针对空调工程节能设计问题分析研究

1、针对空调工程节能设计问题分析研究摘要： 随着我国经济的发展，使得空调系统应用环境也不断延伸，大量运用在工业民用项目中空调系统的设计有了很大的进步，其应用技术要求也在不断提高。空调能耗大,空调节能是建筑节能的重点内容。本文主要从节能、建筑节能、空调节能角度出发，分析研究了空调节能设计的策略，可供同行参考。关键词：建筑节能； 空调节能； 设计；节能和建筑节能是大势所趋, 空调节能设计是实现建筑节能的重点环节和重点内容, 空调节能新技术及新设备的发展与应用日新月异, 作为暖通空调设计工程师的我们应与时俱进, 在让空调节能技术步入低碳时代的绿色建筑中有所作为。 一、建筑节能概述 建筑节能涉及从规划、设

2、计、施工、运行、报废的整个建筑生命周期, 建筑节能要从建筑生命周期的角度来考虑。从建筑设备和建筑本身挖掘潜力的同时, 建筑的使用者也发挥着重要的作用, 可通过对舒适性要求和建筑功能用途的适当调整, 以及有节能意识的运行管理, 可以大大减少建筑的能源消耗和投资。综合设计优化出整体性的解决方案, 将建筑中用户的使用要求和自然界的可再生清洁能源的利用有机地结合在一起。新的趋势集中在: 通过高质量的设备和建筑构件之间的全面协同, 尽可能地减少黑色能源和灰色能源的使用, 同时尽可能多地利用可再生清洁能源。 二、空调工程节能技术分析 1、方案设计阶段。空气源热泵技术； 地源热泵技术； 太阳能空调技术； 高

3、效冷热源制冷、制热技术； 蓄能空调技术； 冷热电联供技术； 水泵节能技术、风机节能技术； 热回收技术； 大温差中央空调技术； 变风量空调技术； 低温送风技术； 分层空调技术。 2、施工、调试与验收阶段。节能施工技术； 全能耗模拟软件； 能耗测评与审计的技术项目； 3、运行阶段。节能运行管理技术； 实时监测技术； 自动控制技术； 自动诊断技术； 4、翻新或报废阶段。废件回收利用技术； 旧系统改造技术； 废弃物处理技术。 三、空调工程节能设计分析 1、设计参数确定。建筑室内设计温度、湿度、新风量应满足节能设计标准要求；建筑热工设计应在相关规范标准现值以内, 不符合的应按照现行节能设计标准的规定进行

4、维护结构热工性能的权衡判断, 必要时应提请建筑师修改建筑热工设计, 以达到节能设计要求；建筑耗热量或耗冷量指标应在相关规范标准所规定的限值以内, 不符合的应按照现行节能设计标准的规定进行权衡判断。 2、负荷计算。空调施工图设计阶段, 对每一空调房间或区域必须进行逐项逐时的冷负荷计算； 空调系统设计冷负荷必须按照不同系统类型用不同的计算方法； 新风冷负荷怎么算, 也因系统型式而定。应根据空调区人员的群集情况和设备与照明的同时使用率, 以及所服务空调区的同时使用情况、空调系统的类型及调节方式等, 按标准规定计算确定空调室内热源形成的冷负荷。在下列情况下宜采用通过国际验证的计算机模拟软件对空调系统进

5、行全年动态负荷计算和分析:( 1) 需要对空调方案进行能耗和投资等经济分析时；( 2) 采用利用热回收装置回收冷热量、利用室外新风作冷源调节室内温度、冬季利用冷却塔提供空调冷水等节能措施, 需要计算节能效果时；( 3) 采用蓄热蓄冷装置, 需要确定装置的容量时。 3、空调系统方案设计。夏季须设空调的建筑, 当空调房间 ( 空调区)存在较大内区需要常年供冷时, 应根据室内进深朝向、分隔、楼层以及围护结构特点等因素划分内、外区, 并按内、外区分别设置空气调节系统或末端。空调系统方案设计, 应根据建筑物的用途、规模、使用特点、负荷变化情况与参数要求、所在地区气象条件与能源状况等, 经过技术经济比较选

6、择确定空气调节系统； 并应优先选择能耗低、经济性好的空调系统。使用时间、温度、湿度等要求条件不同和新风比相差悬殊的空调区, 不宜划分在同一个定风量全空气空调系统中。当全空气空调系统必须服务于不同新风比的多个空调区域时, 不应采用新风比最大区域的数值作为系统的总新风比, 应按公共建筑节能设计标准规定的方法进行计算确定。集中空调系统应采用便于实现系统运行节能的自动监测与控制, 并根据建筑功能和系统类型选择确定自动监控的参数内容和调节控制方式。空调风系统 ( 包括空气调节机组) 应满足下列基本监控要求:( 1) 空气温、湿度的监测和控制。( 2) 定风量全空气空调系统宜采用变新风比焓值控制。( 3)

7、 采用变风量系统时, 风机应采用变速控制。( 4) 设备运行状态的监测及故障报警。( 5) 过滤器超压报警及显示。( 6) 应为节能监测专门设置空调系统及设备的用电量独立计量装置。 4、 气流组织设计。风口的选择和布置应依据建筑物的内部条件、功能、供冷和供暖系统方案、人员活动区可能形成的流场, 以及可供选择的风口形式等综合因素确定。对于高大空间的气流组织设计, 从节能考虑应优先采用分层空调技术, 工程设计宜在理论计算的基础上对室内热环境进行计算机气流组织 ( CFD)模拟, 以此来辅助设计, 并对送、回风口的形式、位置等进行流场节能优化。 5、冷热输配系统设计。施工图设计阶段, 应严格进行空调

8、冷热水系统的水力平衡计算, 并作为选择冷热源设备、输配设备、空气处理末端设备、自控和调节阀门等的计算依据。空调冷水的供、回水设计温差不应小于 5 。在保证技术可靠、经济合理的前提下, 宜尽量加大冷水供回水温差, 也就是采用冷冻水大温差技术,这有利于降低水系统的输配能耗； 设计空调系统的冷 ( 热) 量计量装置, 是实现空调设计节能的技术措施之一, 工程设计上应符合下列要求:( 1) 采用区域性冷源和热源时, 在每栋公共建筑的冷源和热源人口处, 应设置冷量和热量计量装置；( 2) 公共建筑内部宜按经济核算单位分别设置冷量和热量计量装置。节能设计要求空调风系统的作用半径不宜过大, 应合理选用空调风

9、系统的风机:( 1) 风机压头和空气处理机组机外余压应依据水力计算结果来确定, 不应选择过大。( 2) 应采用高效率 ( 至少在 52% 以上) 的风机和电机。( 3) 从节能设计考虑宜优先选用直联驱动的风机。 6、系统冷 ( 热) 源设备的选择。选择空调冷 ( 热) 源、冷 ( 热) 水机组时, 不仅要考虑机组满负荷的 COP 值, 还要考虑部分负荷的 COP 值, 综合性能系数 ( IPLV) 和部分负荷非标性能系数 ( NPLV) 来考量全年的综合能效。制冷 ( 热) 机组的单台容量及台数的选择, 应根据空调系统负荷全年变化规律及系统运行特点来确定。居住建筑除特殊要求外, 一般不考虑采用集中冷( 热) 源的空调。 7、系统保冷与保温。空调系统管道设备的保冷 ( 保温, ) 也是空调节能设计的重要内容, 空调冷、热水管道绝热层厚度的计算应按下列原则进行:( 1) 单冷管道应按防结露方法计算保冷层厚度, 再按经济厚度法核算, 对比后取其较大值。( 2) 单热管道应采用经济厚度法计算保温层厚度。( 3) 冷热合用管道, 应分别按冷管道与热管道的计算方法计算绝热厚度, 对比后取其较大值。 四、结语 暖通空调系统的节能占建筑节能的主要部分。因此暖通空调系统的节能不仅关系到千家万户的冷暖，关系到人们