暖通节能空调的设计

摘 要随着暖通空调的广泛应用,暖通空调的节能设计越来越受到人们重视.暖通节能空调技术的开发研究是保证暖通空调节能与建筑系统节能的重要基础.因此,研究暖通空调的节能设计具有非常重要的意义.本文主要论述了暖通节能空调设计的原则,以及暖通节能空调设计的方法.

关 键 词暖通空调；节能设计；原则；方法

中图分类号：TU83l文献标识码：A文章编号：1671-7597（2013）15-0038-01

随着社会经济的发展,空调技术被广泛地应用到生产生活的各个方面,但是随之建筑能耗也迅速增大,其中暖通空调占有很大的部分.现在节约能源,环境保护已经成为社会的共识,在建设节约型社会的倡导下,进行暖通空调节能设计和开发是必然趋势.只有注重暖通空调的节能设计才能在社会与环境可以承受的范围之内,提高能源的利用效率,尽量减少在能源生产与利用的各个不同环节的不必要的浪费.因此,研究与开发暖通节能空调的设计,不仅可以改善环境,降低能源的损耗,有效地保护能源,并且可以提高经济效益,推动经济的可持续发展.

1暖通节能空调设计的原则

1.1以节能作为基本原则

暖通节能空调设计的基本原则是节能,以热舒适指标作为节能设计实际应用的指导.热舒适指标的主要影响因素有：湿度、温度、风速、平均的辐射温度以及劳动强度.利用探索和组合这几个因素的合适比例,实现节能和舒适的协调.并且还要适当地围护房屋的热导性,应对室外气候的变化,保证房内保持舒适的微气候.此外,要简化管路系统设计,这样可以减少耗材量,节省投资.

1.2满足日常生活环境声音、光线、色彩的要求

尽管舒适环境是人体舒适的主要影响因素,但是声音、光线以及色彩也是不可忽视的重要因素.例如,人们居住室内环境应该以暖色调为主,这样可以相对降低室内温度,达到节能目的.

1.3正确处理整体与局部关系,兼顾集体与个人

通常状况下,实行集体供暖会降低能源的消耗,提高能源利用效率,但是也要注意个人需求.一方面,暖通节能空调的设计要保证每个房间室内温度可以独立控制；另一方面,要实现分室或分户热量的分摊.

1.4利用室内通风量,对室内空气品质进行控制

暖通节能空调的设计趋势是通风量增大,但是重要的是要解决空气质量的问题.因此,通过室内进风排风的合理气流组织,进行空气品质的改善,从而保证良好的室内空气环境,实现节能的目的.

2暖通空调的节能设计

2.1实现可再生能源与低品位能源在空调系统中的推广应用

随着空调系统在人们生产生活中的广泛应用,不可再生的能源在空调中消耗大幅度的增加,严重破坏了生态环境.如果利用可再生的能源或是低品位的能源作为动力,可以有效节省能源,促进环境保护的进行.在空调系统中实现可再生能源与低品位能源的应用已经成为暖通节能空调设计的重要的课题.在这种状况下,地源热泵的空调系统逐渐发展起来.地源热泵的空调系统是利用地下恒温层的土壤的热量使空调系统COP值提高,降低同等制热量的系统的能源消耗.此外,对于太阳能供热或者是制冷的技术也在研究和开发中.

2.2科学合理的选择空调方式

暖通节能空调设计的重要的方面是合理选择空调方式.近年来,由于具有节约能源与提供舒适环境的优点,变频空调得到飞速发展和广泛应用.据统计,在日本变频空调占据日本房间空调的市场销售的80%以上.依据日本的JRA404标准,在冷负荷相当的状况下,变频空调消耗功率只有定频空调的66%,也就是说可以省电34%.所以,变频空调是空调发展的必然趋势.在空调的系统中,变频技术的应用有两种形式：一是利用变速风机与变速泵替代调节阀,降低系统内部的损耗,提升整体的效率；二是采用变流量技术,依据空调的负荷对风流量或是水流量进行改变,实现节能的目的.

2.3提高建筑围护结构保温性能,降低冷热损失

对于相同形状建筑物,南北朝向冷负荷要比东西朝向的要小,所以,合理选择建筑物朝向是实现节能的重要措施.相同体积建筑物体的形系数越大,其围护结构传热就越多,空调得冷负荷也就越大.因此,建筑设计时要控制建筑体形系数,如果体形系数较大,应该增加建筑围护结构热阻,实现节能目的.此外,还要减少外窗的面积,采取遮阳措施,例如,可以选用双层玻璃、特种玻璃以及遮阳板等.

对于暖通空调的整个系统来说,通过建筑围护结构的空调负荷占有了很大的比例,围护结构保温的性能是围护结构传热系数的决定因素,也就是说,围护结构的保温性能决定了通过围护结构空调负荷的大小.所以,提高建筑围护结构保温性能是降低空调能源损耗的重要的措施.首先,要合理控制窗墙的比例.建筑物窗墙的面积比例是围护结构节能的主要影响因素.确定合理的窗墙比例要综合考虑包括地区差异、日照时间、日照状况、太阳总的辐射强度、室外温度、季风、阳光入射角,采光的设计以及开窗的面积等因素.通常要在保证自然采光的基础上合理控制窗墙的面积比例,一般东西侧小于等于30%；南侧小于等于35%,北侧小于等于25%.其次,要选用新型的墙体材料和复合墙体的围护结构.还可以采用保温材料对墙体进行保温处理.此外,为了降低太阳的辐射,可以利用通风屋顶,种植屋顶,架空屋顶、蓄水屋顶等措施.

2.4空调系统运行管理中的节能控制

运行管理对于暖通节能空调具有非常重要的作用.系统运行节能控制可以弥补能源设计或是管理模式存在的缺陷,通过对设备的运行进行控制,可以促进能源精确合理地消耗.最理想的状态是通过楼宇自控系统实现节能控制.楼宇自控系统主要的功能是监控、管理和测量建筑物内部各种的设备,以保证设备的可靠安全运行,节省人力和能源.利用楼宇自控系统可以促进建筑运行的节能管理.因此,实现建筑智能化,加强空调的自控系统研究和开发是实现节能的重要措施.

3结束语

暖通节能空调的设计是保证暖通空调节能与建筑系统节能的重要基础.研究暖通节能空调设计,不仅可以改善环境,降低能源的损耗,有效地保护能源,并且可以提高经济效益,推动经济的可持续发展.因此,我们要结合实际情况,根据暖通节能空调设计的原则,制定科学合理的暖通节能空调的设计方案,以提高能源的利用效率,促进经济可持续发展.