2018浅谈暖通空调系统节能设计技术

5642759

　　摘要:随着科学技术的迅猛发展和人民群众对生活水平要求的不断提高，社会对节能和环保的要求也在不断提高, 暖通空调作为与能源和环境结合得最精密的专业之一，如何设计出即舒适实用又节能环保的暖通空调系统，是暖通空调设计人员在实际设计工作中经常遇到的一个重要技术难题。本文针对如何实现暖通空调系统节能设计的技术进行粗浅的分析。
http://
　　 关键词:暖通空调 节能设计技术
　　 中图分类号：S210.4 文献标识码：A 文章编号：
　　Abstract: with the rapid development of scientific technology and the masses of the people for the continuous improvement of the living standard requirements, the energy conservation and environmental protection of the social requirements are constantly improved, HVAC as with energy and environment with the most sophisticated professional one, how to design the are comfortable, practical and energy conservation environmental protection the HVAC system, is the HVAC design personnel in actual design work always met in important technical problems. In this paper, how to realize the HVAC system energy saving design technology to superficial analysis.
　　Keywords: HVAC； energy saving； design technology
　　一、节能冷热源系统和可再生能源空调系统
　　 暖通空调系统所消耗的能量大部分是在冷热源系统中，所以合理选择冷热源系统并确定系统中的的设备， 是影响空调节能是否的关键因素。在确定冷热源之前，应首先深入了解项目的的能源状况及使用方对空调的使用情况，是否有余热、废气可利用等，对比各种能源方案，界定主机采用何种能源。优先采用综合能耗低的方案，节约投资，降低运行管理费用。
　　1、 冰蓄冷节能系统
　　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，用电大户空调系统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，作为空调冷源。这会对整个电力负荷的移峰补谷工作起到很好的效果，达到均衡电网的目的，产生较好的经济社会效益。
　　冰蓄冷系统可提供3～5℃的低温水，如果能与低温送风空调系统相结合，能够减少空调系统的送风量和冷冻水量。与常规空调方式比较，水泵和风机能耗能降低30%以上，水管和风管材料减少约30%,空调机组占用空间面积减少约20%以上，这样就大大提高了空调使用效率，降低空调运行能耗和投资成本。
　　2、 区域供冷技术
　　区域供冷技术是指集中生产并输配冷量。冷量以冷冻水为载体被中心制冷工厂生产出来并通过埋入地下的管道输往办公写字楼、 工业建筑和住宅建筑中去带走室内空气的热量, 实现空调的舒适要求或生产的工艺要求。区域供冷系统由中心制冷站、冷冻水输配管网、冷用户三个主要部分组成，它涉及到热电冷联产技术、冰蓄冷技术、溴化锂吸收式制冷机产品等，是一项巨大的系统工程。
　　采用了区域供冷系统的区域内各座建筑内不必单独设置空调冷源，从而避免到处设置制冷机及冷却塔，减少机房面积和重复投资。同时由于噪声源相对集中，中心区将会降低1至2个分贝噪音。而废气集中排放，中心区室外空气质量也能相应得到提升。同时由于各座建筑的空调负荷不可能同时出现峰值，因此制冷机的装机容量会小于分散设置冷机时总的装机容量，从而有可能减少冷机设备的初投资。
　　我国广州的大学城，珠江新城区域供冷系统已先后投入运行。但是运行过程遭遇了供冷价格高不被普通用户接受等困局。我们应该清楚的看到，与一般分散式制冷系统相比，区域供冷存在具有运行效率低、随负荷调节性能差、运行能耗高和计量收费困难等问题。因此，在没有对冷源效率，输送系统能耗，部分负荷下维持高效的方法，计量收费方式等问题进行充分论证，找到科学可行的解决方案之前，不应提倡和推广区域供冷方式。
　　3、可再生能源及低品位能源
　　随着空调系统的广泛应用，空调对不可再生能源的消耗将大幅度上升，同时对生态环境的破坏也在日趋加剧。如何利用可再生能源及低品位能源已经成了该领域重要的研究课题。可再生能源及低品位能源具有资源丰富、无污染、清洁安全等的优势，因此在能源日益短缺的今天，尽量利用再生能源及低品位能源，节约高品位能源（煤炭、石油、天然气、电能等）是很有必要的。可再生能源及低品位能源在暖通空调中的应用方式包括太阳能、自然风、地下水、土壤能、风能和海洋能等的利用。
　　1）太阳能的热利用是目前建筑中利用太阳能的主要利用形式。它包括被动式和主动式两种形式。被动式太阳能房的结构相对简单、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，它是太阳能建筑发展的主流。主动式太阳房结构较为复杂，造价较高，需要用电作为辅助能源。系统主要由太阳集热器、风机、泵、散热器及储热器等组成，其工作原理是利用特定的集热设备采集阳光的热能，最最终导入采暖系统。
　　2）地源热泵是一种利用地下浅层土壤、地下水和江、湖、河、海以及城市污水等作为的冷热源，利用其温度相对稳定的属性，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，进一步提高了空调系统全年的能源利用效率。
　　三、其他暖通空调节能技术
　　1、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。建筑物的实际负荷会随着室外气候等因素的变化而产生波动。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。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步匹配，使其达到节能的目的。
　　2、热回收技术
　　由于空调系统耗能的比重较大，在能源紧张的今天，如何回收利用暖通空调系统本身的余热也是非常关键的。建筑中有可能回收的热量有排风热量、内区热量、冷凝器热量和排水热量等。把这些本来排到周围环境中的热量加以有效的利用，就称为热回收。热回收系统能显著提高空调系统能源利用率，降低业主的运行成本。
　　在空调负荷中，新风负荷所占比例很大，利用回收排风中的冷量预冷、处理新风，节约了新风负荷。目前比较常用的全热新风交换器，就是使排风与新风直接热交换进行热回收。
　　建筑物中空调系统的冷凝热量可用作生活热水的加热。例如可以利用制冷主机冷凝热回收制备卫生热水等。
　　由于建筑物内区没有外围护结构，内区全年均有余热（或余冷），因此可以采用水环热泵系统或双管束冷凝器的冷水机组将内区热量转移到外区。
　　四、结语
　　空调的耗能是巨大的，应从设计、运行等方面去考虑节能，提高空调系统的节能总体水平。环保节能的技术在我国暖通空调领域的应用正在扩大和普及。在节省能源、保护环境的大环境下，采取各种节能技术措施，降低了空调系统的运行能耗和费用。
　　参考文献
　　1、顾洁主编《暖通空调设计与计算方式》中国纺织出版社
　　2、《全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调?动力节能专篇》 中国建筑标准设计研究院