浅谈空调系统节能设计的必要性

摘要：本文将从空调系统设计方面分析，找出在空调节能方面的主要问题，提出多种节能措施，希望能对现代建筑的空调系统节能设计提供一定的参考作用。

关键词：空调系统；节能设计

引言

如今随着社会经济的不断提高，科学技术也不断的发展，促使高科技产品广泛出现在社会生活中，人们对生活条件的要求越来越舒适，空气调节质量越来越高，因此空调系统能耗占据了生活总能耗的大部分，据不完全统计，空调系统的能耗一般占整个建筑能耗的50%以上。随着人们对环境及节能意识的加强，仅凭空调的舒适性已不能满足消费者的心理，同时更关注空调产品在节能上的各种性能指标，因此在空调系统方面进行节能的研究，具有重要的社会意义。

1 空调系统工作原理的简述

空调系统的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，通过送风管道送入需要降温房间。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。本文主要研究空调系统设计方面的主要原则，主要涉及系统控制策略和系统选型等方面。

2 空调系统节能设计原则的简述

空调系统设计应以节能为根本，用舒适性指标引导节能设计实践。舒适性指标的影响因素包括湿度、温度、平均辐射温度、劳动强度及风速等。设计人员应通过探寻以上因素之间的巧妙组合、适宜比例进而实现节能与舒适的协调目标。同时我们应恰当、科学的利用房屋建筑围护结构热导性抵御室外环境气候的变化，令房间室内形成一种较为舒适的微气候。在一定条件下可采用集体供冷进而降低能耗，同时我们还需考虑满足人们的不同个性化需求，不应极端强求全面性统一，而应做到灵活控制、适应性节能，确保各房间室温可实现独立的调控，同时便于实现分室或分户冷量分摊功能。虽然影响人们舒适性感觉的主体因素在于环境，然而光、声与色等因素同样不容忽视，例如室内居住环境如果主体用暖色调便可令人们产生温暖的心理感受，而不必真正需要室内具有较高温度，自然而然的也就节省了能源消耗。节能设计的主体原则就是应用技术上现实可靠、经济上可行合理、环境和社会都可以接受的方法，有效地利用能源，使空调系统的效能的最大化。

3 空调系统的节能设计

实施空调系统的节能设计，我们应依据具体工程状况展开系统运行季节全过程、全工况科学分析，寻求合理、适应性设计方案，使空调系统在不同室内状况及室外气象参数状况下均能实现合理、经济性运行，并提供优质的室内空气品质。

3.1 合理改善建筑围护结构保温性能，降低不良冷热损失

就空调系统而言，维护结构产生的空调负荷与热损失在整体系统能耗中占据较大比例，建筑维护结构保温性能同时也影响着其综合传热系数高低，即对围护结构能耗与空调负荷高低产生影响。因此有效提升建筑围护结构隔热保温性能尤为重要，在节能设计中我们应依据相关规范标准，将建筑物同周围环境统筹考量，统一研究，深刻探析设计成果产生的环境保护与国家能源资源建设影响，同时主动吸纳国际先进设计思路、观念、改进优化设计方式。

3.2 明确评价指标，提升系统控制水平

实践设计中我们应采用舒适性评估指标，也就是体感指标，将其作为空调系统调控参数，进而合理解决传统控制方式的不足与弊端，实现大幅节能目标。对于空调系统的设计实践，我们应推行动态管理，遵循循环PDCA展开设计、依据设计计划对实际执行状况进行对比进而及时发现问题、采取适应性、合理性与动态性纠偏措施。基于现实状况处于动态更新变化之中，我们不能依靠稳定的设计工况便满足人们使用需求。因此在实施节能设计之前我们应科学分析建筑在中期使用中可能会产生的种种状况，进而有目的、有针对性提出可行性处理方案。不仅应考虑在最差条件下、极端设计环境中节能设计应达到的标准要求，还应预测其在未来使用环境下有可能产生哪类问题，进而在此之上展开计算分析，提出预先应对策略。倘若在设计实施进程中发现问题，我们应及时、全面分析产生问题的根本原因，进而提出合理化建议与相应解决措施。

3.3 善于分析不同场合使用特点，选用最佳的空调系统形式

常见的空调系统形式有冷水机组加空调末端系统、风冷热泵机组加空调末端系统、变频多联机系统等。根据建筑物实际的使用需求、制冷量的大小，选用合适的空调系统形式尤为重要，如单体建筑多、冷负荷大的酒店、商场、综合体宜采用冷水机组加空调末端系统的形式；而对于层高底、建筑面积小的办公楼、旅馆、功能区间多且相互独立的场合，宜采用变频多联机系统形式。无论哪种空调系统形式，都必须对整个系统有深入的了解，分区分层划分系统，避免一开全开的现象，对于采用2台或以上的冷水机组的空调系统，宜设置一套成熟的群控系统，准确把握空调冷负荷变化以控制主机运行级数及台数，实现有效节能；对于变频多联机系统，需设置一套完善的分户计费系统，以提高用户节能意识。

3.4 合理选用蓄冷系统，节约空调系统运行费用

世界各国用电状况不尽相同，因而呈现出不同程度的电负荷峰谷，具有较大差异。会存在高峰用电时期则电力供应必然不足，而在低峰时段则呈现供应电力过剩的状况。在实施依据电力峰谷进行电能计价的区域我们可以科学利用低电价时段设计蓄冷系统，把水制为冰进行冷量储存，而在高电价时段我们可将这些冷量予以释放，利用电力峰谷价差，节省空调系统的运行费用。由此可见，科学采用蓄冷系统可以对整体电力负荷起到填谷移峰的作用，产生较好的社会效益与经济效益。

3.5 科学引入变频技术，合理降低运行成本

变频技术的科学应用已成为现代化空调系统的必然发展趋势，其不仅可有效弥补并改良系统工艺不足之处，还可显著降低能耗，合理节省运行成本。科学应用变频技术设计的原因在于设计者在设备选择环节中通常会预留一定设计余量，一般为百分之二十至百分之二十五，而设备在实际运行中也极少出现全负荷的工况运行现象，甚至可能是从未进行过全负荷运行，因此变频技术较适用于该设计应用状况。同时建筑物实际负荷还会伴随室外气候条件及室内人员的变化等因素的影响而处于动态波动状态，因此引入变频技术可令空调系统能快速响应此波动带来的影响，创设满足使用需求及适应环境变化的人性化设计模式，降低运行成本，从而达到降低空调系统整体能耗的目的。

4 结语

节能是人类社会持续发展的永恒主题，为杜绝当前建筑能耗严重、空调系统耗能显著的不良现象，我们只有秉承科学节能设计原则，推行绿色科技，制定切实有效的节能设计策略、途径，才能真正令空调系统最大限度的提高电能利用效率，达到最佳节能降耗的目的。

参考文献：

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