摘要：暖通空調(diào)系統(tǒng)特別是中央空調(diào)系統(tǒng)是一個龐大復雜的系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)劣直接影響到系統(tǒng)的使用性能，同時空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計對系統(tǒng)的節(jié)能也起著重要的作用。本文分析了改善暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計策略，并介紹了當前一些暖通空調(diào)節(jié)能新技術(shù)。? ?

　　關(guān)鍵詞：暖通空調(diào),節(jié)能設(shè)計,節(jié)能技術(shù),論文發(fā)表網(wǎng)

　　一、選擇合理熱源系統(tǒng)

　　在設(shè)計暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)時，要根據(jù)具體的工程建筑選擇實用有效的熱源系統(tǒng)。一般來說，當前國內(nèi)市場上的熱源種類主要有熱電站、熱泵、直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組、小型鍋爐、區(qū)域鍋爐房等。從能源利用效率上來看，其中以熱電站的效率最高，其次是熱泵技術(shù)。熱泵是以大自然中蘊藏著大量的較低溫度的低品位熱能為熱源.如以大氣、地表水、地熱或工廠排放的廢水(氣)為熱源，通過壓縮機的工作從這螳熱源中吸取其中蘊藏著的大量較低溫度的低品位熱能，并將其溫度提高后再傳給高溫熱源。熱泵按熱源的不同可分為：空氣源(風冷)熱泵。目前的產(chǎn)品主要是家用熱泵空凋器、商用單元式熱泵宅調(diào)機組和熱泵冷熱水機組。地源熱泵可以節(jié)能30%左右。而直燃型溴化鋰吸收式機組供熱式的效率相當于燃油或燃氣鍋爐，對于鍋爐房來說。大型區(qū)域鍋爐房明顯優(yōu)于小型鍋爐。通過這些科學的分析，設(shè)計人員在設(shè)計暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)時，就可以根據(jù)工程程建筑自身的情況，選擇合理的可行的熱源系統(tǒng)。

　　二、水力平衡裝置的設(shè)置

　　在供暖與空調(diào)水系統(tǒng)中合理地設(shè)置水力平衡裝置，是系統(tǒng)水力失調(diào)、降低系統(tǒng)能耗、創(chuàng)造舒適人工環(huán)境的全新解決方案和有效的技術(shù)措施，其設(shè)置原則如下：

　　1、對于定流量系統(tǒng)，設(shè)計人員應(yīng)首先通過管路和系統(tǒng)設(shè)計來實現(xiàn)各環(huán)路的水力平衡，即“設(shè)計平衡”。當由于管徑，流速等原因的確無法傲到“設(shè)計平衡”時，應(yīng)考慮采用靜態(tài)(手動)水力平衡閥通過初調(diào)試來實現(xiàn)水力平衡的方式，當設(shè)計認為系統(tǒng)可能出現(xiàn)由于運行管理原因(例如水泵運行臺數(shù)的變化等等)導致水量波動較大時，宜采用閥權(quán)度要求較高、阻力較大的動態(tài)流量乎衡閥。

　　2、對于變流量系統(tǒng)來說，除了某些需要特定定流量的場所(例如為了保護特定設(shè)備的正常運行)或特殊要求外。不應(yīng)在系統(tǒng)中設(shè)置動態(tài)流量平衡閥，而應(yīng)設(shè)置動態(tài)壓差控制閥(也稱自力式壓差控制閥和壓差調(diào)節(jié)器)。

　　3、除規(guī)模較小的供熱系統(tǒng)經(jīng)過計算可以滿足水力平衡外，一般供熱系統(tǒng)事外供熱管線較長，計算不易達到水力平衡。為了避免設(shè)計不當造成水力不平衡，一般供熱系統(tǒng)均應(yīng)在建筑物的熱力入口處設(shè)置靜態(tài)水力平衡閥，并應(yīng)根據(jù)水力計算和建筑物內(nèi)供暖系統(tǒng)所采用的調(diào)節(jié)方式，決定是否還要設(shè)置動態(tài)流量平衡閥(對定流量水系統(tǒng)而言)或動態(tài)壓差控制閥(對變流量水系統(tǒng)而言)，否則，出現(xiàn)不平衡問題時將無法調(diào)節(jié)。經(jīng)過水力計算需要設(shè)置時，對于室內(nèi)垂直單管跨越式供暖系統(tǒng)，其熱力入口處應(yīng)設(shè)置動態(tài)流量平衡閥，對于室內(nèi)雙管供暖系統(tǒng)，其熱力入口處應(yīng)設(shè)置動態(tài)壓差控制閥。

　　4、在組合式空調(diào)器、新風機組的供回水管路上宜設(shè)置動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥，該閥比采用普通的電動調(diào)節(jié)閥具有更好的調(diào)節(jié)特性。

　　三、圍護結(jié)構(gòu)的設(shè)計

　　改善建筑圍護結(jié)構(gòu)的保溫性能，減少冷熱損失，對于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言，通過圍護結(jié)構(gòu)的空調(diào)負荷占很大比例，而圍護結(jié)構(gòu)的保溫性能決定圍護結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)的大小，亦即決定通過圍護結(jié)構(gòu)的空調(diào)負荷的大小。所以在國家出臺的建筑節(jié)能設(shè)計規(guī)范和標準中，首先要求的就是提高圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能。適當增加墻體、屋頂?shù)谋�溫性能，可以減少通過這些圍護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的冷熱負荷。例如，采用新型節(jié)能墻體——小型混凝土空心砌塊墻體可有效減輕建筑物的負荷，其墻體傳熱系數(shù)k=0.54w/m2，比傳統(tǒng)黏土實心磚墻節(jié)能一倍以上。

　　四、設(shè)備的合理配置

　　一般而言，室內(nèi)空間高度低于2米的部分主要維持特定的濕度和溫度，而高于2米的部分為了避免室內(nèi)熱量外泄的問題，需要在降低空氣對流方面下功夫;對于某些建筑存在的天窗和屋頂網(wǎng)架，則主要以避免出現(xiàn)結(jié)露問題為主要目標。正是基于以上考慮，在室內(nèi)空間高度低于2米的部分建議采用以輻射熱源為主的供暖方式，相對于空調(diào)供暖的熱風而言，輻射供熱能夠降低水分蒸發(fā)速度，可以長久維持比較舒適的溫度和濕度。而高于2米的部分為了降低空氣對流導致的室內(nèi)外熱量交換，不應(yīng)該再設(shè)置送風口和回風口。至于某些存在天窗和屋頂網(wǎng)架的建筑，為了避免天窗和屋頂網(wǎng)架發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象，應(yīng)該設(shè)置噴口對其進行高速送風。

　　五、新技術(shù)的推廣問題

　　新技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用，為節(jié)能提供了一個新的方向，不僅可以實現(xiàn)可再生能源的有效利用，并且可以帶來顯著的經(jīng)濟效益，是值得大力推廣的。

　　1、通風余熱回收技術(shù)

　　在建筑物的空調(diào)負荷中,新風負荷所占比例比較大,一般占空調(diào)總負荷的20%～30%。為保證室內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生,空調(diào)運行時要排走室內(nèi)部分空氣,必然會帶走部分能量,而同時又要投入能量對新風進行處理。如果在系統(tǒng)中安裝能量回收裝置,用排風中的能量來處理新風,就可減少處理新風所需的能量,降低機組負荷,提高空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟性。目前熱回收設(shè)備主要有兩類:一是間接式,如熱泵等;二是直接式,它利用熱回收換熱器回收能量。該裝置有多種,常見的有轉(zhuǎn)輪式、翅片式、熱管式和熱回路式等。通風余熱回收技術(shù)可應(yīng)用于夏季排風中的冷量回收;冬季和過渡季排風熱量回收。建筑物體的熱負荷包括新風熱負荷、圍護結(jié)構(gòu)熱負荷、室內(nèi)散熱量(設(shè)備散熱、照明散熱、人體散熱等)熱負荷。這些熱負荷都可以利用余熱回收技術(shù)轉(zhuǎn)化為能量，最終起到節(jié)能的作用。

　　2、蓄能空調(diào)技術(shù)

　　(1)蓄冷空調(diào)技術(shù)

　　常規(guī)的蓄冷技術(shù)包括冰蓄冷空調(diào)和水蓄冷空調(diào)。通過降低介質(zhì)溫度或凝固介質(zhì)，將冷能以顯熱和潛熱的形式儲存在介質(zhì)中。必要時，被儲存的冷能可以通過升高介質(zhì)溫度，或 熔化介質(zhì)再次被利用。蓄冷系統(tǒng)的主要設(shè)備有冷水主機、蓄冷裝置、板式換熱器、自動控制系統(tǒng)以及泵閥等。系統(tǒng)的流程主要是針對冷水主機和蓄冷裝置的相互關(guān)系，有串連和并聯(lián)之分，串連又有主機上游和主機下游兩種方式。其設(shè)計的關(guān)鍵在于冷水主機容量的選定。

　　(2)蓄熱技術(shù)

　　關(guān)于蓄熱技術(shù)，目前我國主要使用電鍋爐蓄熱式系統(tǒng)且以水作為蓄熱介質(zhì)。所謂電力蓄熱系統(tǒng)，就是以電鍋爐為熱源，利用低谷廉價電力，對水加熱，并將其儲存在蓄熱水箱中，在電網(wǎng)高峰時段關(guān)閉電鍋爐，由儲存在蓄熱水箱中的熱水供熱。其優(yōu)點是無有害氣體排出，無污染，無噪聲，比煤鍋爐、油鍋爐的熱效率高，又能充分利用低谷電，運行費用低。

　　3、變流量技術(shù)

　　對系統(tǒng)的流量調(diào)節(jié)，傳統(tǒng)的方式是改變系統(tǒng)的阻力，即用閥門調(diào)節(jié)。這種方式顯然是不經(jīng)濟的，改變系統(tǒng)的阻力是以消耗流體的機械能為代價，而這些機械能是需要泵和風機提供的。對于系統(tǒng)的集中調(diào)節(jié)，采用改變系統(tǒng)動力的方式調(diào)節(jié)更為經(jīng)濟，主要有泵/風機多臺并聯(lián)的變臺數(shù)調(diào)節(jié)和變速調(diào)節(jié)，其中包括定速機與變速機的并聯(lián)、變速與變臺數(shù)的結(jié)合等。在變臺數(shù)調(diào)節(jié)中，需要注意的問題是在調(diào)節(jié)中單機工況的改變，即隨著并聯(lián)臺數(shù)的減少，仍在運行的泵(風機)流量增大，效率降低，有可能導致超載現(xiàn)象的發(fā)生。在變速調(diào)節(jié)方面，針對具體的工程，需要研究的問題有變速控制信號的選擇，以及運行模式的選擇等。運行模式包括并聯(lián)各臺泵(風機)全部變速、定變結(jié)合以及變速與變臺數(shù)結(jié)合等。

　　結(jié)束語

　　暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計在整個建筑節(jié)能設(shè)計中占有重要地位，從設(shè)計實踐經(jīng)驗來看，設(shè)計人員應(yīng)當從節(jié)能設(shè)計的高角度出發(fā)全面考慮，將節(jié)能的思想貫穿于建筑領(lǐng)域的各個方面，同時所設(shè)計的暖通空調(diào)節(jié)能構(gòu)思應(yīng)當在實際施工中能得以實現(xiàn)。

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