針對空調(diào)工程節(jié)能設計問題分析研究

1、針對空調(diào)工程節(jié)能設計問題分析研究摘要： 隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，使得空調(diào)系統(tǒng)應用環(huán)境也不斷延伸，大量運用在工業(yè)民用項目中空調(diào)系統(tǒng)的設計有了很大的進步，其應用技術(shù)要求也在不斷提高?？照{(diào)能耗大,空調(diào)節(jié)能是建筑節(jié)能的重點內(nèi)容。本文主要從節(jié)能、建筑節(jié)能、空調(diào)節(jié)能角度出發(fā)，分析研究了空調(diào)節(jié)能設計的策略，可供同行參考。關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能； 空調(diào)節(jié)能； 設計；節(jié)能和建筑節(jié)能是大勢所趨, 空調(diào)節(jié)能設計是實現(xiàn)建筑節(jié)能的重點環(huán)節(jié)和重點內(nèi)容, 空調(diào)節(jié)能新技術(shù)及新設備的發(fā)展與應用日新月異, 作為暖通空調(diào)設計工程師的我們應與時俱進, 在讓空調(diào)節(jié)能技術(shù)步入低碳時代的綠色建筑中有所作為。 一、建筑節(jié)能概述 建筑節(jié)能涉及從規(guī)劃、設

2、計、施工、運行、報廢的整個建筑生命周期, 建筑節(jié)能要從建筑生命周期的角度來考慮。從建筑設備和建筑本身挖掘潛力的同時, 建筑的使用者也發(fā)揮著重要的作用, 可通過對舒適性要求和建筑功能用途的適當調(diào)整, 以及有節(jié)能意識的運行管理, 可以大大減少建筑的能源消耗和投資。綜合設計優(yōu)化出整體性的解決方案, 將建筑中用戶的使用要求和自然界的可再生清潔能源的利用有機地結(jié)合在一起。新的趨勢集中在: 通過高質(zhì)量的設備和建筑構(gòu)件之間的全面協(xié)同, 盡可能地減少黑色能源和灰色能源的使用, 同時盡可能多地利用可再生清潔能源。 二、空調(diào)工程節(jié)能技術(shù)分析 1、方案設計階段?？諝庠礋岜眉夹g(shù)； 地源熱泵技術(shù)； 太陽能空調(diào)技術(shù)； 高

3、效冷熱源制冷、制熱技術(shù)； 蓄能空調(diào)技術(shù)； 冷熱電聯(lián)供技術(shù)； 水泵節(jié)能技術(shù)、風機節(jié)能技術(shù)； 熱回收技術(shù)； 大溫差中央空調(diào)技術(shù)； 變風量空調(diào)技術(shù)； 低溫送風技術(shù)； 分層空調(diào)技術(shù)。 2、施工、調(diào)試與驗收階段。節(jié)能施工技術(shù)； 全能耗模擬軟件； 能耗測評與審計的技術(shù)項目； 3、運行階段。節(jié)能運行管理技術(shù)； 實時監(jiān)測技術(shù)； 自動控制技術(shù)； 自動診斷技術(shù)； 4、翻新或報廢階段。廢件回收利用技術(shù)； 舊系統(tǒng)改造技術(shù)； 廢棄物處理技術(shù)。 三、空調(diào)工程節(jié)能設計分析 1、設計參數(shù)確定。建筑室內(nèi)設計溫度、濕度、新風量應滿足節(jié)能設計標準要求；建筑熱工設計應在相關(guān)規(guī)范標準現(xiàn)值以內(nèi), 不符合的應按照現(xiàn)行節(jié)能設計標準的規(guī)定進行

4、維護結(jié)構(gòu)熱工性能的權(quán)衡判斷, 必要時應提請建筑師修改建筑熱工設計, 以達到節(jié)能設計要求；建筑耗熱量或耗冷量指標應在相關(guān)規(guī)范標準所規(guī)定的限值以內(nèi), 不符合的應按照現(xiàn)行節(jié)能設計標準的規(guī)定進行權(quán)衡判斷。 2、負荷計算。空調(diào)施工圖設計階段, 對每一空調(diào)房間或區(qū)域必須進行逐項逐時的冷負荷計算； 空調(diào)系統(tǒng)設計冷負荷必須按照不同系統(tǒng)類型用不同的計算方法； 新風冷負荷怎么算, 也因系統(tǒng)型式而定。應根據(jù)空調(diào)區(qū)人員的群集情況和設備與照明的同時使用率, 以及所服務空調(diào)區(qū)的同時使用情況、空調(diào)系統(tǒng)的類型及調(diào)節(jié)方式等, 按標準規(guī)定計算確定空調(diào)室內(nèi)熱源形成的冷負荷。在下列情況下宜采用通過國際驗證的計算機模擬軟件對空調(diào)系統(tǒng)進

5、行全年動態(tài)負荷計算和分析:( 1) 需要對空調(diào)方案進行能耗和投資等經(jīng)濟分析時；( 2) 采用利用熱回收裝置回收冷熱量、利用室外新風作冷源調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、冬季利用冷卻塔提供空調(diào)冷水等節(jié)能措施, 需要計算節(jié)能效果時；( 3) 采用蓄熱蓄冷裝置, 需要確定裝置的容量時。 3、空調(diào)系統(tǒng)方案設計。夏季須設空調(diào)的建筑, 當空調(diào)房間 ( 空調(diào)區(qū))存在較大內(nèi)區(qū)需要常年供冷時, 應根據(jù)室內(nèi)進深朝向、分隔、樓層以及圍護結(jié)構(gòu)特點等因素劃分內(nèi)、外區(qū), 并按內(nèi)、外區(qū)分別設置空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)或末端?？照{(diào)系統(tǒng)方案設計, 應根據(jù)建筑物的用途、規(guī)模、使用特點、負荷變化情況與參數(shù)要求、所在地區(qū)氣象條件與能源狀況等, 經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較選

6、擇確定空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)； 并應優(yōu)先選擇能耗低、經(jīng)濟性好的空調(diào)系統(tǒng)。使用時間、溫度、濕度等要求條件不同和新風比相差懸殊的空調(diào)區(qū), 不宜劃分在同一個定風量全空氣空調(diào)系統(tǒng)中。當全空氣空調(diào)系統(tǒng)必須服務于不同新風比的多個空調(diào)區(qū)域時, 不應采用新風比最大區(qū)域的數(shù)值作為系統(tǒng)的總新風比, 應按公共建筑節(jié)能設計標準規(guī)定的方法進行計算確定。集中空調(diào)系統(tǒng)應采用便于實現(xiàn)系統(tǒng)運行節(jié)能的自動監(jiān)測與控制, 并根據(jù)建筑功能和系統(tǒng)類型選擇確定自動監(jiān)控的參數(shù)內(nèi)容和調(diào)節(jié)控制方式?？照{(diào)風系統(tǒng) ( 包括空氣調(diào)節(jié)機組) 應滿足下列基本監(jiān)控要求:( 1) 空氣溫、濕度的監(jiān)測和控制。( 2) 定風量全空氣空調(diào)系統(tǒng)宜采用變新風比焓值控制。( 3)

7、 采用變風量系統(tǒng)時, 風機應采用變速控制。( 4) 設備運行狀態(tài)的監(jiān)測及故障報警。( 5) 過濾器超壓報警及顯示。( 6) 應為節(jié)能監(jiān)測專門設置空調(diào)系統(tǒng)及設備的用電量獨立計量裝置。 4、 氣流組織設計。風口的選擇和布置應依據(jù)建筑物的內(nèi)部條件、功能、供冷和供暖系統(tǒng)方案、人員活動區(qū)可能形成的流場, 以及可供選擇的風口形式等綜合因素確定。對于高大空間的氣流組織設計, 從節(jié)能考慮應優(yōu)先采用分層空調(diào)技術(shù), 工程設計宜在理論計算的基礎(chǔ)上對室內(nèi)熱環(huán)境進行計算機氣流組織 ( CFD)模擬, 以此來輔助設計, 并對送、回風口的形式、位置等進行流場節(jié)能優(yōu)化。 5、冷熱輸配系統(tǒng)設計。施工圖設計階段, 應嚴格進行空調(diào)

8、冷熱水系統(tǒng)的水力平衡計算, 并作為選擇冷熱源設備、輸配設備、空氣處理末端設備、自控和調(diào)節(jié)閥門等的計算依據(jù)?？照{(diào)冷水的供、回水設計溫差不應小于 5 。在保證技術(shù)可靠、經(jīng)濟合理的前提下, 宜盡量加大冷水供回水溫差, 也就是采用冷凍水大溫差技術(shù),這有利于降低水系統(tǒng)的輸配能耗； 設計空調(diào)系統(tǒng)的冷 ( 熱) 量計量裝置, 是實現(xiàn)空調(diào)設計節(jié)能的技術(shù)措施之一, 工程設計上應符合下列要求:( 1) 采用區(qū)域性冷源和熱源時, 在每棟公共建筑的冷源和熱源人口處, 應設置冷量和熱量計量裝置；( 2) 公共建筑內(nèi)部宜按經(jīng)濟核算單位分別設置冷量和熱量計量裝置。節(jié)能設計要求空調(diào)風系統(tǒng)的作用半徑不宜過大, 應合理選用空調(diào)風

9、系統(tǒng)的風機:( 1) 風機壓頭和空氣處理機組機外余壓應依據(jù)水力計算結(jié)果來確定, 不應選擇過大。( 2) 應采用高效率 ( 至少在 52% 以上) 的風機和電機。( 3) 從節(jié)能設計考慮宜優(yōu)先選用直聯(lián)驅(qū)動的風機。 6、系統(tǒng)冷 ( 熱) 源設備的選擇。選擇空調(diào)冷 ( 熱) 源、冷 ( 熱) 水機組時, 不僅要考慮機組滿負荷的 COP 值, 還要考慮部分負荷的 COP 值, 綜合性能系數(shù) ( IPLV) 和部分負荷非標性能系數(shù) ( NPLV) 來考量全年的綜合能效。制冷 ( 熱) 機組的單臺容量及臺數(shù)的選擇, 應根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)負荷全年變化規(guī)律及系統(tǒng)運行特點來確定。居住建筑除特殊要求外, 一般不考慮采用集中冷( 熱) 源的空調(diào)。 7、系統(tǒng)保冷與保溫?？照{(diào)系統(tǒng)管道設備的保冷 ( 保溫, ) 也是空調(diào)節(jié)能設計的重要內(nèi)容, 空調(diào)冷、熱水管道絕熱層厚度的計算應按下列原則進行:( 1) 單冷管道應按防結(jié)露方法計算保冷層厚度, 再按經(jīng)濟厚度法核算, 對比后取其較大值。( 2) 單熱管道應采用經(jīng)濟厚度法計算保溫層厚度。( 3) 冷熱合用管道, 應分別按冷管道與熱管道的計算方法計算絕熱厚度, 對比后取其較大值。 四、結(jié)語 暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能占建筑節(jié)能的主要部分。因此暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能不僅關(guān)系到千家萬戶的冷暖，關(guān)系到人們