，同时使其实际工况参数尽量运行在高效率工作区，可大大节省整个系统的运行能耗。同时对其系统的合理设计也能大大降低系统能耗。对于风系统，主要是通过计算其沿程阻力和摩擦阻力，确定合理的输送半径，控制其单位输送能耗在合理的范围内，同时使输送设备即风机尽量靠近服务对象所在区域，减少不心要的能量输送。对于水系统，根据水泵的冷、热水耗电输冷比HER-h EC（H）R计算公式
可以看出，要使耗电输冷比在限值范围内，尽量加大供、回水温差即可使输送介质流量减少，从而降低系统能耗。
3.3热能回收与冷却塔供冷
能量的有效回收及循环利用也是节能设计的一项重要内容。能量回收包括空气热回收及冷却水热回收。如新风热回收机组，就是将空调系统的排风能量（夏季准是、冬季热量）与进入系统的新风进行能量交换，回收排风中的能量，降低能量损失。
还有对于宾馆等常年供热水的场合，可采用带热回收的制冷机组，在夏季制冷状态下，一方面通过蒸发器在室内侧为客气提供冷气，另一方面在制冷机组冷凝器侧将原排放至大气中的热量，通过板式换热器进行能量回收，将其热量传给水系统，水被加热后则为宾馆客户提供夏季热水供应。
对于冬季有供冷需求的场合，如大型商场、进深大的写字间，若全部采用常规的制冷机组制冷，是非常不划算的。这种情况下可充分利用室外低温空气制备冷冻水，即利用冷却塔供冷技术，直接为空调系统提供冷冻水，实现免费制冷，减少制冷机组的开启时间，节能效果非常可观。当然在室外温度过低时，要做好冷却塔的防冻保护。
冷却塔供冷系统原理图
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3.4地源热泵、水源热泵及空气源技术
地源热泵、水源热泵及空气源技术均属于可再生能源范畴。由于燃煤对大气的污染日益严重，近年来，空气源热泵冷热风机组和冷热水机组正在越来越被接受和采用。在北方地区，煤改电供暖正越来越被推广采用。如北方地区冬季采用空气源冷热风机组进行供暖，即机组冬季制热时，由室外的蒸发器从空气中吸收热量，通过制热模式，形成4大件的循环，将其热量通过冷凝器向室内供应暖气。在夏热冬冷地区，采用冷热水机组，冷凝器从室外吸收热量，制备热水，供常年生活用水，减少了燃煤污染，是一种广义止的节能减排。
3.5变频节能技术
采用变频节能的前提是选用可变频的设备。对于定频设备，在空调系统处于低负荷时，设备仍然满负荷运行，多余的能量就通过加大系统阻力，如减小风阀、水阀开度来消耗多余的能量，这样必须造成大量的能耗损失和资源浪费。故对于经常处于部分负荷的系统，在技术允许的情况下，从经济性角度核算是否需要采用变频设备。因变频设备费用比定频设备高，由此会增加系统的初投资，可通过比较初投资的增加费用与采用变频后节省的运行费，核算投资回收期，从而在合理的情况下，考虑变频方案实施的可行性。
3.6自控技术
在暖通空调系统设计中采取自动控制技术，既能有效满足室内温湿度要求，又能减少人员工作量，从而实现节能目标。随着计算机网络技术不断发展，暖通空调系统的自动控制技术也随之发展。在暖通空调中央监控系统中应用先进科学的软件体系，能够实时监控系统运行状况，并长期对其运行状况进行分析，确保暖通空调系统始终处于节能运行状态下；利用一氧化碳在线监测技术，对最小新风量进行有效控制，不但能满足室内空气质量要求，又能有效减少能源消耗；利用智能化计算机检测系统和控制系统，能够结合室内湿热负荷、室外气候情况制定出科学、合理的温湿度控制方案，同时不影响人们的日常需求；在保证满足环境参数要求的前提下，利用新型控制设备实现暖通空调运行效率的大幅度提升，从而大大节约了能耗。比如，可对控制温度进行设定的产品——可编程恒温控制阀，这种产品能够利用程序实现数据存储、设定及调整。用户可以结合自身需求，对暖通空调系统进行预先设定，在确保热舒适的基础上减少能量消耗。
结束语
如今，随着地球上的能源资源急剧减少，对暖通空调系统进行节能设计是时代发展的必然趋势，也是暖通空调自身的发展需求。所以暖通空调系统的设计人员要根据暖通空调系统的现状，采取科学合理的办法对其进行节能设计，优化暖通空调系统的性能，使其在更好地服务人们的同时，达到节约能源资源的目的。
参考文献：
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[3]杨步云.谈暖通空调节能技术在建筑工程中的应用[J].山西建筑，2016，42（02）：194~195.
论文作者:吴会英
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/10
标签：节能论文; 空调系统论文; 暖通论文; 暖通空调论文; 系统论文; 机组论文; 能量论文; 《防护工程》2018年第30期论文;