摘要：暖通空调系统在建筑节能中占据重要的位置,起着重要的作用。在科学技术日新月异的今天,我们可以利用多种方法实现暖通空调系统的节能。文章对暖通空调节能设计进行了分析。
关键词：暖通空调；节能设计
中图分类号：TU201.5文献标识码：A文章编号：
引言：
随着“低碳”概念逐渐成为社会的共识，暖通空调系统中的节能设计正在引起暖通空调设计者的注意，通过一系列的技术和组织措施，在社会和环境可承受的范围之内，使得能源的利用效率不断提高，在能源生产和应用的各个环节尽量避免不必要的能源浪费；并且要因地制宜，针对不同地区的气候自然环境特点采取不同的节能手段，充分利用当地有力的自然条件。
1.暖通空调的节能设计
空调系统的节能设计,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,寻找出一个合理的方案,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,并在运行过程中创造良好条件。
1.1 选择合适的冷热源
在系统设计中对设备进行合理选配己成为空调节能的关键,合理配置中央空调系统的冷热源对节能与能源合理利用的意义非常重大。中央空调常见的冷热源配置方式有水冷冷水机组十锅炉、热泵型机组和溴化锂吸收式机组。
第一种冷热源在设计工况下的能效比较高,一般为3.7~5；
第二种冷热源即热泵型机组,夏季制冷,冬季制热.在设计工况下,其能效比较水冷机组要低,仅达到3左右,但其具有良好的节能和环保效果；
第三种冷热源为溴化锂吸收式机组,这类机组的能效比(制冷量/消耗的热量)比较低,节电不节能,适用于有废热和余热的地方。
1.2空调冷热水系统的节能设计
在设计空调的冷热水系统时，可以通过以下几种措施降低能耗：
1.2.1闭式循环的模式是优选考虑的方法，这种方法不仅可以降低静水力所需要的输送能耗，而且管道及设备的腐蚀也有所减少，延长了空调系统的使用寿命；
1.2.2整个建筑物中可能有些空调区全年都要供应冷水，而有些区域则是冷热水交替供应，这种情况下可以采用两管分区制水系统，如果空调运行区域全年冷热工况的交替比较频繁，或者需要同时使用，最好采用四管制水系统模式，且两管制空调水系统的冷冻水与热水循环泵最好也分开设置；
1.2.3在能够满足空气调节的前提下，冷冻水的供水温度越高好，制冷机的蒸发温度越高，其单位制冷能耗量就越低；
1.2.4最好适当的加大冷冻水供回水的温度差，可以降低循环水泵在运行过程中的流量，进一步降低输送过程中的能量消耗；
1.2.5如果冷冻水系统的静压力小于１ＭＰａ时，最好不要竖向分区，可以采用一泵到顶的方法，这样不仅在设备运行维护过程中更加方便，而且因为分区而增加的土建设工程成本也有所降低，并且设备的电能消耗也会相应的减小；
1.2.6如果空调水系统中包括两台以上的冷水机组及循环泵，最好采用变流量系统。如果工程的规模不大，或者各环路的负荷特性、压力损失的差距相对较小，则采用一次泵变流量系统即可，而且总供回水管间要设置旁通管及旁通电动调节阀，调节阀要注意有压差控制。如果系统的规模较大、阻力强、环路负荷特性、压力损失的差距达到５０ＭＰａ以上，最好采用二次泵变流量系统，并且是变频调速泵，这样可以降低能量的消耗；在一次泵变流量系统中，其风机盘管的回水管上，而在二次泵变流量系统中、新风机组以及组合式空调的回水管等位置最好设置电动两通调节阀。
2.空调冷却水系统的节能设计
如果当地没有丰富可供使用的自然水源，最好不要采用直流式的冷却水系统，而是采用冷却塔循环合使用，进一步降低循环水泵的扬程及能耗，而在冬天还可以将冷却塔用作冷源设备。注意设置冷却塔时，要保证其运行环境的清洁，具备良好的通风条件，并且要与高温区域隔离开来，使其冷却效率得到保证。在并联使用多台冷却塔时，各冷却塔间要设置共用连通水横槽或者连通管，这样可以防止冷却塔补水与溢水的不均衡，避免浪费。设计连通管的管径要稍大于总回水管的管径，并且要与冷却塔出水管的管顶平接连接。冷水机组需要冷却水的低温对其加以保护，为了满足这一要求，冷却塔的总供水管、回水管间要设置通管，还要设置两通调节阀或者三通调节阀进行调节控制。此外，风机的启停最好通过出水的温度加以控制，或者采用变频调速控制的模式，以节约电能。
3.采用变频系统
变频技术在现代空调中的使用己成为必然趋势,它不仅能有效改良空调系统的工艺不足,还能大幅降低能耗,节省运行成本。采用变频技术的原因有:
3.1设计者在选择设备时,通常留有一定的设计余量(20%~25%)实际上设备也极少在全负荷工况下运行,甚至从未全负荷运行过。
3.2建筑物由于使用情况的变化(如出租率不高,建筑功能变化等),负荷也会发生相应变化。
3.3建筑物的实际负荷会随着室外气候的变化而波动。通常空调设备只能按设计的额定功率运行,当负荷降低时,设备仍然按照额定功率全负荷输出运行,这就必然造成能量的浪费。如果我们能够使用变频技术使空调设备的输出功率随负荷的变化而变化,那么就可起到节能的效果。
4.开展热能回收工作，最大限度地利用能源
4.1热回收装置
空调系统耗能的特点之一是大量余热的浪费。热回收装置可在空调系统运行过程中，使状态不同（载热不同）的两种流体，通过某种热交换设备进行总热（或湿热）传递，不消耗或少消耗冷（热）源的能量，完成系统需要的热、湿变化过程，从而达到节能的目的。在建筑物的空调负荷中，新风负荷所占比例比较大，一般占空调总负荷的25％～30％。为保证室内环境卫生，空调运行时要排走室内部分空气，必然会带走部分能量，而同时又要投入能量对新风进行处理。如果在系统中设置能量回收装置，用排风中的能量来处理新风，就可减少处理新风所需的能量，降低机组负荷，提高空调系统的经济性。
目前常用的做法有转轮式余热交换器、板翅式换热器、热管换热器、建筑结构蓄热(冷)、热回收环、热泵系统等热回收装置和系统。其中前四种属于直接接触式热回收装置，热回收环、热泵式两种则为间接式热回收装置。如果热泵与直接接触式热回收设备联合使用，其热回收效率比单一设备要高得多。工程中有转轮式热回收与热泵的联合工作系统，热管热回收与热泵的联合工作装置等。
4.2热回收措施
4.2.1排风余热回收
充分利用排风的能量，对其进行回收，从而对新风进行预冷或预热，减小新风负荷是暖通空调节能的重要途径。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、中间热媒式热交换器和热管式换热器等等。
4.2.2制冷机组的冷凝热回收
制冷机组冷凝热回收的换热设备目前逐渐引起人们的重视。这一类的热回收设备可以与不同的系统结合起来使用。如果与生活用热水系统相结合，使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，只要设计合理，它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。当制冷机组的冷凝器所产生的热量不能够将热水加热到需要的温度时，亦可在系统中添加水源热泵作为辅助热源以满足用户需要。这样的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，应该说是一种效果明显，又有环保作用的节能技术。
5.结语
由于暖通空调系统的节能占建筑节能的主要部分，所以进行暖通空调的节能设计对于降低建筑物的能耗有着重要的作用。此外这还关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染是关系国计民生和国家可持续发展的重要行业，因此，暖通空调设计的从业人员应给予足够的重视。
参考文献：
[1]顾珊珊.关于暖通空调节能问题的探讨[J].科协论坛，2009(1).
[2]杨春梅.暖通空调与节能设计相关问题的探讨[J]. 内江科技，2009(1).
[3]曾志坚.暖通空调系统的节能问题分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊)，2009(6).
本文由沈倩华等人通过我们顺利刊发在【城市建设理论研究】杂志中，字数：3535,经过作者沈倩华同意,为您分享全文，如有疑问，请联系我们！
