暖通空調(diào)設(shè)計中常用的節(jié)能措施探討

陳 勝

(山西鴻泰達(dá)建設(shè)工程項(xiàng)目管理有限公司，山西太原 030013)

0 引言

在當(dāng)今社會，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)節(jié)能減排，已經(jīng)成為整個社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢，因此，關(guān)于暖通空調(diào)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的措施已經(jīng)成為一個重要的研究課題。要想實(shí)現(xiàn)空調(diào)的節(jié)能設(shè)計，我們需要在現(xiàn)有的基礎(chǔ)之上，不斷提高能源利用效率，根據(jù)不同的特殊情況，采取不同的節(jié)能方法。在特定的相關(guān)的系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計過程中，還要利用和結(jié)合當(dāng)?shù)氐母鞣N條件。此外，我們還應(yīng)該加大節(jié)能技術(shù)的普及力度，使節(jié)能技術(shù)產(chǎn)生顯著的效果，從而真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。

1 明確暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計理念

首先，暖通空調(diào)的相關(guān)節(jié)能特性的設(shè)計目標(biāo)是在節(jié)能減排設(shè)計理念的前提下進(jìn)行的。一般情況下，我們用與之相關(guān)的空調(diào)熱舒適這個指標(biāo)來對空調(diào)系統(tǒng)中的相關(guān)節(jié)能特性設(shè)計進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，我們從空調(diào)的溫度、輻射溫度以及風(fēng)速和空調(diào)的勞動強(qiáng)度等指標(biāo)進(jìn)行逐一清晰的分析，從而在數(shù)據(jù)中探尋出一種相對平衡合適的比例，以求在實(shí)現(xiàn)人們熱舒適等指標(biāo)的同時，還能夠達(dá)到降低自然消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。在我國氣候比較寒冷的冬季，影響人體舒適度的主要因素有溫度變化狀況以及生活環(huán)境中的聲、光、色等。例如，當(dāng)我們設(shè)計建筑時采用暖色調(diào)，因?yàn)檫@樣可以調(diào)節(jié)人們的心里感覺，獲得不同的效果。有時候，人們可能在不自覺中，對實(shí)際室內(nèi)溫度進(jìn)行相關(guān)的調(diào)控，比如調(diào)低室內(nèi)溫度，從而達(dá)到避免能源的過度消耗的節(jié)能目的。與此同時，我們在暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的過程中，一定要對空調(diào)與之相關(guān)的設(shè)計數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真選擇，實(shí)踐證明，通過溫度和濕度兩個主要因素對室內(nèi)的舒適標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行有效確定，節(jié)能是空調(diào)實(shí)際負(fù)荷大小的一項(xiàng)非常重要的因素。我們在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計時，要把握好重點(diǎn)，提高空調(diào)系統(tǒng)的自動化水平，這樣既能夠保證暖通空調(diào)的房屋可以達(dá)到所需的溫度、濕度的相關(guān)要求，而且還可以節(jié)約空調(diào)的相關(guān)熱力，能夠?qū)⒖照{(diào)的能耗降到最低的水平，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

2 關(guān)注空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計

1)實(shí)現(xiàn)中央系統(tǒng)的信息監(jiān)控。

我們傳統(tǒng)的控制模式是先對空氣的溫度和濕度進(jìn)行測量，然后采取措施進(jìn)行合理調(diào)控，如果我們不能對實(shí)際環(huán)境進(jìn)行合理全面的觀察和測量，那么極有可能會引發(fā)暖通空調(diào)的系統(tǒng)不能正常的發(fā)揮出直接作用和對所處的環(huán)境不能得到相關(guān)的參考和借鑒情況，對于這些情況，實(shí)際上都會發(fā)生不同程度的耗能減少現(xiàn)象。我們在設(shè)計節(jié)能特性的過程中采用先進(jìn)的科技，而且利用相關(guān)的人體舒適度的評價指標(biāo)來作為空調(diào)系統(tǒng)的控制參數(shù)，可以對傳統(tǒng)意義上的暖通空調(diào)的控制方法的弊端進(jìn)行較好的修正和解決。同時，這樣還可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)較好的節(jié)能減排效果。如今，暖通空調(diào)的系統(tǒng)控制技術(shù)有了長足的發(fā)展，尤其是在軟件技術(shù)領(lǐng)域取得了一系列突破性成就。因此筆者認(rèn)為，我們在進(jìn)行暖通的節(jié)能特性設(shè)計時，可以更多的運(yùn)用相關(guān)的先進(jìn)的軟件系統(tǒng)對暖通空調(diào)的中央監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行有效的控制，這樣我們能夠很輕易的對暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行全面細(xì)致的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析，從而在很大程度上保證系統(tǒng)能夠更好的實(shí)現(xiàn)我們所需的相應(yīng)的節(jié)能功能。

2)降低中央系統(tǒng)的能源消耗。

因?yàn)榕照{(diào)的中央系統(tǒng)非常龐大而且復(fù)雜，所以，中央系統(tǒng)的水平高低會直接關(guān)系到暖通空調(diào)的性能，因此，我們應(yīng)該更加關(guān)注于暖通空調(diào)的中央系統(tǒng)。在進(jìn)行空調(diào)節(jié)能設(shè)計時，在相關(guān)的構(gòu)造的原則下進(jìn)行節(jié)能減排的改善，能夠通過增加新風(fēng)冷量，運(yùn)用新風(fēng)供冷。這樣，我們無需開啟冷凍機(jī)就能實(shí)現(xiàn)。暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計原則，一是要確保各個空間的室內(nèi)溫度可以獨(dú)立調(diào)控，這是供暖系統(tǒng)的首要目標(biāo)。二是在確保每個室內(nèi)溫度可以獨(dú)立調(diào)控的基礎(chǔ)之上，實(shí)現(xiàn)家家戶戶的熱量(費(fèi))分?jǐn)偟墓δ?，這也是設(shè)計時需要考慮的問題。三是在設(shè)計管路系統(tǒng)時，我們要遵循路線盡量簡單、消耗量少、在確保功效的前提之下最大限度的節(jié)省最初投資。我們都知道，空調(diào)系統(tǒng)尤其是中央空調(diào)系統(tǒng)是非常復(fù)雜的，是由許多子系統(tǒng)組成的一個龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)。因此，在暖通空調(diào)的系統(tǒng)設(shè)計時，我們會特別關(guān)注系統(tǒng)的優(yōu)劣狀況，因?yàn)檫@會直接影響到暖通空調(diào)的使用性能，所以系統(tǒng)的設(shè)計對空調(diào)的節(jié)能有著非常重要的直接作用。我們常常會忽略一點(diǎn)，那就是要盡量改善暖通空調(diào)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的性能，我們知道，對于空調(diào)龐大復(fù)雜的系統(tǒng)而言，由于空調(diào)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)而引發(fā)的熱損失其實(shí)在整個系統(tǒng)的能耗中有著很大的比重。

3)關(guān)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能減排設(shè)計。

有關(guān)于暖通空調(diào)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能減排設(shè)計，圍護(hù)綜合傳熱性的系數(shù)具有不穩(wěn)定性和敏感性，常常會受到諸多因素影響，尤其是保溫性能與窗戶和墻壁之間所占面積等因素的影響，這些因素對空調(diào)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)工作的負(fù)荷的高低會產(chǎn)生相對應(yīng)的不同的影響。在系統(tǒng)的設(shè)計的初期階段，我們會對房屋的圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合全面的考察，尤其是對于熱導(dǎo)性要進(jìn)行全面關(guān)注。通過利用設(shè)計的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)來達(dá)到對室外寒冷的防御。通常情況下建筑節(jié)能主要是提高建筑圍護(hù)熱工的有關(guān)性能，并且降低空調(diào)的熱負(fù)荷，我們在進(jìn)行空調(diào)的節(jié)能設(shè)計時要盡量保證系統(tǒng)路線的簡單，還應(yīng)最大限度上降低管材的消耗，使得相關(guān)的施工措施的操作盡量簡易化，這樣，不僅能夠降低消耗，起到節(jié)能減排的作用，而且對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)有著積極作用和功效。

3 對空調(diào)系統(tǒng)流量的節(jié)能控制

1)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的原理。

我們都知道在夏季的時候，空調(diào)建筑的排風(fēng)溫度往往是低于室外溫度，室內(nèi)空氣的含濕量也低于室外含濕量。我們可以通過熱回收的相關(guān)裝置對排風(fēng)和新風(fēng)進(jìn)行相應(yīng)的熱能量交換，這樣，可以有效的降低新風(fēng)的溫度及濕度。在冬季的時候，排風(fēng)溫度往往是高于室外溫度，當(dāng)然，排風(fēng)的含濕量也會高于室外新風(fēng)的含濕量，使用熱回收裝置，就能夠很好地預(yù)熱，還可以加濕新風(fēng)。具體的做法是我們應(yīng)該先在排風(fēng)出口處安裝一個熱交換器，這樣就使得排風(fēng)和新風(fēng)能夠以不同的渠道實(shí)現(xiàn)間接接觸，實(shí)現(xiàn)交換換熱，從而成功的回收排風(fēng)余熱，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。目前情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)熱回收設(shè)備主要分為顯熱回收型和全熱回收型這兩種。這種產(chǎn)品既可以廣泛使用于中央系統(tǒng)，而且還能夠用于一般意義上的供暖建筑。不但可以節(jié)能，降低消耗，而且在一定程度上有利于室內(nèi)空氣的潔凈。我們都知道，采暖、空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計常常是按照最糟糕的環(huán)境承受力所進(jìn)行的，因此，在暖通空調(diào)使用的大部分時間里，往往會出現(xiàn)實(shí)際負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計熱(冷)負(fù)荷，這是很正常的現(xiàn)象。水和空氣是熱量和冷量的傳輸載體，其流量也會隨著負(fù)荷的變化而不斷改變著。這樣做，既是實(shí)現(xiàn)采暖和空調(diào)質(zhì)量，也是節(jié)能，降低消耗的要求。因此，如何有效的控制系統(tǒng)的流量，實(shí)現(xiàn)滿足暖通空調(diào)的負(fù)荷不斷變化的需要，還要在最大限度上實(shí)現(xiàn)電能的節(jié)省，這也是近些年以來技術(shù)熱點(diǎn)之一。

2)對空調(diào)系統(tǒng)的流量控制。

傳統(tǒng)的做法是改變系統(tǒng)電流的阻力，一般情況下是用閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)。顯然，在現(xiàn)代社會里，這種做法已經(jīng)越來越不可取了。因?yàn)檫@是以消耗流體的機(jī)械能作為代價的，而這些機(jī)械能通常是需要泵和風(fēng)機(jī)來提供動力的。為了盡量避免這種毫無意義的能量消耗，我們會對系統(tǒng)進(jìn)行集中的調(diào)節(jié)，即采用變革系統(tǒng)動力的方式而不使用改變系統(tǒng)阻力的方式，這也已經(jīng)成為暖通空調(diào)節(jié)能發(fā)展的大趨勢了。改變系統(tǒng)動力的控制設(shè)備中，主要有泵、風(fēng)機(jī)等多臺并聯(lián)的變速調(diào)節(jié)器，主要是定速機(jī)與變速機(jī)的并聯(lián)、變速與變臺數(shù)的聯(lián)系等。在變臺數(shù)調(diào)節(jié)中，需要注意的是，要實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)單機(jī)工況的改變，即隨著并聯(lián)臺數(shù)的相應(yīng)減少，使得仍在運(yùn)行的泵(風(fēng)機(jī))的流量不斷增大，導(dǎo)致了工作效率大大降低，結(jié)果就有可能導(dǎo)致超載的現(xiàn)象發(fā)生。在進(jìn)行變速調(diào)節(jié)時，對于具體的問題，我們需要進(jìn)行變速控制信號的相應(yīng)選擇還有系統(tǒng)的運(yùn)行模式的選擇。運(yùn)行模式指的是，是要實(shí)現(xiàn)并聯(lián)各臺的全部變速還是應(yīng)該定變結(jié)合等。

在建筑節(jié)能的相關(guān)設(shè)計中，進(jìn)行暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計，是非常有必要的。從空調(diào)節(jié)能的相關(guān)設(shè)計和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，筆者認(rèn)為設(shè)計人員要從節(jié)能設(shè)計的角度出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，進(jìn)行全面考慮，不能僅僅只側(cè)重于一個方面，要盡量在建筑領(lǐng)域的各個方面進(jìn)行充分考慮，同時還要將相應(yīng)節(jié)能構(gòu)思在實(shí)際施工中全面更好的應(yīng)用，只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)更好的節(jié)能效果。

［1］沈少君.論暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能問題［J］.建材與裝飾(下旬刊)，2007(12):5-7.

［2］白艷麗.暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能淺析［J］.科技信息，2008(1):21.

［3］亓云鵬.采暖工程中的室溫調(diào)節(jié)與節(jié)能［J］.黑龍江水專學(xué)報，2005(1):54-55.

［4］高志強(qiáng).暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能措施探究［J］.山西建筑，2012，38(31):217-218.