工程科技
暖通空调节能设计
李金辉
（沈阳华维工程有限公司，辽宁沈阳110000）
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摘要：空调作为建筑环境的耗能大户应从设计、运行等方面入手，特别注意节能的问题，不断提高空调系统的节能设计水平和管理水平。要大力开发可再生能源在暖通空调系统中的应用，这对手节能环保，促进国民经济的可持续发展意义重大。本文着重介绍暖通空调的节能设计，提信可再生能源在暖通空调系统中的应用。
关键词：暖通空调：节能设计；应用
1概述
暖通空调的主要功能包括：采暖、通风和空气调节这三个方面，取这三个功能的综合简称，即为暖通空调。暖通空调是分户的中央空调，中央空调的最大特点是能够创造一种舒适的室内环境。而家居一股的分体的空调，它只能解决冷暖间题，而解决不了空气处理过程。在舒适性空调环境中，减少能源浪费，提高能源利用率，是暖通空调行业的发展趋势
2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的运行，并在运行过程中创造良好条件。
2.1传统冷热源的选取。在系统设计中对设备进行合理选配已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(含弱炉）、热泵型机组或漠化锂吸收式机组。水冷型机组在设计工况下的能效比较高；热系型机组能效比较水冷型低，但具有良好的节能环保效果；溴化锂机组在中央空调中的应用也非常广泛，这类机组能效比较低。
2.2新技术在中央空调中的应用
2.2.1蓄冷蓄热、低温送风和大温差技术的应用。空调蓄冷，利用分时电价的不同，贮存电网低谷时段的“便宜的能源”，在需要冷量的峰值时段，将贮存的冷量释放出来以满足空调负荷的要求。以蓄冷介质区分，有水蓄冷、冰蓄冷和共晶盐蓄冷三种方式。冰蓄冷的优势：冷水机组容量降低38%；空调设备功率减少27%；年运行费用节省37.1方元。冰浆是含有慧浮冰粒子的周液两相落液，也称流体冰，二元冰。其中冰粒子颗粒为毫米至厘米级别，通常为了降低凝固点加入醇类和盐类抑制剂。冰浆技术应用优势为：巨大的相变潜热，并可利用低温显热（冰的融解热335KJ/kg，水的比热容 4.18KJ/kg.℃）；较好的流动性，可泵送至任何地方；融冰释冷速度，热响应速度快；采用蓄冷策略，减少系统运行费用增强供冷的可靠性。采用冰蓄冷系统能够产生良好的经济效益和社会效益。
2.2.2变频技术的应用。变频技术在现代空调中的使用已成为必然趋势，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。主要原因：设计者在选择设备时，通常有一定的设计余量，实际设备极少在全负荷工况下运行，而建筑物由于使用情况的变化，负荷也发生相应的变化。选用变频器时主要考虑到电机功率相匹配的容量，同时也要考虑可靠性高，操作简便，价格适宜等因素。变频器的发展大约经过30年的技术创新，已成为电机调速转动的主流，在各行业领域中发挥着重要的作用，面且随着变频器的全数字控制方式发展，其精度高，可靠性高，稳定性好，存储能力强，逻辑运算能力强等优势将更加突出经济效益更加显著，应用范围更加广泛
2.2.3区域冷系统的应用。区域供冷系统可视为大规模的中央空调系统，其用户可以包括公寓、写字楼、酒店、商场、机关、医院以及住宅。区域供冷系统适合应用在冷负荷密度高以及年冷负荷系数大的地方，如工业建筑群，人日稠密的城市商业区等。区域供冷系统由中心制冷站、冷冻水输配管网、冷用户三部分组成。中心制冷站通过各种方式生产冷冻水。其设备包括制冷机以及附属设备、蓄冷设
备、热交换设备以及控制装置。冷冻水输配管网将中心制冷站生产的冷冻水输送至各用户。冷用户是需要制冷空调的建筑物，装有末端的冷热交换设备。区域供冷相对于传统的中央空调以及分体空调其有以下特点和优势：能源利用效率高；同时使用系数小，制冷主机装机容量小：减少运行管理人员，提高维护质量：环保优势明显；有利于采用蓄冷技术；建筑美观性和空间利用率的提高
2.2.4降低热媒介的能耗。热媒介质传输系统作为暖通空调的重要组成部分，其热能输送方式、材料选择等，均对节能间题产生影响。在热媒介质传输系统中，选择保温材料，如直埋管等，可实现热水的预制保温；进而降低热能传输过程中可能出现的损失。另外，还可应用计算机系统全面测试空调系统的供暖状况，应用智能管网、平衡阀等，优化配置管网流量，加强管理对策，以此提高运行效率，实现节能目标。有关空调系统的节能设计，还可应用动力传输系统，进面优化动力系统的设计与施工，提高空调系统的节能效率。
3可再生能源在暖通空调系统中的应用
为了使空调系统向节能环保方面发展，科技工作者做了大量科研工作，采取了更加有效的措施和方法。如：太阳能技术、地源热泵技术、热泵水源技术等。可再生能源具有资源丰富、不污染环境、清洁安全和资源可再生等优点。因此，在能源状况日益紧张的今天，大力推广可再生能源的应用具有十分重要的意义
3.1地源热的应用。地下水由于地层的隔热作用，其受气温影响很小。在暖通空调中，有些地下水可以直接作为冷源，更是热泵良好的低位热源。地源/水源热泵空调是以水为载体，通过地源热泵机组系统.通过热泵原理，冬季将地温热能（地下水或土壤热能）传递转移到需供暖的建筑物内部，夏季又可以将建筑物内热量，通过热泵机组系统，传递转移到地球浅部地层中去，它是充分利用了地下水或地下土壤常年温度保持恒定的特点，是环保、节能、“零"污染、“零"排放的一种空调设备。它具有如下特点：a.节能30%-60%； h.高效、环保；;e.冬、夏两用；d.寿命高达二十五年；e.降低投资风险，节省初投资。但，在利用地下水的过程中，需要注意的间题：a.要有可靠的回灌技术b.注意地下水水质，不合格的地下水使并加速老化
3.2太阳能的应用。随着太阳能集热器的研制开发，其有工作温度高、承受压力大、耐冷热冲击和抗冰德等优点的热管式真空管太阳能集热器使主动式太阳能采暖系统的应用成为可能。太阳能制冷主要包括太阳能压缩式制冷、太阳能吸收式制冷和太阳能吸附式制冷。太阳能压缩式制冷研究的重点是如何将太阳能有效地转换成电能，再用电能去驱动压缩机。以太阳能作为热源的吸收式制冷是利用太阳辐射热能驱动溴化锂、水溶波或氨的吸收式制冷系统。太阳能吸附式制冷是将系统中的加热器和冷却器去掉，将太阳能集热器与吸附床合二为一，冷却功能则利用夜间室外空气自然冷却
3.3自然风的应用。自然风供冷是可再生能源在暖通空调应用中的重要组成部分。当室外空气的熔值和温度低于室内时，在供冷期内就可以利用室外风所带有的自然冷量来全部或部分满是室内冷负荷的需要。通常，这种情况出现在供冷期的过渡季和间，可采用的方法为新风直接供冷或夜间通风蓄冷。由于利用了自然风提供建筑所需要的冷量，与常规空调系统相比，在运行中不用电或少用电，既节约能源，又减少对环境的污染，同时也改善了室内空气质量。