浅谈暖通空调系统及设计中的问题

浅谈暖通空调系统及设计中的问题

摘 要：在建筑业飞速发展的今天，暖通项目亦是越来越多，因而暖通空调系统和一些常见问题也引起了设计人员的高度重视。本文主要以暖通空调系统和一些常见问题及系统节能的设计进行简单探讨。

关键词：暖通空调；系统；节能；问题；

Abstract: The rapid development in the construction industry today, project is also increasing, so the HVAC system and some common problems caused the designers’ attention. This paper mainly in the HVAC system and some common problems and the system energy conservation design carries on the simple discussion.

Key Words: HVAC system; energy saving; problem;

1 暖通空调系统

1.1 暖通空调工作原理。暖通空调工作原理就是制冷剂在制冷机组的蒸发器中与冷冻水进

行热量的交换而汽化，从而使冷冻水的温度降低，然后，被汽化的制冷剂在压缩机作用下，变成高温高压气体，流经制冷机组的冷凝器时被来自冷却塔的冷却水冷却，又从气体变成了低温低压的液体，同时被降温的冷冻水经冷冻水水泵送到空气处理单元的热交换器中，与混风进行冷热交换形成冷风源，通过送风管道送入被调房间。如此循环，在夏季，房间的热量就被冷却水所带走，在流经冷却塔时释放到空气中。在此主要研究控制暖通空调系统的空气处理部分，主要涉及供水系统和空气处理单元。

1.2 暖通空调供水系统。常用的冷冻水（水为载冷剂）系统的冷冻水管道均为循环式系统，根据用户的需求情况的不同，按水压特性划分，可分为闭式系统和开式系统两种：按冷、热水管道的设置方式划分，可分为双管制系统、三管制系统、四管制系统；按各末端设备的水流程划分，可分为同程式和异程式系统；按水量划分，可分为定水量和变水量系统。变流量系统中的原则足的供、回水温度保持不变，建筑物负荷变化时，通过改变供、回水的流量来适应，该水系统输送的水流量要与建筑物需求相适宜。

1.3 暖通空凋空气处理单元。在暖通空调空气处理单元中，首先是新风与部分回风混合，形成混风，混风经过热交换器与冷冻水进行热交换形成送风，在冬天，混风吸收能量温度提高，在夏天，混风温度降低，送风在风机的作用下经过送风管道进入房间，与房间内的空气进行热量的传递，最终调节房问的温度到达所需要的设定点。房间内的气体在排风机的作用下被排出，形成回风。部分的回风排出室外，部分回风与新风混合重复上述过程。混风和冷冻水的热交换是在空

气处理单元的热交换器中进行的，热交换器是暖通空调系统空气处理单元中的重要部分，热交换器的工况处于部分负荷下时，并非与设计工况相同，而实际使用过程中，热交换器绝大多数时间是在非设计工况。

2 调节性和可操作性问题

暖通空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的, 因此系统应有较好的调节性能,以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案, 如采用 VAV 空调系统和 VRV 变频空调系统的方案,其一次投资通常较高,但运行能耗较小, 在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑、写字楼和教学楼, 设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。设计方案的管理操作方便性是用户十分关心的问题。空调系统自动化水平的提高,可以减少管理人员的数量和劳动强度, 从而使人工费减少,但使一次投资增加,对操作人员素质的要求提高。空调系统是否采用自动控制,应根据实际情况和要求,经技术经济性比较来确定。对于大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程,宜采用自动控制,以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化,以提高系统的经济性和可靠性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑, 系统设置应考虑分别管理控制和运行费用分别统计交纳的要求。

3 可行性和可靠性问题

能够满足使用要求, 这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求, 包括有关环境保护的要求;设计方案应能满足有关方面的要求(如供电、供气、供水、供热等),并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。对于一些无法采用标准设备的特殊情况, 对非标准设备应提出详细的参数要求,并且所提出的参数要求应合理可行。能否有足够的机房面积也是评判设计方案可行性必须考虑的问题, 尤其是对于一些改造工程和建筑面积比较紧张的情况。对于一些要求全年保证室内空气参数的重要工程以及空调系统故障停机将产生严重损失的场所, 应考虑系统中设备的工作可靠性和备份问题, 进行系统工作可靠性分析。

4节能设计方面存在的问题

4.1 设计的理念问题

合理的设计是节能的前提。目前一些设计人员重视不够，设计时盲目套用经验值，从而造成初投资的增大，运行能耗惊人，因此建议政府职能部门及有关的节能审查机构，加大对暖通空调节能的监察力度，增强设计人员的节能意识，使节能工作真正落到实处。

4.2 新技术的推广问题

新技术在暖通空调系统中的应用，为节能提供了一个新的方向。例如地源热

泵空调系统、太阳能制冷供热系统，不仅可以实现可再生能源的有效利用，并且可以带来显著的经济效益，是值得大力推广的。但是同任何新技术一样，这些新技术在造价上往往偏高，而且使用的地域条件有一定的限制，并且从技术上讲还存在着许多需要改进提高的地方。因此，对于新的节能技术，我们应当因地制宜，总结经验，积极推广。

5暖通空调系统节能的设计方向

首先，要合理的选择热源系统。在设计暖通空调节能系统时，要根据具体的工程建筑选择实用有效的热源系统。一般来说，当前国内市场上的热源种类主要有热电站、热泵、直燃型溴化锂吸收式冷热水机组、小型锅炉、区域锅炉房等。从能量利用效率上来看，其中以热电站的效率最高，其次是热泵技术。热泵是以大自然中蕴藏着大量的较低温度的低品位热能为热源，如以大气、地表水、地热或工厂排放的废水(气)为热源，通过压缩机的工作从这些热源中吸取其中蕴藏着的大量较低温度的低品位热能，并将其温度提高后再传给高温热源。热泵按热源的不同可分为：空气源(风冷)热泵。目前的产品主要是家用热泵空调器、商用单元式热泵空调机组和热泵冷热水机组。地源热泵(尤其是土壤型)可以节能30%左右，而直燃型溴化锂吸收式机组供热式的效率相当于燃油或燃气锅炉，对于锅炉房来说，大型区域锅炉房明显优于小型锅炉。通过这些科学的分析，设计人员在设计暖通空调节能系统时，就可以根据工程建筑自身的情况，选择合理的可行的热源系统，因为不同地域不同建筑工程的需要和条件不一样，所以从设计阶段开始就必须注意对热源的选用。

其次，在设计时必须考虑到减少热媒介输送过程中能耗的主要措施。一是在设计要求材料的选用上，可以制定选用保温效果好的新型保温材料对管道进行保温节能，如在设计上采用热水预制保温直埋管等。二是在能力的输送系统管理的设计上，可以选用计算机系统对供暖系统进行全面的水利平衡调试，采用以平衡阀及其专用智能仪表为核心的管网水力平衡技术，以便科学有效的实现对管网流量的合理分配和控制，进一步提高输送能量的效率，以达到节能的效果。三是在设计时考虑实用性强的动力传输系统，力求在设计时对动力系统的优选，以保证在实际施工和使用中实现节能的效果。可以选用效率高、部分负荷特性好和大温差、低流速、低摩阻管道,输送效率高的载能介质的动力设备，这样就可以有效的减少输送过程的能耗，从而提高输送效率，既改善供暖质量又节约能源。

结 语：暖通空调系统在整个建筑中占有很重要的位置，应该引起设计人员高度的重视。设计人员应当从设计的高角度出发全面考虑，从而贯穿于建筑领域的各个方面。

参考文献

[1]卿晓霞.建筑设备自动化[M]重庆:重庆大学出版社

[2]龙惟定.试论我国暖通空调业的可持续发展[J].暖通空调.