空调水系统节能研究_空调水系统节能研究现状_1

空调水系统节能研究_空调水系统节能研究现状

       对于空调水系统节能研究的问题，我有一些了解和研究，也可以向您推荐一些专业资料和研究成果。希望这对您有所帮助。

1.通风空调技术发展与建筑节能？

2.超高层建筑给水排水设计中的节能、节材研究

3.民用建筑暖通空调节能设计措施探讨？

4.探讨几项暖通空调系统节能设计重点措施？

5.空调系统可以通过哪些途径节能？

通风空调技术发展与建筑节能？

       随着资源的越来越紧缺，环境破坏越来越严重，采用节能型空调系统已经成为一种必然趋势，节能空调能有效降低能耗，创造良好的节能效益。本文分析了建筑空调节能技术。

       建筑空调能耗是整个建筑能耗的重要组成部分，现代建筑内部安装了大量的空调系统，消耗了大量的能源资源，必须加强建筑空调的节能管理，发明节能技术，控制建筑空调系统的能耗，以此来提高空调系统的工作效益，发挥对建筑的支持功能，要积极分析建筑空调能耗特点，从各个方面积极把握建筑空调的能耗，采用先进的节能技术，确保建筑空调系统的节能功效的发挥。

       1、控制输送系统的能耗

       通风空调工作、运转过程中，风机与水泵能够损耗掉一定的能量，例如：电能。必须积极控制电能损耗，实际的方法和途径为：

       （1）扩大供水、回水的温度差

       如果输送系统内部输送冷（热）量的载冷（热）介质的供回水温差选择较大值，那么，当他同初始温差的比是n，利用流量计算公式能够得出：扩大温差时，流量时初始流量的，则对应的管道能量损耗则缩小到初始能耗的，节能成效十分明显，因此，确保空调达到一定精度，满足人类需求的条件下，可以尽量扩大温差，而目前运用的空调水系统中供回水温差大多都是5℃。

       （2）利用低流速流体

       一般来说，水泵以及风机的功能损耗率是随着管道系统的流速变化的，二者之间成正比，因此，选择低流速流体能够达到节能的目标，同时，也能有效确保水力工程的稳定性和减少噪声污染。

       （3）提升输配系统的效率

       在空调系统设计过程中，应该注重水泵扬程的科学设计，当扬程较高时，可以通过控制阀门开度来对科学优化输配系统的水力平衡，确保系统能耗集中耗费在阀门与过滤器中，同时选择二级泵系统，对于送风系统来说，要优化设计，保证风机在高效部位运转。

       （4）选择变风量系统

       变风量系统通常凭借调节送风量来科学调节各个室内的温度与湿度，而且，如果各个室内负荷比设计量小，那么这一系统则能够科学调整输送的风量，这样就控制了系统的输风量。从而，缩小控制了空调系统的容量，有效控制了设备成本投入，同时也有效控制了系统的能量损耗。同时，控制风量也有效节省了空气处理中的能量损耗，经过实际的应用总结出：变风量系统的安装能够有效节约能源在30%以上，也能够确保其环境的舒适程度，变风量系统一般适合用在楼层空间较多且大的办公建筑，能够达到节能环保、实用便捷的优势作用。总的来看，变风量系统在实际工作中属于节能环保型空调系统。

       2、冷热源节能控制

       对于空调系统来说，冷热源系统是主要的能耗系统，必须科学优选冷热源系统，从而达到节能环保的目标。一般来说，空调系统会选择以下三类冷热源模式，分别为：水冷冷水机组与锅炉、热泵、溴化锂吸收式与锅炉。夏天，气温较高，选择水冷冷水机组发挥制冷功效，相反，冬天气温较低则应选择锅炉系统。水冷冷水机组运转中要损耗大量的电能，而且能效比相对较高，达到3.7-5。

       如果空调制冷量=300RT，应利用离心式压缩机，150-300RT时，则应利用螺杆式压缩机，<150RT时，适合选择活塞式压缩机。通常，在水源充沛的区域则适合选择水冷冷水机组。热泵性机组能够发挥有效的节能功效，而且风冷热泵冷水机组更多则是应用在建筑面积为几千到一万的中央空调系统中，这样就能够发挥双重作用，也就是夏天发挥制冷作用，冬天则发挥供暖供暖。选择带热回收的风冷热泵机组还能废热回收利用。在夏天室内制冷时，可以回热室外机的热量进行对生活热水的加热。

       3、空调机组与末尾设备的节能方法

       同世界同一领域的产品对比起来，我国生产的风机盘管主要缺点就是耗电量较大，较重且噪声较大。所以，在实际设计过程中必须从这些方面入手，进行积极控制，优选质地较轻，单位风机功率供热或制冷量较大的机组。要注重空调机组的科学选择，为了达到节能效果，要尽量选择风机的风量与风压科学配合、漏风少且空气输送系数大的机组。

       4、扩大送风温差并科学控制新风比

       不同的人对于空调的需求程度不同，都有自己舒适感，所以，舒适区的范围也相对广泛，舒适区域中，人体热舒适感觉不会出现太大变化，然而，系统的能量损耗出现了很大的变化。为了达到节能的目标，可以扩大送风温差，凭借最低的耗能达到舒适性空调所需要的环境。夏季，要使干球温度、相对湿度更高;冬天，则选择相对低的干球湿度与相对湿度。就能够控制围护结构的传热负荷、新风负荷，达到控制空调系统能耗的效果。

       5、变频技术

       根据空调控制系统的性质与特征，现代电子信息技术也在不断发展，变频器被更加深入、广泛地利用，可以将变频技术运用到空调系统中，发挥节能的功效，各类冷水机组都配置相对科学、健全的自动控制调节设备，从而确保其根据负荷的大小进行动态调节自身的运转模式，达到高效工作、高效运转的效果。变频技术能用在多个空调系统中，例如：空调机组、末端设备、水泵等等，而且经过实践证明，这些设备的使用能够有效控制能量损耗达30%。

       6、太阳能在空调中的应用

       太阳能属于一项绿色、节能、环保的新能源，而且具有储量丰富、用不尽、用不完的特点，可以将其应用在建筑空调系统中发挥节能环保的功能。其中太阳能的热利用为现阶段建筑系统内部太阳能利用的主要方式，主要包括被动利用与主动利用，其中被动式太阳能方内部构造较为单一、成本低、无需其他辅助性能源，只需要对建筑进行科学的定位、安排，对其内部构件进行有效处理，就能通过热交换模式来发挥太阳能的作用;相反，主动式太阳房构造则相对复杂，成本也很高，要求电能的支持，从而加剧了能源损耗。

       采暖降温系统通常包括太阳集热器、风机、泵、储热器构成，建筑空调节能技术还包括太阳能光电板发电技术，或者建筑的外延围护系统同样选择太阳能集热墙，利用太阳能发挥供热供暖功能，替代空调技术，减少能耗。

       7、采用冷却塔供冷技术

       这一技术主要是指当室外空气湿球温度处于较低状态，可以将制冷机组关掉，而且依靠流过冷却塔的循环水直接或者间接地为空调系统输送冷气，从而为建筑物带来其需要的冷量，达到有效控制冷水机组能量损耗的效果。

       冷却塔供冷技术目前已经在国内外得到了一定的发展，而且经过实践证明，是一项较好的空调节能技术。特别是当室外湿球温度下降到极低时，冷却塔出水的温度同空调尾部设备所要求的水温想当时，就可以将人工冷源系统关掉，这样就减少了能源的损耗，达到了节能环保的效果。

       总结：

       建筑节能是建筑发展的必然趋势，在建筑投入使用中，空调能耗占主要部分，所以建筑空调节能在绿色建筑中占着主导地位，必须加强对建筑空调技术的研究与发展，提高建筑空调的节能水平，创造出可观的建筑节能效益。

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超高层建筑给水排水设计中的节能、节材研究

       众所周知，在改革开放以后，特别是近几年的发展，我国经济发展得到了很高的提升，在生活上，得到的一个明显的体现就是越来越多的家电产品进入我们的生活，而且扮演着越来越重要的角色。当然，这些产品也真实改的在变了我们的生活。我们就说央空调吧，以前普及率哪有现在这么高。就以中央空调节为例，下面让小编带着您一起对中央空调节能技术进行解说!

中央空调节能技术：

       1、人员数量及设计新风量的确定

       人员数量及设计新风量的确定是中央空调节能技术的最基本的一项，因为在在空调系统中，如果能够根据需要来确定风量，就可以直接满足需要的人员的冷气规范要求，这样绝对可以节约很大的一笔运行费用。一般情况下，中央空调想要根据要求和规定来送风，必须保证室内卫生条件的满足，例如空间的大小，环境的温度湿度等等因素。所以，中央空调节能最好可以对于室内人员数量，根据实际的需求来选择。

       2、CO2浓度控制

       CO2浓度控制是一项硬件的技术，需要有些设备进行对中央空调中的CO2浓度进行精确的控制。还要强调中央空调的风量的实时控制。但是这项技术受很多因素的影响，特别是天气因素，因此实现起来需要花很多的而精力。加入中央空调根据实时的CO2浓度来确定实时送入室内的新风量，就是代表在满足卫生要求的条件下，有利于节省空调的运行能耗。

       3、变风量空调技术

       变风量空调技术就需要降到变风量空调系统，这个系统主要是中央空调需要实现可以根据使用的需求，具体到每个房间需要的热量或者是冷气，然后进行风向风速的自动调整，防止某些区域出现过冷或过热的情况，变风量空调技术也是空调节能的一项基本技术。

       4、焓值控制技术与温差控制技术

       焓值控制技术与温差控制技术可能听起来有些复杂，因为焓值控制和温差控制技术的基本原理是利用在空调在充分利用较低参数的室外新风环境中，减少设备的运行时间，达到节能的目的。

       5、热回收

       热回收技术应该也是中央空调节能的很先进的技术了，热回收技术包括空气热回收和冷却水的热回收，但是从目前的总体状态来说，热回收技术回收效率比较一般，特别是针对大型的中央空调系统。因此，回收利用受到一定的限制。

       6、降低输送能耗

       降低输送能耗技术是比较可行的一项技术，主要也是中央空调节能的一项表现。一般我们是选择较高的风机、水泵的运行。

       目前我国的中央空调普及越来越广泛，在学校、建筑、大型商场使用的都是中央空调节，在这方面上，中央空调的使用很关键的，因为大型的产所不能安装太多的空调，经费上也不现实。另外，现在也很多的家庭会议选择中央空调了，只要您愿意，也可以选择适合您的中央空调。

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民用建筑暖通空调节能设计措施探讨？

       郑州某超高层综合楼位于郑州市郑东新区CBD外环，建筑高度118.8m，地上30层，地下4层。地上部分建筑面积60863m2，地下部分建筑面积12317m2.地下1~4层为设备机房和地下汽车库，可停放汽车242辆，其中地下2~4层战时为五级二等人员掩蔽所；地上5层裙房，作餐饮、娱乐和商业用；主楼部分主要做开敞式办公用。结构形式为框架—核心筒结构。

       　在该项目设计中，笔者结合设计的基本要求，并在此基础上，征求了国内一些设计同行的意见，对设计进行了一些改进。希望能和广大设计同行共同探讨。

       　1.避难层集中设置报警阀，省去减压阀的做法

       　就建筑高度在120m左右超高层建筑的喷淋系统的报警阀设置来说，通常采用分散设置湿式报警阀的做法：在避难层内设置若干套湿式报警阀，供建筑高区自动喷水灭火系统使用；在地下室内设置若干套湿式报警阀，供避难层以下的低区自动喷水灭火系统使用。同时，根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001-2005）的相关要求，湿式报警阀入口压力不应大于1.2Mpa，在低区湿式报警阀环状供水管道入口设置减压阀组，控制阀前压力不大于1.2Mpa.

       　在闭式自动喷水灭火系统设计中，根据计算，喷淋水泵扬程需要1.8Mpa.在整个闭式自动喷水灭火系统的各个组成部分中，结合相关喷淋产品所提供的技术参数，湿式报警阀的工作压力为1.2Mpa；普通玻璃球下垂型喷头的额定工作压力为1.2Mpa，出厂试验压力为3.0Mpa；一般水流指示器的额定工作压力为1.2Mpa，出厂密封测试压力为2.4Mpa；对夹式安全信号蝶阀的额定工作压力可达1.6Mpa.

       　此外，根据《自动喷水灭火系统施工及验收规范》（GB50261-2005）6.2.1条的规定：“当系统设计工作压力等于或小于1.0Mpa时，水压强度试验压力应为设计工作压力的1.5倍，并不小于1.4Mpa；当系统设计工作压力大于1.0Mpa时，水压强度试验压力应为该工作压力加0.4Mpa.”那么，当系统工作压力较大时，采用无缝钢管以及额定工作压力较大的阀门等材料即可满足系统的设计及施工验收需要。

       　结合上述压力数据，在整个闭式自动喷水灭火系统设计中，作为整个系统中的重要一环，相比之下，湿式报警阀的工作压力只有1.2Mpa，小于整个系统的其他组件。有鉴于此，《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001-2005）才要求湿式报警阀入口压力不应大于1.2Mpa.

       　在项目设计中，笔者曾作过如下考虑：如果按照常规设计，采取在地下室和避难层分散设置湿式报警阀的做法，在低区报警阀组前的环状管网上分别设置减压阀组。根据设计要求，减压阀组通常采用两组并联，每个报警阀组采用报警阀前后设置控制阀门，并在报警阀前加设过滤器的做法。由于报警阀前后的控制阀门一般采用普通手动阀门，一旦减压阀出现故障的情况下，控制阀门不具备自动关闭功能。因此，两组报警阀组通常不具备故障情况下的自动切换功能，只能手动进行切换。此外，由于报警阀分散设置，从一定程度上增加值班人员的工作强度。

       　为了克服低区上述不足，进一步确保湿式报警阀的安全，经反复考虑，最终决定把湿式报警阀集中设置在避难层。由于避难层的建筑高度大约在60m左右，由喷淋水泵扬程减去报警阀和喷淋水泵间的高差（喷淋水泵设在地下三层。），从而可以确保湿式报警阀阀前压力小于1.2Mpa.相比之下，由于报警阀在避难层集中设置，无需在阀前设置减压阀组即可有效保证报警阀不会发生超压，从而可以充分确保报警阀的安全，进一步提高了整个自动喷水灭火系统的安全程度。同时，由于报警阀集中设置，必然利于系统日后的运行管理。

       　2.屋面雨水落水管兼作喷淋末端试水排水管道的做法

       　对于高层框架—核心筒结构的高层建筑，由于高层建筑本身竖向管道较多，必然需要占用标准层有限的建筑面积。那么，就我们给水排水专业来说，能否对现有管道系统进行合理优化，在保证建筑使用功能的前提下，尽可能减少竖向管道数量，既利于节省管材，同时也利于节省建筑空间。

       　对于高层建筑屋面雨水排水设计，《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）第4.9.26条规定：“高层建筑雨水排水管材宜选用承压塑料管或金属管。”同时，笔者也查阅了国内部分超高层建筑的设计实例，屋面雨水排水管道多采用热浸镀锌钢管，也有部分采用钢塑复合管。同时，在超高层建筑的喷淋设计中，结合喷淋末端试水装置的设置位置，需设置专门的喷淋末端试水排水管道。那么，在设计喷淋平面的时候，能否结合屋面雨水排水管道的设置位置（对超高层框架—核心筒结构的建筑，雨水管道通常靠外墙设计。），在靠近雨水管道处合理设置喷淋末端试水装置？这样设计的话，就可以把屋面雨水管道兼做喷淋末端试水排水管道。从理论上看，这样做应该是可行的。

       　在郑东新区该超高层项目设计中，笔者采用了如下做法：屋面雨水管道采用衬塑钢管，靠建筑外墙设置。在靠近喷淋末端的雨水落水管每层的适当位置（在室内吊顶以上。），引出一根DN50的排水支管（与雨水管道同材质。），并结合喷淋末端试水排水系统的需要，设置排水漏斗。同时，在该支管上设置控制阀门（设计采用球阀。根据排水需要，不宜设制截止阀。）。当该层需要打开喷淋系统末端试水装置进行试水时，手动开启该层雨水管道支管上的控制阀门（该阀门也可自动启闭。），排放喷淋试验用水；当试验结束时，关闭该阀门，以防止下雨时，屋面雨水从该层排水漏斗处进入室内。采用上述做法，既节省了一趟排水管道，并节减了相关安装费用；同时也尽可能减少对标准层建筑面积的占用。

       　3.冷却塔的设计及节能运行问题

       　通常对于有中央空调冷却循环水系统的建筑，结合高层（多层）建筑主楼、裙房和室外场地的关系，合理选择冷却塔的摆放位置，对于节省造价、降低日后运行成本有着重要意义。在冷却塔的设置位置方面，当建筑专业和室外环境允许的情况下，在室外场地上（绿化意内）直接设置冷却塔也是一个不错的选择。显然，冷却塔的位置距离空调制冷机组越近，相比之下更节省冷却循水管道，也必然利于降低冷却循环水系统的造价和建安成本。同时，冷却循环水管道长度越小，系统管路的水头损失必然降低，利于降低冷却循环水泵的扬程，也就降低了系统日后的运行成本。此外，由于日常地面风速比起高空要小的多。当冷却塔设置位置越低的时候，冷却循环水的飘失水量也就越小，利于整个系统的节水。而且，由于冷却塔设置位置较低，那么冷却循环水系统的补水系统可充分利用市政水压完成，避免了冷却塔补水系统的二次加压，势必从一定程度上降低系统日后的运行费用。同时，如果能够在室外地面上直接设置冷却塔没的话，势必减少了冷却塔在屋面上所带来的屋面荷载，节省了结构造价。

       　在该项目设计中，结合该建筑底层的使用功能，同时，结合该建筑室外场地的情况，把冷却塔设置在该建筑南侧的室外绿地内。考虑美观需要，要求冷却塔厂家对塔体（方形横流式冷却塔）进行适当美化（借鉴电气专业室外箱式变电站的做法：室外箱式变电站经适当美化处理后，其外观效果可作为室外建筑小品）。由于冷却塔设在室外绿地上，为了防止室外落叶进入冷却循环水系统，设计要求在冷却塔的塔顶出风口上设置钢丝网。该系统经过空调季节运转，运行情况良好。同时，根据建成后的实际效果来看，由于室外冷却塔处理得当，相当于一个室外小品，对于丰富建筑环境，起到了不错的效果。

       　结语

       　随着国家资源供需矛盾的日益突出，在设计中采取一切必要措施，充分贯彻“节水、节材、节地、节能、环保”的设计要求，成为摆在每个给排水设计师面前的一个不容回避的责任。这就需要我们在设计中，充分理解设计中的每一个细节，在保证设计功能需要的前提下，从每一个细微之处限度的节约每一寸管道、节省每一个阀门、降低每一度电力消耗，充分减少系统建造及运行成本。

探讨几项暖通空调系统节能设计重点措施？

       摘要：随着我国人民生活水平的不断提高，对民用建筑的舒适性以及相关功能性也提出了较高的要求，因此在现代民用建筑中广泛采用暖通空调系统。而为了降低暖通空调系统在运行过程中所产生的大量能耗，减少能源的浪费，设计人员应积极运用先进的节能设计理念和新的设计方法，通过对新技术新设备的合理应用来实现优化暖通空调系统的设计方案，提高节能效果的目的，从而推动我国建筑行业向绿色低碳方向发展。

       关键词：民用建筑；暖通空调系统；节能设计

       暖通空调系统是现代民用建筑中的重要组成部分，同时也是建筑在使用过程产生能耗的核心环节之一，因此暖通空调系统的节能效果将直接关系到民用建筑的整体能耗，设计人员必须高度重视暖通空调系统的节能设计工作。设计人员应简直节能设计的基本原则，并根据民用建筑的实际情况，合理选择节能型的暖通空调设备，优化暖通空调系统的运行方式，积极采用新型的节能控制装置，并加强对清洁能源以及可再生性新能源的充分利用，全面提高民用建筑暖通空调系统的节能效果，从而推动我国建筑行业的可持续性发展。

       1在民用建筑工程暖通空调系统中进行节能设计概述

       1.1要为用户提供舒适健康的空间环境。在民用建筑暖通空调系统的节能设计中要坚持以人为本的原则，要在保证暖通空调系统正常发挥其各项功能的基础上减少能耗，从而为人们提供一个更加舒适健康的空间环境。

       1.2要以节能降耗作为设计目标。随着人类社会经济的不断发展，资源匮乏的问题日益突出，其已经成为制约经济实现可持续发展的重要瓶颈因素。而建筑行业是传统的能源消耗型行业，特别暖通空调系统所产生的能耗是民用建筑使用过程中总能耗的主要组成部分。因此设计人员必须将节能降耗作为暖通空调系统节能设计的根本出发点，既要降低能耗，还要减少其对周边环境的影响。

       2在民用建筑工程暖通空调系统中进行节能设计的有效方法

       2.1通过变频设备的合理选择来实现节能目的。通过总结实践经验发现民用建筑中暖通空调系统的电机、水泵和风机等设备所产生的能耗是民用建筑使用过程中的总能耗的20%左右，因此设计人员在对暖通空调系统进行节能设计时，应充分了解民用建筑的实际情况以及暖通空调系统的相关运行参数，合理选择具有变频功能的暖通空调设备，这样就可以根据暖通空调系统的实际运行情况来对设备运行频率进行相应的调整，从而达到节能降耗的目的。

       2.2通过热回收技术的合理运用来实现节能目的。由于民用建筑的暖通空调系统在运行时会有大量热量产生并向空气中释放，这会造成严重的能源浪费。因此设计人员应通过热回收技术的应用来对这部分热量进行集中回收，然后利用流体传导等方式来为暖通空调系统的运行提供其所需要的热湿环境，从而实现暖通空调系统内部的能量循环利用，这样可以使暖通空调系统的能耗得到有效地减少[2]。此外，对于暖通空调系统在通风换气过程所产生的能耗也可以通过热回收技术来利用所收集存储的能量为空气交换处理提供能源。在设计实践中，设计人员可以将热交换器设置在民用建筑工程的室内排风口位置，这样在室内外空气交流时就可以利用暖通空调系统的余温或者余热来对空气进行预降以及预热，从而达到减少暖通空调设备能耗和能量负荷的目的。

       2.3通过冷热水循环控制模式的合理运用来实现节能目的。设计人员在对民用建筑暖通空调的冷热水系统进行设计时，应采用温度调节装置来空气其进出口的水温，以降低冷热水温差所产生的能耗。设计人员还可以选择封闭循环模式来进行空调系统的节能设计，这样能量就可以对空调系统中的能源进行循环利用。由于这种设计方法能够可以简单地通过水泵的设置来实现循环运行，并能够为暖通空调系统的保养维修提供便利条件，因此不仅可以减少空调设备的损耗，也可以减少能源的浪费[3]。此外设计人员还应将温控设备设置在民用建筑的室外，以提高温度调节控制的及时性和有效性。

       2.4通过暖通系统的合理布局来实现节能目的。在现代民用建筑的暖通空调系统设计中，设计人员应对系统的管路布局不断进行优化，既要尽量简化管路设置，又要能够实现不同房间对温度以及湿度的独立控制，这样用户就可以根据其实际需要来对暖通空调系统进行个性化的调节，不仅可以有效降低暖通空调系统的能耗，而且也可以使用户在费用支出方面更加合理。

       2.5通过联供技术的合理运用来实现节能目的。在现代民用建筑工程的暖通空调系统设计中，设计人员应根据实际条件合理利用天然气作为能源基础。天然气是一种清洁能源，设计人员可以通过联供技术来利用天然气来为用户提供电力能源，然后充分利用发电余热来对民用建筑进行供暖或制冷，以达到调节室内温度的目的。这种联供技术能够有效减少暖通空调系统在运行过程中对环境的影响，同时也实现了对资源的充分利用，并有效降低了能耗。

       2.6通过新能源技术的合理运用来实现节能目的。随着我国新能源技术的不断发展成熟，设计人员应积极利用新能源来进行暖通空调系统的节能设计，以达到节能降耗的目的。

       2.6.1合理利用地源热泵技术。近年来地源热泵技术逐渐引起了社会的广泛关注，并在民用建筑工程的暖通空调系统中得到了越来越广泛的应用。所谓地源热泵技术主要指的是利用浅层地热资源来作为建筑供热以及制冷的能源基础。由于地热能主要位于地下浅层空间，其受季节变化的影响比较小，能够保持比较稳定的温度。因此民用建筑的暖通空调系统可以在夏季将地能作为冷源，并将建筑室内环境的热量通过地源热泵向下传递到地层中；通过地能也可以作为民用建筑暖通空调系统的冬季热源，通过地源热泵向温度较低的位置进行热量传递。此外，地源热泵也可以作为暖通空调系统的蓄热装置，这样暖通空调系统就可以实现对能源的充分利用，同时也可以有效减少对能源的消耗和浪费。因此设计人员可以根据民用建筑的实际情况，利用地源热泵技术来达到节能设计的目的。

       2.6.2合理利用太阳能技术。目前我国在太阳能技术上取得了长足的进步，可以通过主动以及被动两种方式来实现对太阳能的有效利用。由于太阳能的主动利用系统的技术比较复杂，对设计人员的水平有较高的要求，其设计建设成本也相对较高，因此在设计实践中的推广受到了一定的限制。与之相比，太阳能的被动应用系统则具有结构简单以及适应范围广的优点，设计人员可以根据民用建筑的结构特点以及朝向等来进行系统设计，综合运用太阳能集热墙、集热板以及光电板等技术设备，实现将太阳能来作为暖通空调系统的能量来源的目的，达到节能降耗的设计目标。

       3结语

       随着我国人民生活水平的提高以及节能环保意识的不断增强，对民用建筑的暖通空调系统设计都提出了新的要求。设计人员必须增强节能设计意识，在保证民用建筑暖通空调系统各项功能正常发挥的基础上通过各种新技术新设备以及新能源的合理运用来降低暖通空调系统在运行过程中的能耗，并减少对环境的污染，既要提高节能效果，又要为用户提供一个舒适健康的空间环境，从而实现我国民用建筑行业的可持续性发展。

       参考文献

       [1]董旭艳.对民用建筑暖通空调系统节能设计措施的探讨[J].科技创新与应用，2019（18）：97-98.

       [2]张鹏.对民用建筑暖通空调系统节能设计措施的探讨[J].居舍，2018（33）：90.

       [3]骆实.基于节能理念下的民用建筑暖通空调设计探究[J].工程建设与设计，2016（12）：23-24.

       [4]刘立华.对民用建筑暖通空调系统节能设计措施的研究[J].黑龙江科技信息，2015（28）：183.

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空调系统可以通过哪些途径节能？

       随着经济和工业的快速发展，全球都陷入了能源危机的困境中，节能环保已经成为全世界的共识和主题。全球环境的日益变暖，日常生活中对空调的使用率也有了很大的提高，空调能耗迅速增加。由于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，缩写HVAC（Heating，Ventilating and Air Conditioning），取这三个功能的综合简称，即为暖通空调。暖通空调系统可以控制空气的温度及湿度，提高室内的舒适度，是中大型工业建筑或办公建筑（如摩天楼）中重要的一环。暖通空调系统最根本的目标是实现对环境温度的调控，以满足人们对环境舒适度以及一些工艺性的要求。然而，空调的使用同时也产生了巨大的能源消耗，我国经济和科技正处在高速发展阶段，据统计，2010年来我国的年能源消耗为20.3%，在世界排名第一位，其中70%来自工业部门的能源消耗，建筑能源消耗和交通能源消耗的比例紧随其后。作为一种高耗能的电器，怎样在全球能源危机的背景下，顺应节能环保的世界主题，科学地实现可持续发展，成为暖通空调发展的一大挑战。因此，在暖通空调中采用节能设计技术应运而生。这一创举，能够有效地实现空调的绿色节能，节约大量的能耗，减少对空气的热污染，是有利于社会可持续发展，促进人和自然和谐平衡的重要技术。同时在提高能源利用率和优化能源结构配置方面也有着非常重要的意义。节能技术在暖通空调系统中的应用，为社会带来了巨大的环境效益、经济效益和人文效益，在未来有着更为广阔的发展空间。该技术的推广运用，是我国建筑技术显著提高的标志，同时满足了现代人们追求高品质的居住环境的要求，是我国节能技术与世界接轨的重要象征。

       一、开发利用新能源

       随着科技的发展，社会的进步，人类对地球资源的大力开采和浪费，资源危机的出现，迫使节约资源和开发利用可再生的新能源成为社会发展的必须。人们正在通过科学技术的力量逐步合理规律地开发利用自然资源，并且与自然实现和谐平衡的关系。普通暖通设备耗用的是电能，我国目前主要还是以火力发电为主，也就是说暖通设备的耗电同时伴随着对自然环境的破坏。因此，节能的第一步应该是采用新能源改造常规暖通设备。如今天然气的开发和利用技术已经基本成熟，天然气也已经进入人们生活的方方面面。交通设备和居民炉灶等，天然气对于大众来说早已不再陌生。天然气可以称得上算是一种纯天然的清洁能源，使用过程中也不会产生有害气体，恰好能够很好地改善这一现象，让暖通空调更好的实现其环保功能。

       如今人们对生活质量的要求越来越高，为了使室内气温保持在令人舒适的度数，空调的使用时间一般都比较长，长时间运转时的空调的能耗更高。可再生资源也是电能很好的替代资源，再生资源可再生资源，指可以重新利用的资源或者在短时期内可以再生，或是可以循环使用的自然资源。主要包括生物资源（可再生）、土地资源、水能、气候资源等。是经使用、消耗、加工、燃烧、废弃等程序后，能在一定周期（可预见）内重复形成的、具有自我更新、复原的特性，并可持续被利用的一类自然资源。可再生资源能持续再生更新、繁衍增长、保持或扩大其储量的特性能很好地解决这一问题。主要是指风能、太阳能、水能、地热能和海洋能等自然能源。我国可再生能源资源非常丰富，为经济发展和开发利用的潜力很大。人们要把能源利用方向转向可再生能源的开发利用，这样可以有效地延缓不可再生能源（如煤、石油、天然气等化石燃料）的消耗速度以及资源逐渐匮乏的趋势。 例如可以使用地源热泵，冬天的时候吸收地表水、土壤等的能量，转化为热能提供给建筑；夏天的时候把热量释放到自然中，给建筑供冷。这种节能方式可以运用于学校、住宅和商业建筑中。利用海洋的潮汐能量来发电，海洋的容量大，与陆地和大气形成一个水汽能量的循环，是一个天然的冷热源。海洋能资源也是很好的可再生替代资源。

       二、蓄热

       如前所述季节性蓄热能力是大规模使用太阳能供热系统的前提条件，也是提高余热、废物燃烧热和其它全年都能获得的或主要在夏季能获得的低品位热源利用率的一重要条件。在充满水的岩石洞中蓄热；经保温的注满水的凹形沟或蓄热池的蓄热。土壤本身粘土的蓄热或蓄水层蓄热。蓄热池的大小和形状是决定相对热损失的重要因素。当蓄热池的大小和形状一定时，蓄热温度是影响热损失的主要因素。因此，在设计和应用上必须注意对在可直接用于建筑环境供暖的足够高温条件下的蓄热和那些需要热泵来吸取热量的低温条件下的蓄热之间的差别。根据具体使用条件进行设计，从而实现高效利用低位热源的目的。

       近几年，商业性建筑夏季的制冷要求明显增加，而冬季供暖需求有所降低。这主要是受其内部大量的计算机、照明设施及其它设备释放的热量影响。根据这一现象，研究者提出一可行的方法，即将住宅与商业区集中布置。利用季节性蓄热，将商业性建筑中多余的热蓄存并在需供暖时充分利用，将蓄热作为供冷和供热组合系统的一部分，从而有效的节约了能量。

       热泵系统，太阳能供热系统及蓄热对低位热源的充分利用为国家提供了新的可利用能源，同时因其不产生污染而能较好地满足环保要求，这对于整个人类社会的发展进步起了巨大的推动作用。

       三、通过改进设计，达到节能效果

       只要设计合理，采取将通风、采暖和空调巧妙相结合，完全可以实现用科学的方式有效地降低空调的负荷和消耗。设计时要结合具体建筑的自身特点，注意建筑的朝向，周边环境和使用功能的不同，对暖通空调系统进行划分，准确计算建筑面积的冷热需求，以及结合建筑当地的气候和环境情况，气温的浮动范围，并且针对不同季节，将暖通空调的温度控制在合理的范围里面，最大程度地降低能源的消耗量。选择采用合适的冷热源，实现冷热源的多样化，就连空调的外观设计也会对空调的能耗产生一定的影响作用。设计时要充分全面地考虑到空调机运行的环境和各种状况，用最最合适的机身设计比例，优化结构，实现降低能耗。变频技术现已成为空调领域的重要核心技术，该技术的运用，使得空调在运作过程中的噪音降低，同时也实现了节约能耗的目的，变频技术就是改变电压的频率，是电机获得不同的转速，一般来说频率越低转速越低，功率越低，用电越少，对空调来说变频可以在要求急速制冷时使频率自动升高，压缩电机快速运转，达到快速降温的效果，相反在温和制冷时可以自动降低电压频率达到既降温又节电的效果，使空调发挥智能的效果，目前大多数空调都采用变频技术。采用变频技术中的段速运行，在空调刚打开时采用全频全压恒功恒矩运行，到设置温度或及近设置温度时，转换成厂家预先设置好的频率运行，此时的频率、电压、功率都改变，只转矩没有改变，达到低速恒温运行，为持恒温效果，节约全频全压运行的功耗。随着我国工业变频器的推广与使用，通过优化调节风量、水量及主机等，可实现与空调负荷的匹配运行，发挥良好的节能效益。在现代化暖通空调系统中，变频技术的应用具有较强的必然性。

       能源是社会发展的重要物质基础，是实现现代化和提高人民生活水平的先决条件。随着社会的高速发展，能源问题越来越受到世界各国的高度重视。所为能源问题，就是指能源的开发和利用之间的平衡，或是生产和消费之间的平衡问题。解决能源问题的对策“开源节流”，开源就是开发新的能源、节流就是节约能源的消耗。随着科学技术的发展，在技术上节能可以做的很好，如高节能设备的出现、绿色空调的出现。但是人为方面作的还很不够，人们的观念和意识急需改变。建筑节能意识差，还没有在社会上、建筑界形成强大的舆论，节能在现代社会中已被认为是具有战略性的问题，社会舆论应加大力度，广泛宣传，让全社会都动员起来，从我做起，从现在做起。行政执法机构应强制实行监督和执行。

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       中央空调耗能一般包括三部分：空调冷热源，空调机组及末端设备，水或空气输送系统。这三部分能耗中，冷热源能耗约占总能耗的一半，是空调节能的主要内容。

       提高设备能效比

       空调系统设备的能源利用效率通常用能效比表示。能效比为空调提供的冷(热)量与空调提供冷(热)量时所消耗的能量之比。因而，能效比越高的设备或系统，在满足相同的冷(热)量需求时，所需消耗的电能就越少。节约空调系统能耗的关键在于提高空调系统的能效比。要提高空调系统的能效比，就要选用能量利用效率高的设备和系统形式，并避免设备容量配备过大，同时在只有部分负荷时，该系统能够高效率地工作。

       采用分区形式布置

       采用多分区空调对大型建筑的节能有利。由于同一建筑物平面和竖向各处空调负荷差别很大，各个房间要求的室内空气参数不同，为做到节能与经济运行，应将系统分区。例如，体型很大的建筑的周边区受室外气温变化和太阳辐射的影响较大，不同朝向房间的四季空调负荷随室外气象条件变化，而内区的空调负荷则较为稳定。除了按朝向分区外，还可按建筑物不同用途、不同的使用时间进行分区，以满足不同的使用要求。

       合理配备制冷机

       空调制冷机是空调系统的心脏，其能耗在整个空调系统中所占比重很大。一般情况下，夏季制冷以电动冷水机组一次能效比最高，其中又以离心机组能效比最高，但不同形式的机组单机制冷量范围不同。由于制冷机组大部分时间在部分负荷下工作，此时其效率小于在满负荷运行时，因而宜选择部分负荷性能较好的产品。采用变频调速技术的设备，具有良好的能量调节特性。合理配置机组的台数及容量大小，以便在运行中根据负荷的变化进行机组的合理调配，使设备尽可能满负荷高效率运转。

       空调水系统的节能

       一般空调水系统的输配用电，在冬季供暖期间约占整个建筑动力用电的20％～25％；夏季供冷期间约占12％～24％，因此水系统节能也具有重要意义。

       不过，空调水系统也还存在着一些问题，如选择水泵是按设计值查找水泵样本的参数，而不是按水泵的特性曲线选定；不是对每个水环路都进行水力平衡计算等。按照实际需要选用空气处理设备和水泵，采用变风量系统和变流量水系统，组织良好的气流，注意水系统分支环路的水力平衡，都有利于降低空调风机、水泵的能耗。

       企业在设计中要注意选用质量轻，单位风机功率供冷(热)量大的机组。空调机组应该选用机组、风机、风量、风压匹配合理，漏风量少，空气输送系数大的机组。

       蓄冷空调的应用

       由于电网峰谷差值日益增大，蓄冷空调正在发展。即在电网低谷负荷时，用蓄冷空调设备制冷，将冷量以冷冻水、冰或凝固的方式储存起来，而在空调高峰时段，即电网高峰时段，利用储存的冷量向空调系统供冷，从而减少空调制冷设备容量、降低系统运行费用。

       采用蓄冷系统时，有两种负荷管理策略可考虑。当电费价格在不同时间里有差别时，可以将全部负荷转移到廉价电费的时间里运行。可选用一台能储存足够能量的传统冷水机组，将整个负荷转移到高峰以外的时间去，这称为“全部蓄能系统”。这种方式常常用于改建工程中利用原有的冷水机组，只需加设蓄冷设备和有关的辅助装置，但需注意原有冷水机组是否适用于冰蓄冷系统。这种方式也适用于特殊建筑物，需要瞬时大量释冷的场合，如体育馆建筑物。在新建的建筑中，部分蓄能系统是最实用的，也是一直投资有效的负荷管理策略。在这种负荷均衡的方法中，冷水机组连续运行，它在夜间用来制冷蓄存，在白天利用储存的制冷量为建筑物提供制冷。将运行时数从14小时扩展到24小时，可以得到最低的平均负荷，需电量大大减少，而冷水机组的制冷能力也可以减少50％～60％或者更多一些。蓄冷空调从该系统本身的运行角度上看并不节能，也不经济；但从全社会的角度上看，由于利用了电网低谷负荷，是一种效益良好的空调节能技术。

       土壤热源热泵的应用

       热泵也具有良好的节能效果。热泵有空气源热泵、水源热泵和地源热泵等，各有其适用条件。我国空调系统主要用空气源热泵作为冷热源，由于其“室外机”受环境空气季节性温度变化规律的制约，夏季供冷负荷越大时对应的冷凝温度越高；众所周知，制冷系统冷却水进水温度的高低对主机耗电量有重要影响；一般推算，在水量一定的情况下，进水温度提高1℃，压缩机主机电耗约增加2％，溴化锂主机能耗提高约6％。以土壤取代或部分取代的空气热源，无疑将有广泛的应用前景和明显的节能效果。与地面上环境空气相比，地面5米以下全年土壤温度稳定且约等于年平均温度，可以分别在夏冬两季提供相对较低的冷凝温度和较高的蒸发温度，即分别将地热能作为夏冬两季的低温热源和高温热源。从原理上讲，土壤是一种比环境空气更好的热泵系统的冷热源。

       已有的研究表明，土壤热源热泵的主要优点有：节能效果明显，可比空气源热泵系统节能约20％；埋地换热器不需要除霜，减少了冬季除霜的能耗；由于土壤具有较好的蓄热性能，可与太阳能联用改善冬季运行条件；埋地换热器在地下静态的吸放热，减小了空调系统对地面空气的热及噪声的污染。地源热泵空调系统将热泵的高能量利用效率与对土壤的可再生蓄热能利用结合起来，能效比很高。通过输入少量高品位能源(电能)，可实现低温热源向高温热源的热量转移。在冬季将地热“取”出用于采暖或热水供应；在夏季将室内热量提取后释放至地层内。所以若能用土壤热源热泵部分取代空气源热泵，必然节约能源并可形成新的空调产品系列。

       变风量系统的应用

       中央空调系统设计的基本要求是要向空调房间输送足够数量的、经过一定处理了的空气，用以吸收室内的余热和余湿，从而维持室内所需要的温度和湿度。当室内余热发生变化而又需要使室内温度保持不变时，可将送风量固定，而改变送风温度，也可将送风温度不固定，而改变进风量，那种固定送风量而改变送风温度的空调系统，一般便称其为定风量系统。对于服务于多个房间(或区域)的定风量空调系统来说，由于经过空调设备处理过的空气送风温度一定，为了适应某个房间(或区域)的负荷变化，往往需要设立再热装置，才能维持所要求的温度、湿度范围，否则会产生过冷现象，使经过冷却去湿处理过的空气又进行再热处理，这显然是一种能量的浪费。

       对于多数舒适性空调要求来说，并不需要十分严格的温度和湿度控制。变风量系统则可以克服上述缺点，它可以通过改变送到房间(或区域)里去的风量，来满足这些地方负荷变化的需要。因此，变风量系统在运行中是一种节能的空调系统。在一幢大型民用建筑中，各个朝向的房间一天中最大负荷并不出现在同一时刻。对于定风量系统，总风量是固定的，因而只能按各房间的最大负荷来设计送风量。而变风量系统则可以适应一天中同一时间各朝向房间的负荷，并不都出于最大值的需要，空调系统输送的风量(实际上输送的是能量)可以在建筑物各个朝向的房间之间进行转移，从而系统的总设计风量可以减少，空调设备的容量也可以减小，既可节省设备费的投资，也进一步降低了系统的运行能耗。

       设备的合理布局

       合理布置空调器，才有利于其效率的发挥。如分体式空调器室内机应安装在送出的冷气或热风可以到达房间内大部分地方的位置，并使送出的风不受阻挡，以使室温均匀；其室外机应安装在通风良好处，侧边及上部留有足够空间，以利于抽风，提高换热效果，并设遮篷，避免日晒雨淋。还要注意清除换热器上的积灰，以提高实际运行的能效比。

       中央空调废热回收典型案例

       一家以四星级标准设计的现代化旅游度假酒店，建筑面积为1.7万平方米。该酒店的热水供应系统是利用四台175千瓦的热水炉向客房24小时供应热水，按改造前12个月的统计，共消耗柴油55.86吨。而酒店的制冷系统则由一台6115千瓦的活塞式冷水机组制备冷冻水。

       为了节能降低成本，酒店使用“中央空调废热回收技术”制备热水，并对酒店的活塞式冷水机组中的3个机头进行改造，使其与现有的热水系统有机结合，新旧系统可自动切换，既保证热水供应的可靠性，又最大限度地利用了空调废热。该项目总投资18万元。年节约柴油42.9吨折标准煤61.27吨。柴油价格按2800元/吨计，共节约燃料费12.01万元，减排二氧化碳约159.6吨。项目投资回收期为1.5年。

       进行了空调废热回收改造后，在空调运行时间较长的季节(每年4～10月)可完全停用热水炉，所需热水全部由废热回收系统提供，在空调机组间断运行的季节(每年3月和11月)新旧热水系统同时提供热水，热水炉仅在废热回收系统提供热水不足时才启动。

       好了，今天我们就此结束对“空调水系统节能研究”的讲解。希望您已经对这个主题有了更深入的认识和理解。如果您有任何问题或需要进一步的信息，请随时告诉我，我将竭诚为您服务。