暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能工程設(shè)計(jì)

1、暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能工程設(shè)計(jì)         摘要：暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能問題在現(xiàn)代社會(huì)中越來越重要。因此研究如何在節(jié)能工程設(shè)計(jì)中最大限度的發(fā)揮暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能功能具有重大意義。本文分別從暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，熱能回收，可再生能源的空調(diào)系統(tǒng)以及暖通空調(diào)系統(tǒng)自控策略四個(gè)方面探討了暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的措施。 關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)系統(tǒng)；節(jié)能；工程設(shè)計(jì) Abstract: the energy saving of hvac system in modern society more and more important. So l

2、ook at how energy saving design of engineering maximum full play of the hvac system energy saving function is of great significance. This paper respectively from the hvac system design, thermal energy recovery, renewable energy of the air conditioning system and hvac system control strategy four asp

3、ects the hvac system energy saving design of the measures. Keywords: hvac system; Energy saving; Engineering design 中圖分類號(hào)：TE08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： 引言：暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果在很大程度上取決于施工圖設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)的合理與否，將直接關(guān)系到整個(gè)建筑的節(jié)能效果及將來建筑的使用成本。筆者根據(jù)多年從事建筑工程施工及設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出以下一些看法，供同仁參考。 一、暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1、改善暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) (1)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則：一是供暖系統(tǒng)應(yīng)保證各個(gè)房間(樓梯間除

4、外)的室內(nèi)溫度能獨(dú)立調(diào)控；二是便于實(shí)現(xiàn)分戶或分室(區(qū))熱量(費(fèi))分?jǐn)偟墓δ?；三是管路系統(tǒng)簡單、管材消耗量少、節(jié)省初投資。暖通空調(diào)系統(tǒng)特別是中央空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)龐大復(fù)雜的系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響到系統(tǒng)的使用性能?？照{(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)系統(tǒng)的節(jié)能起著重要的作用。 (2)改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能。對(duì)于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言，通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)造成的熱損失在整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)能耗中占有很大比重，而圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能決定圍護(hù)結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)的大小，亦即決定通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)消耗的能耗所占空調(diào)負(fù)荷的大小。因此，提高維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能在空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能中是十分必要的。 2、改善建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能，減少冷熱損失 對(duì)于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言，通過維

5、護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)負(fù)荷占有很大比例，而維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能決定維護(hù)結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)的大小，亦即決定通過維護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)負(fù)荷的大小。所以在國家出臺(tái)的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中，首先要求的就是提高維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能。 3、提高系統(tǒng)控制水平 采用舒適性評(píng)價(jià)指標(biāo)即體感指標(biāo)作為空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)控參數(shù)，不僅可以解決傳統(tǒng)控制方法存在的弊病，而且可以實(shí)現(xiàn)大幅度的節(jié)能。據(jù)研究表明，采用這種控制方法可使空調(diào)系統(tǒng)在人體舒適的條件下節(jié)能30左右。 二、開展熱能回收工作，最大限度地利用能源 1、熱回收裝置 空調(diào)系統(tǒng)耗能的特點(diǎn)之一是大量余熱的浪費(fèi)。熱回收裝置可在空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，使?fàn)顟B(tài)不同(載熱不同)的兩種流體，通過某種熱交換設(shè)備

6、進(jìn)行總熱(或顯熱)傳遞，不消耗或少消耗冷(熱)源的能量，完成系統(tǒng)需要的熱、濕變化過程，從而達(dá)到節(jié)能的目的。在建筑物的空調(diào)負(fù)荷中，新風(fēng)負(fù)荷所占比例比較大，一般占空調(diào)總負(fù)荷的2530。為保證室內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生，空調(diào)運(yùn)行時(shí)要排走室內(nèi)部分空氣，必然會(huì)帶走部分能量，而同時(shí)又要投入能量對(duì)新風(fēng)進(jìn)行處理。如果在系統(tǒng)中設(shè)置能量回收裝置，用排風(fēng)中的能量來處理新風(fēng)，就可減少處理新風(fēng)所需的能量，降低機(jī)組負(fù)荷，提高空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。目前常用的做法有轉(zhuǎn)輪式余熱交換器、板翅式換熱器、熱管換熱器、建筑結(jié)構(gòu)蓄熱(冷)、熱回收環(huán)、熱泵系統(tǒng)等熱回收裝置和系統(tǒng)。其中前四種屬于直接接觸式熱回收裝置，熱回收環(huán)、熱泵式兩種則為間接式熱回收裝置。

7、如果熱泵與直接接觸式熱回收設(shè)備聯(lián)合使用，其熱回收效率比單一設(shè)備要高得多。工程中有轉(zhuǎn)輪式熱回收與熱泵的聯(lián)合工作系統(tǒng)，熱管熱回收與熱泵的聯(lián)合工作裝置等。 2、熱回收措施 （1）排風(fēng)余熱回收充分利用排風(fēng)的能量，對(duì)其進(jìn)行回收，從而對(duì)新風(fēng)進(jìn)行預(yù)冷或預(yù)熱，減小新風(fēng)負(fù)荷是暖通空調(diào)節(jié)能的重要途徑。排風(fēng)余熱回收可分為顯熱回收和全熱回收，熱回收設(shè)備可大致分為轉(zhuǎn)輪全熱交換器、板式顯熱交換器、板翹式全熱交換器、中間熱媒式熱交換器和熱管式換熱器等等。 （2）制冷機(jī)組的冷凝熱回收，制冷機(jī)組冷凝熱回收的換熱設(shè)備目前逐漸引起人們的重視。這一類的熱回收設(shè)備可以與不同的系統(tǒng)結(jié)合起來使用。如果與生活用熱水系統(tǒng)相結(jié)合，使壓縮之后的制

8、冷劑首先進(jìn)入板式熱交換器，生活用熱水通過熱交換器的另一側(cè)，由于被壓縮后的制冷劑溫度較高，只要設(shè)計(jì)合理，它能夠提供的熱量完全可以將熱水加熱到洗澡用的溫度，可以儲(chǔ)存在保溫水箱中，滿足人們的需要。當(dāng)制冷機(jī)組的冷凝器所產(chǎn)生的熱量不能夠?qū)崴訜岬叫枰臏囟葧r(shí)，亦可在系統(tǒng)中添加水源熱泵作為輔助熱源以滿足用戶需要。這樣的系統(tǒng)既可以避免冷凝熱排放到大氣中造成熱污染，又可以節(jié)省為提供熱水而設(shè)的鍋爐及其附屬設(shè)備，避免了由于燃料的燃燒向大氣排放的有害物，應(yīng)該說是一種效果明顯，又有環(huán)保作用的節(jié)能技術(shù)。 三、加強(qiáng)可再生能源的空調(diào)系統(tǒng)的推廣 隨著空調(diào)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，空調(diào)對(duì)不可再生能源的消耗將大幅度上升，同時(shí)對(duì)生態(tài)環(huán)境的

9、破壞也在日趨加劇。如何利用可再生能源及低品位能源已經(jīng)成了該領(lǐng)域重要的研究課題。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)以及利用太陽能都是很好的節(jié)能措施。 （1）太陽能的熱利用是目前建筑中利用太陽能的主要利用形式。它包括被動(dòng)式和主動(dòng)式兩種形式。被動(dòng)式太陽能房的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單、造價(jià)低、不需要任何輔助能源，通過建筑方位合理布置和建筑構(gòu)件的恰當(dāng)處理，以自然熱交換方式來利用太陽能。它是太陽能建筑發(fā)展的主流。主動(dòng)式太陽房結(jié)構(gòu)較為復(fù)源。采暖降溫系統(tǒng)由太陽集熱器、風(fēng)機(jī)、泵、散熱器及儲(chǔ)熱器等組成。此外，太陽能集熱板、太陽能光電板發(fā)電技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)已經(jīng)在建筑節(jié)能領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。在建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中還可采用太陽能集熱墻，利用太陽能采暖。

10、(2)地源熱泵是一種利用地下淺層土壤的熱資源，通過輸入少量的高位能源(如電能)將低溫位能向高溫位能轉(zhuǎn)移，以實(shí)現(xiàn)既可供熱又可制冷的高效節(jié)能中調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵利用地能一年四季溫度穩(wěn)定的特點(diǎn)，冬季把地能作為熱泵供暖的熱源，即把高于環(huán)境溫度的地能中的熱能取出來供給室內(nèi)采暖。夏季把地能作為空調(diào)的冷源，即把室內(nèi)的熱能取出來釋放到低于環(huán)境溫度的地源中。在地源熱泵系統(tǒng)中大地起到了蓄能器的作用，進(jìn)一步提高了空調(diào)系統(tǒng)全年的能源利用效率。 四、采用先進(jìn)的暖通空調(diào)系統(tǒng)自控策略 暖通空調(diào)系統(tǒng)先進(jìn)的自控策略，不僅可以保證暖通空調(diào)房間溫、濕度控制精度要求，節(jié)約人力，而且是防止暖通空調(diào)系統(tǒng)多余能量損失，節(jié)約能耗的重要環(huán)節(jié)。隨

11、著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的提高，暖通空調(diào)系統(tǒng)的控制技術(shù)在軟、硬件方面都有了迅猛發(fā)展。通過采用先進(jìn)軟件體系的暖通空調(diào)中央監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控及長時(shí)間的統(tǒng)計(jì)分析(如繪制運(yùn)行趨勢圖、編制并完善故障庫等)，保證系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行。通過在線檢測回風(fēng)的C0濃度來控制最小必要新風(fēng)量，既能滿足通風(fēng)衛(wèi)生要求，又能達(dá)到節(jié)能的目的。另外，一個(gè)可靠、精確、具有智能功能的計(jì)算機(jī)檢測與控制系統(tǒng)可以依據(jù)室外氣象條件與室內(nèi)熱濕負(fù)荷，在滿足使用要求的前提下，確定最佳節(jié)能溫、濕度控制方案和最節(jié)能的空氣處理過程，使空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行。采用先進(jìn)的控制設(shè)備，也可以大大提高空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。例如可編程恒溫控制閥是目前設(shè)定控制溫度的新型產(chǎn)品，它可以通過改變程序來設(shè)定、改變和存儲(chǔ)多個(gè)數(shù)據(jù)。暖通空調(diào)系統(tǒng)使用者可根據(jù)個(gè)人需要設(shè)置每月甚至每天的控制程序讓空調(diào)系統(tǒng)按預(yù)定的要求工作，在保證熱舒適的前提下節(jié)能10。開發(fā)并利用功能強(qiáng)大、界面友好的控制軟件也是保證空調(diào)系