论文部分内容阅读
【摘 要】改革开放以来，随着我国经济的发展，能源日益的紧缺，节能已经成为了人们普片比较关注的问题。为了有效的利用能源资源，提高建筑用能源的利用效率，在建筑中设计暖通空调是一个非常好的办法。这样不仅仅可以做到因地制宜合理的利用能源资源，还能创造出舒适的居住环境。所以本文就主要围绕建筑暖通空调的节能设计进行了探讨。文章主要从如何合理的选择设计参数、空调冷热水系统的节能设计、空调冷却水系统的节能设计、空调风系统的节能设计以及冷热源的节能选择等几个方面进行了阐述。
【关键词】 暖通空调 节能设计 设计原则 冷热水系统 冷热源 参数选择
中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：
一．引言
随着我国经济的腾飞，我国城市化进程不断的加快，随着我国经济的发展，人口的增多使得我国的建筑行业得到了迅猛的发展，与此同时人们的生活水平也有了很大的提升。正是因为这样使得建筑的中央空调出现了小型化，家庭空调出现了商业化的现象。随着时代的发展，家用中央空调也即将成为未来家用空调的主流。就目前的情况来看，暖通空调的项目在建筑行业内越来越多，暖通空调系统所消耗的能源占整个建筑电量的一半以上，所以当前，很大一部分空调都是出于低效率运行的状况，这样也造成了巨大的能源浪费。所以就如何进行暖通空调的节能设计已经成为了人们关注的焦点问题。在能源日益紧张的今天，研究空调的节能设计是十分必要的，也是具有一定社会意义的。
二．合理的选择设计参数
我们在选择空调系统的设计参数时，首先必须要对室内的实际的温以及湿度进行精确的计算，这样才能取得一个比较合理的取值，我们特别需要注意的是夏季不宜过高同时冬季也不宜过低。同时在计算和选择新风量的时候，我们不仅仅要满足卫生以及合理的生产工艺要求的前提下，还要最大可能的减少其能耗。空调系统节能设计的重要参考参数就是室内的温度和湿度。暖通空调系统的能耗不仅仅受当地气象参数的影响，而且也受建筑外围护结构等这些因素的直接影响。同时室内的设计温度和湿度的标准也会对空调的负荷产生最直接的影响。所以在设计时要以保证人们的健康以及生产工艺为前提。在夏天如果室内的空气设计温度升高1℃，那么可以降低大约十分之一的热负荷，这种方法是十分有效的，同时如果夏季室内的空气湿度设计提高百分之十，就可以降低大约百分之二十的能耗。所以合理的空调设计参数是暖通空调系统节能设计的重要内容之一。
三．空调冷热水系统的节能设计
在进行空调的冷热水系统设计时，我们主要通过下面几种方法来来降低能耗：
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；
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；
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；
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；
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，而且因为分區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；
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；
7.一次泵变流量系统中，其风机盘管的回水管上、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。
四．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。
五．空调风系统的节能设计
如果空调区在运行时间、温度及湿度等方面的需求不同，则进行区域划分时要根据实际情况将这些区域划分开来。建筑物的面积空间较大，或者建筑物内人员较多，或者有集中温、湿度控制管理的需要时，空调的风系统最好采用全空气空调的模式，尽量避免使用风机盘管系统。在设计空气空调系统的过程中，在没有特殊的功能要求的前提下，尽量采用单风管关风的方法。在同一个空调系统中，各个空调区域冷热负荷有较大的差异及变化，并且低负荷运行的时间比较长，各空调区域的温度需要分别控制，并且建筑物全年都要送冷风，这种情况下就可以采用变风量的空调系统。因为这种系统模式可以通过送入房间风量的调节来调节负荷变化，并且确定总风量的过程中还可以将同时使用系统考虑进去，因此风机的运行能耗以及装机容量均有所降低
六．冷热源的节能选择
我们知道在暖通空调的系统中，在选择冷热源的时候最好的办法是利用集中设置冷水机组或者是利用供热、换热设备。同时在选择机组设备的时候，必须要综合考虑建筑规模、建筑的功能特征、当地的能源政策以及相关部门制定的环保规定等各种因素，在具体的实施过程中必须注意一下几点：
1.如果建筑物附近具有城市场、工厂余热以及区域供热这些条件，那么就可以直接将其作为热源；
2.如果区域内有热力发电厂，那么可以将热电厂余热供热、供冷技术合理的加以利用；
3.如果区域内天然气供应充足，则可以采用分布式热电冷联供与燃气空调系统，这样可以进行天然气与电力的消峰填谷，使得能源的利用率得到大幅度提升；
4.如果区域内的能源形式比较多，可以采用复合式的能源进行供冷或者供热；
5.如果区域内有天然的水资源、地热源等，可以采用水源热泵实现空调系统的供冷与供热等。
七．结束语
随着经济的发展，城市化进程的加快以及人们生活水平的提高，暖通空调的项目在建筑行业内越来越多，暖通空调系统所消耗的能源占整个建筑电量的一半以上，所以当前，很大一部分空调都是出于低效率运行的状况，这样也造成了巨大的能源浪费，所以研究建筑暖通空调的节能设计是十分必要的，在我国暖通空调节能设计中也还存在许多的问题，这就需要行业内的工作者不断的努力来解决，也只有这样才能推动我国建筑暖通空调节能技术的发展。
参考文献：
[1]胡清蓉 高层建筑暖通空调设计探析 [期刊论文] 《现代商贸工业》 -2010年22期
[2]祝丕弘 高层建筑暖通空调设计 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年10期
[3]徐昌松 我国高层建筑暖通空调设计中存在的问题及解决方法探析 [期刊论文] 《中国高新技术企业》 -2007年9期
[4]唐春成 高层建筑暖通空调设计问题探讨 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年13期
[5]王俊隽 高层建筑暖通空调设计及相关问题研究 [期刊论文] 《建材与装饰》 -2012年15期
[6]庄茜 探讨高层建筑暖通空调设计 [期刊论文] 《中华民居》 -2012年6期
[7]王敏希 浅析高层建筑暖通空调设计 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年12期
[8]覃珠婵 高层建筑暖通空调设计及安装问题分析 [期刊论文] 《科技致富向导》 -2012年13期
【关键词】 暖通空调 节能设计 设计原则 冷热水系统 冷热源 参数选择
中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：
一．引言
随着我国经济的腾飞，我国城市化进程不断的加快，随着我国经济的发展，人口的增多使得我国的建筑行业得到了迅猛的发展，与此同时人们的生活水平也有了很大的提升。正是因为这样使得建筑的中央空调出现了小型化，家庭空调出现了商业化的现象。随着时代的发展，家用中央空调也即将成为未来家用空调的主流。就目前的情况来看，暖通空调的项目在建筑行业内越来越多，暖通空调系统所消耗的能源占整个建筑电量的一半以上，所以当前，很大一部分空调都是出于低效率运行的状况，这样也造成了巨大的能源浪费。所以就如何进行暖通空调的节能设计已经成为了人们关注的焦点问题。在能源日益紧张的今天，研究空调的节能设计是十分必要的，也是具有一定社会意义的。
二．合理的选择设计参数
我们在选择空调系统的设计参数时，首先必须要对室内的实际的温以及湿度进行精确的计算，这样才能取得一个比较合理的取值，我们特别需要注意的是夏季不宜过高同时冬季也不宜过低。同时在计算和选择新风量的时候，我们不仅仅要满足卫生以及合理的生产工艺要求的前提下，还要最大可能的减少其能耗。空调系统节能设计的重要参考参数就是室内的温度和湿度。暖通空调系统的能耗不仅仅受当地气象参数的影响，而且也受建筑外围护结构等这些因素的直接影响。同时室内的设计温度和湿度的标准也会对空调的负荷产生最直接的影响。所以在设计时要以保证人们的健康以及生产工艺为前提。在夏天如果室内的空气设计温度升高1℃，那么可以降低大约十分之一的热负荷，这种方法是十分有效的，同时如果夏季室内的空气湿度设计提高百分之十，就可以降低大约百分之二十的能耗。所以合理的空调设计参数是暖通空调系统节能设计的重要内容之一。
三．空调冷热水系统的节能设计
在进行空调的冷热水系统设计时，我们主要通过下面几种方法来来降低能耗：
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；
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；
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；
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；
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，而且因为分區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；
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；
7.一次泵变流量系统中，其风机盘管的回水管上、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。
四．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。
五．空调风系统的节能设计
如果空调区在运行时间、温度及湿度等方面的需求不同，则进行区域划分时要根据实际情况将这些区域划分开来。建筑物的面积空间较大，或者建筑物内人员较多，或者有集中温、湿度控制管理的需要时，空调的风系统最好采用全空气空调的模式，尽量避免使用风机盘管系统。在设计空气空调系统的过程中，在没有特殊的功能要求的前提下，尽量采用单风管关风的方法。在同一个空调系统中，各个空调区域冷热负荷有较大的差异及变化，并且低负荷运行的时间比较长，各空调区域的温度需要分别控制，并且建筑物全年都要送冷风，这种情况下就可以采用变风量的空调系统。因为这种系统模式可以通过送入房间风量的调节来调节负荷变化，并且确定总风量的过程中还可以将同时使用系统考虑进去，因此风机的运行能耗以及装机容量均有所降低
六．冷热源的节能选择
我们知道在暖通空调的系统中，在选择冷热源的时候最好的办法是利用集中设置冷水机组或者是利用供热、换热设备。同时在选择机组设备的时候，必须要综合考虑建筑规模、建筑的功能特征、当地的能源政策以及相关部门制定的环保规定等各种因素，在具体的实施过程中必须注意一下几点：
1.如果建筑物附近具有城市场、工厂余热以及区域供热这些条件，那么就可以直接将其作为热源；
2.如果区域内有热力发电厂，那么可以将热电厂余热供热、供冷技术合理的加以利用；
3.如果区域内天然气供应充足，则可以采用分布式热电冷联供与燃气空调系统，这样可以进行天然气与电力的消峰填谷，使得能源的利用率得到大幅度提升；
4.如果区域内的能源形式比较多，可以采用复合式的能源进行供冷或者供热；
5.如果区域内有天然的水资源、地热源等，可以采用水源热泵实现空调系统的供冷与供热等。
七．结束语
随着经济的发展，城市化进程的加快以及人们生活水平的提高，暖通空调的项目在建筑行业内越来越多，暖通空调系统所消耗的能源占整个建筑电量的一半以上，所以当前，很大一部分空调都是出于低效率运行的状况，这样也造成了巨大的能源浪费，所以研究建筑暖通空调的节能设计是十分必要的，在我国暖通空调节能设计中也还存在许多的问题，这就需要行业内的工作者不断的努力来解决，也只有这样才能推动我国建筑暖通空调节能技术的发展。
参考文献：
[1]胡清蓉 高层建筑暖通空调设计探析 [期刊论文] 《现代商贸工业》 -2010年22期
[2]祝丕弘 高层建筑暖通空调设计 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年10期
[3]徐昌松 我国高层建筑暖通空调设计中存在的问题及解决方法探析 [期刊论文] 《中国高新技术企业》 -2007年9期
[4]唐春成 高层建筑暖通空调设计问题探讨 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年13期
[5]王俊隽 高层建筑暖通空调设计及相关问题研究 [期刊论文] 《建材与装饰》 -2012年15期
[6]庄茜 探讨高层建筑暖通空调设计 [期刊论文] 《中华民居》 -2012年6期
[7]王敏希 浅析高层建筑暖通空调设计 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年12期
[8]覃珠婵 高层建筑暖通空调设计及安装问题分析 [期刊论文] 《科技致富向导》 -2012年13期