探讨建筑暖通空调系统节能方案的优化设计

1、建筑暖通空调系统的高耗能原因分析

目前，我国的建筑暖通空调系统还存在高耗能的问题，在空调的调节系统设计上还存在很多不合理之处，冷机和风机以及水泵脱离了高效点运行的轨道，还不能实现能源利用的高效。在建筑暖通空调系统中的开关切换不及时，也会造成空调效能的浪费。建筑物的结构保温上，玻璃幕墙结构的采用上由于朝向和进深的设计存在很多不合理，这会造成空调系统的内外区冷热不均。在空调系统的外区一般受外界气象因素的影响比较大，在温度较高的季节就需要供冷，而在低温时则需要供热。此外，建筑暖通系统中的水量失衡情况也时有发生，冷冻水量的不足会致使冷冻水的温度偏高，这样就造成冷机的制冷处于低效状态，这种低效状态就不能有效供应那些水量不足的用户关于温湿度方面的需求，也会在很大程度上影响空调系统的节能效果。

2、暖通空调系统的节能优化

2.1空调系统的节能设计

2.1.1蓄能系统设计。空调的蓄能系统设计分为蓄冷和蓄热两方面的内容。在空调的蓄冷方面，主要是利用冰凝固介质或者用水冷却介质，将显热或者潜热状态的冷能储存于介质当中，此时如果介质一旦发生融化或者温度提高，储存的冷能就能够被充分的利用。蓄冷的介质流存于空调系统的冷水主机、换热器等，在设计的时候要根据冷水主机的容量进行主机的上下游串联和并联。在空调系统的蓄热方面，系统的热源可以选择电锅炉，通过对用电低谷时电力的充分利用，对水进行加热然后将其储存在水箱里，这样就可以在遇有用电高峰的时候，实现自动切断电锅炉而利用储存在水箱里的热水进行供热。

2.1.2热能的回收技术。热能的回收技术一般两种，包括排风余热和冷凝热。排风余热是利用新风系统来实现对室内有害气体的稀释，这样能够保证室内的空气质量。新风进入室内的时候，需要将旧风排出室内，这样能够减轻新风的负荷。这一过程中，随着室内旧风的排出会无形的带走室内的热量，而暖通空调的排风系统就能够充分利用旧风排送出的能量，通过换热器和交换器实现新风的预冷或者预热，这样在减轻新风负荷的同时就可以达到排送风热量流失的减少。采用制冷机组的冷凝器模式时，如果热水的加热需求不能够予以满足，可通过在系统中增设水源热泵的形式来实现辅助加热，采取这种暖通空调系统能够达到避免有害气体排放的目的，还能最大限度的减少空气污染，最终达到环保节能的效果。

2.1.3冷热负荷的降低技术。冷热负荷降低技术的充分运用能够有效的减少成本，特别是减少以冷热负荷为依据的一些制冷机和锅炉以及空调箱成本投人。另外，在冷热负荷减少之后，空调系统的耗电量也会相应降低，这也在一定程度上起到了节约运行费用的目的。在冷热负荷降低技术的运用上，通过对建筑物的墙体及门窗的保温和隔热性能改善，也能减少室内的冷热量流失。可以采用建筑的门窗和墙体的面积比例进行合理的规划，合理的设计遮阳窗户等措施。

2.2空调系统的能源利用设计

2.2.1自然冷源的设计。空调系统的自然冷源设计是一项很重要的工作，一方面可以利用冷却塔来进行供冷，可以在原来的空调水系统的基础上，增加一些相关的管路和设备，这样就可以在温度达到规定值时将冷水机组进行关闭，让循环冷却水在经过冷却塔之后为空调系统持续的供应冷能源，达到给室内提供足够的冷负荷目的。现阶段，板式的换热器能够有效的保证冷冻水系统的清洁环境，在此基础上还能实现冷冻水的正常运行，最终达到供冷费用的减少，还能达到明显的节能效果。另一方面可以在新风的供冷设计上下功夫，可以采用直接的新风引入方式，这样能够保证温度和湿度较低的新风，在引入时能够直接带走室内的热湿负荷，这种设计能够起到很好的节能效果，最大限度的减少了集中制冷系统的设计投入。

2.2.2水源热泵技术的利用。水源热泵技术的利用也能够有效的节能目的。这一技术可以利用地下水或河流湖泊的水源以及再生水源实现暖通空调系统的供热和制冷，水源热泵技术在快速实现低温和高温的转移上效果明显，能够将夏天的室内温度余热储存在水体中，这些保存在水体中的热量在冬季到来时释放出来就能实现室内的供暖。同理也可以实现冬天储蓄冷源供夏季使用的目的。

2.2.3地源热泵技术。地源热泵技术能够实现对地下浅层土壤热资源的有效利用，其原理就是通过电能等高位能源的输入来实现低温向高温能源的转移。这种技术能够实现空调系统的供热和制冷的高效节能。地源热泵技术的运用有很多优点，在冬季可以把高于环境温度的地下热能提取出，进行室内的供暖，在夏季，还能通过一系列措施实现室内热能的有效释放，把这些热能存人低于环境温度的地下。地源热泵空调系统在利用可再生的资源方面，可以不通过冷却塔和室外冷风来进行供热和制冷，对一些建筑物的外观也不会造成影响，在环保和节能方面能够有效的降低运行费用。

2.2.4太阳能供应技术。在建筑的暖通空调的节能系统设计中，可以充分的对太阳能供应技术进行有效利用。目前这一方面主要有两种模式，一方面是被动模式，这一模式的结构比较简单，可以达到不依靠任何辅助能源实现太阳能的持续能量供应。由于布置和结构较为合理，所以基本能够不占用建筑物太多面积。而主动模式一般都在大型的建筑物中运用，在普通的民用建筑上是很少适用。但是，主动模式和被动模式的暖通空调，在太阳能的采暖和降温系统上都是由风机、散热器、储热设备以及集热设备来组成的。

2.3空调系统的运行管理设计

在建筑的暖通空调系统的运行管理中，节能技术的实现是非常关键的环节，科学合理的节能设计能够有效降低暖通空调系统的耗能。在对空调系统的运行管理中，现阶段重要的任务就是要加大对管理人员的培训，不断提高其综合素质，这样才能使其做好系统的节能管理工作。另一方面，可以通过节能观念来不断提高运行管理人员对建筑能源消耗的重视，在空调系统的节能调研以及能源审计工作开展中，设备的管理人员要认真统计能源的损耗，还要进行有效的分析，这样才能实现空调节能运行管理的有效开展。

结束语

综上所述，随着科学技术的不断发展，建筑暖通空调的节能新技术和新工艺也会随之得到发展，这对解决建筑暖通空调的系统节能问题非常有利，新技术的运用能够有效使得实现节能效果，在实践中可以通过节能设计、能源利用设计和运行管理设计等手段，来实现节能方案的不断优化，这样才能最终实现空调系统的节能效果。