暖通空调体系中的节能设计方案研究

　　暖通空调的节能体系是建造节能的重要手段，而以往的空调设计只是侧重功能而不是节能。下面这篇节能与环保论文主要论述现有的节能设计方案的侧重点，提高对节能设计的重要性，完善节能设计准则，并给出节能理念和节能商品直接搭建的节能化设计。文章采用科学的方式选取能源种类和应用模式，该方案能达到能源的多极化应用，并关注热泵对建造节能的价值，如节能和减排作用，并给出低温供热和高温制冷目标以及节能方案设计研究。

　　关键词：暖通空调,节能体系,节能方案

　　1 引言

　　伴随经济的迅速发展，中国逐渐成为世界范围内第二大经济单元。此外，伴随资源和环境之间的压力不断增大，中国逐步成为世界二氧化碳排出量最高的国家。为平衡资源和环境保护之间的关系，保障经济发展，我国不断推进节能减排策略，提倡绿色建造设计。

　　在公共建筑设计中包含供暖的暖通空调能耗占据整体建造设计的三分之二左右，减少能耗是建造设计的核心部分，也成为工程师需要应对的挑战。暖通空调装置具备如下特征：

　　1.将各个部分进行耦合连接，采用冷热源头，冷热输送体系以及房屋冷热终端搭建;

　　2.设计的作用因子不断变换，由于气象标准，维护构造，建筑内外之间的形态和需要，综合考量多种设计因子并结合气象参量，导热规则等因子。

　　2 现有的节能设计方案的偏离点

　　2.1 重视功能而忽视节能

　　现有的暖通空调体系多考量功能特点而忽略节能特性，对节能的考量通常局限在设计准则上。而在设计流程中引入节能标准，转变现有的设计模式，则能从底层改进暖通空调建造体系。

　　2.2 节能设计准则不完善

　　合理的节能设计准则能够实现充分节能的目标。传统的设计理念中，设计人员将实现节能标准作为满足充分节能的依据。因而，在现有节能标准下，若客户未要求整个工程的节能水准大于现有的标准，设计人员则往往不会主动挖掘整个节能系统的节能潜质。通过大量实证研究发现，很多满足节能规范的方案，若多加优化则能够获得优秀的节能状态，因而在设计优化方向，需要在现有节能要求之下完成深度优化。

　　2.3 节能理念和节能商品直接搭建节能化设计

　　在具体实施过程中常把空调节能系统简单地划分为节能理念和节能策略，往往忽略了空调装置的科学性。使得节能建造工程简单地对等于节能策略和节能商品。而上述部分并不能涵盖所有的节能标准，而成为理想化节能实施方案。

　　理想化节能方案通常包含在运行过程中，最高限度地扩展节能实力，平衡节能收益和开销之间的平衡关系。

　　3 本文的节能设计理念

　　3.1 科学选取能源种类和应用模式

　　现有的研究显示，应用过程中的能量损耗和二氧化碳的排出量占据了整个建筑过程的85%之上，在现有建筑能源种类和应用模式下，矿产资源损耗和二氧化碳之间为正相关联。由于建筑全寿命周期下冷热损耗量，建筑能源种类和应用方案不存在关联，但在应用过程中，矿产资源损耗以及二氧化碳排放量却紧密关联。因而科学选取建筑能源模式和应用方式会减少废气排放，实现能源损耗和应用方式之间的科学性便于建筑能源优化。

　　3.2 合理选择冷热源模式

　　由于供给相同的热能，不同冷热源的矿产损耗和二氧化碳排放数量存在差别，因而设计方案需要依照项目的能源局限标准，采用多种方案对照的方式获取冷热源模式。并且综合具体工程的资源标准，节能标准和经济要素完成解析，确定科学的冷热源模式。

　　3.3 达到能源的多极化应用

　　采用能源较高部分作为功能发电模块，其获取的余热和整个建筑的供热以及制冷体系相呼应，不断提升能源的利用效率，便于形成供热以及制冷的能力。

　　3.4 关注热泵对建造节能的价值

　　从供热方向而言，现有的科技水平下，仅有采用热泵才能够达到能源利用效率大于100%的目标，并且把不能够直接利用，且保存数量大，在自然界中大量存在的低品味热转换为建筑热能源。

　　3.4.1 节能作用

　　提升电力装置的年负载效率，冬季需要供热和夏季需要制冷的区域存在电力需求不平衡的状况，电力装置的年负荷效率很低。很低的年符合率则表明发电煤能耗量增加，选取热泵供热的模式，则增加了电力需要，使得发电消耗煤炭量减少。

　　3.4.2 减排作用

　　达到传统意义上给出的热电化与集中产热方式，实现生产和生活现场的零废气排放目标，优化城市供暖体系，并改进冬季的大气条件。

　　3.5 低温供热和高温制冷目标

　　不断应用再生能源以及各类废气和废热实现建造节能，由于该类能源具有存储数目达，密度和品位不高，因而广泛包含在自然界中。针对暖通空调系统而言，低品位能源的利用效率和系统供热以及制冷作用紧密相关。低品位能源和供热以及制冷温度越接近，则能源利用数量较大，利用开销较小，节能减排作用显著。

　　4 节能方案设计研究

　　4.1 未给定节能目标的方案

　　整个过程需要增加不同的技术投资策略，但需要对照给定工况和损耗，整个过程较为简约。首先构建满足工程标准，能源标准和政府需要的方案，测算各个方案的给定工况能耗以及冷热量矿产能耗量。确定各个环节的技术策略，并判断各个方案的设计参量。

　　4.2 给定节能目标的方案

　　整个方案划分为采用能源效率以及能源消耗数额的表述模式。首先构建满足工程标准，能源标准和政府需要的方案，测算各个策略给定工况效能以及单位冷热量的矿产能源损耗结果。设定满足结果的方案，判定各个部分是否和标准一致，判断节能策略并优化设计参量。

　　5 本文总结

　　在节能低碳的背景下，建造节能中的暖通空调体系节能成为主要部分。由于建筑节能和节能产品和技术相分离，因而更重要地市在节能目标下实现暖通专业设计方案，完成节能策略和节能商品的科学选取，并且构建技术相适应，投资科学以及节能减排的暖通空调系统。

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　　《节能与环保》(月刊)创刊于1983年，由中国资源综合利用协会、中国节能协会和北京节能环保中心主办。是以技术为主同时富含各种商机信息的综合性月刊。作为国内资源节约综合利用和环境保护领域的综合性科技期刊，始终坚持正确的办刊方向，为我国的资源节约综合利用和环境保护事业的持续、稳定和快速发展做出了贡献。