暖通设计中空调系统设计的分析

暖通设计中空调系统设计的分析

陈可兄

海尔空调器有限公司266101

摘要：系统设计是暖通空调设计中最复杂的阶段，也是冷热源系统中最基础的环节，其是关系到暖通空调系统能否有效、稳定运行的关键。建筑的暖通结构是自身耗能最大的系统，因此在建筑工程中实现暖通空调系统的节能是当前建筑界追求的目标。

关键词：暖通设计；空调系统设计

引言：随着人们生活水平的提高，对生活质量的要求越来越高，越来越多的住宅和办公楼设置中央空调系统，以此节约能源。因此，在暖通空调设计中，采取必要的节能措施降低能源的消耗，是设计人员努力的方向。空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用，节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统节能的基础，是推动经济发展的保证。

一、暖通空调系统设计要点分析

1.1冷热源设计要点

（1）要避免机组台数过少。在负荷高峰期，机组容易发生故障，尤其是一些商业建筑中，通常会设有娱乐场地，其要求必须提早、拉长制冷时间。若机组设备台数太少，则每台制冷机都会承载超负荷压力；若选用离心式机组，则会出现喘振的问题。设计时应考虑到机组的台数，经常在超负荷状态下工作，必然会影响其性能和可服役期限。

（2）要避免机组台数过多。实践中可看到，若单台制冷容量减小，则机组中的COP也会随之降低，而且会消耗大量的能量。若机组设备比较多，循环水泵设备也会随之增加，而并联设备水泵数量如果太多，则会导致损失增加。机组设备过多，出现事故的可能性就会增加；还要尽可能避免不恰当应用多机头机组，如多机头风冷热泵、模块化风冷热泵及模块化冷水机组等。

（3）要避免采用单一的等容量机组。设计时若选用等容量机组，则机房布设可能会非常整齐，而且备件较少。但工程建设过程中通常会有很多不同的小负荷功能场所，此时再单一的选用等容量机组，就可能会导致负荷适应性较差。根据采暖通风与空气调节设计规范之要求，大型制冷机房可选择制冷量不小于1160千瓦的离心式制冷机，同时还要设置适量制冷量相对较小的活塞式、离心式及螺杆式等压缩式制冷机。这些要求和规范，在冷热源设计时应特别注意。

1.2风机设计要点

风机选择过程中，要注意压头规格，如果太大，则可能会在新回风混合装置里产生正压，阻止新风的进入，此时回风口便成了排风口，难以保障新风量。离心风机的出风口应当顺着气流，在风机设计过程中应注意；离心风机出风口位置一定要事先留出足够长度的直管，风机的入口设计时要注意入口气流能均匀进入到风机中。对双进风风机而言，入口位置与离箱壁之间的有效距离应超过1.25D（其中，D代表风机进口直径）；对离心式风机而言，多采用的是皮带轮带动运转模式，当前很多风机都没有进行认真的计算和选择，直接利用整套的设备。在此次过程中一定要认真检查皮带固定状况，要确保松紧度上下一致，对包角是否符合标准规定进行检查。实践中，常用的是BFP型的变风量空调设备，其风量较大时需要利用两台或更多的风机进行并联，而且出口风速非常高，甚至可以达到每秒24米；设计过程中，应注意不能通过静压箱（接管箱）直接进行连接，以免引起较大的风噪声。应适当加设一些渐扩管后进静压箱，或直接进行袂衩形处理作业。

1.3循环水泵设计要点

实践中可看到，只需30米的水柱，却选择可产生45米水柱的水泵。造成这一设计问题的主要原因在于没有对水力进而测量、计算，建议应认真的测量和计算水力，全面掌握实际情况，做到心中有数。冷热循环水泵设计过程中，要注意其有效利用率。对施工项目而言，实践中将此会看到热冷水泵只有一个被利用的现象，或因机房太小、或因思考不周。在制热过程中，供水与回水之间的温差应当控制在10摄氏度范围内，制冷时该温差也要控制在五摄氏度范围内。因此，循环水泵具体设计过程中，应设计两个水泵，使其热冷循环，就会大大提高冬季应用效率，从而减少资源浪费与耗损。

二、环保节能技术的应用

2.1自然风的应用

自然风的供冷是可再生能源在暖通空调应用中的重要组成部分。当室外空气的焓值和温度低于室内时，在供冷期内就可以利用室外风所带有的自然冷量来全部或部分满足室内冷负荷的需要。这种情况出现在供冷期的过渡季和夜间，可采用的方法为新风直接供冷和夜间通风蓄冷。由于利用了自然风提供建筑所需要的冷量，与常规空调系统相比，在运行中不用电或少用电，既节约能源，又减少对环境的污染，也改善了室内空气品质。

2.2太阳能的应用

太阳能压缩式制冷研究的重点是如何将太阳能有效地转换成电能，再用电能去驱动压缩式制冷系统。以太阳能作为热源的吸收式制冷是利用太阳辐射热能驱动溴化锂水溶液或氨水溶液的吸收式制冷系统。太阳能吸附式制冷是将系统中的加热器和冷却器去掉，将太阳能集热器与吸附床合二为一，冷却功能则利用夜间室外空气的自然冷却来完成。

2.3地下水的应用

地下水由于地层的隔热作用，其温度受气温影响很小。在暖通空调中，有些地下水可以直接作为冷源，更是热泵良好的低位热源。所以水源热泵有着良好的节能前景。水源热泵技术是利用地球表面浅层水源中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源，并利用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。但在利用地下水的过程中，需要注意两点：①要有可靠的回灌技术；②用地下水时应注意水质，水质不合格会使井老化。

2.4土壤能的应用

地源热泵是利用地下浅层地热资源（通常小于400m深）作为冷热源，进行能量转换，提供供暖制冷的空调系统。地源热泵系统通过输入少量的高品位能源（如电能），实现低温热源向高温热源的转移，地能分别在冬季和夏季作为低温热源和高温热源。夏季，大地作为排热场所，把室内热量以及压缩机的散热通过埋地盘管排入土壤中，再通过土壤的导热和土壤中水分的迁移把热量扩散出去。在地源热泵系统中，由于冬季从大地中取出的热量在夏季得到补偿，使大地热量基本平衡。虽然我国在开展土壤源热泵系统的研究与应用方面起步较晚，但由于其技术上的优势和有着节能、环保和可持续发展的优点，我国地源热泵系统的研究和开发市场也日趋活跃，其将成为中小型生态建筑空调冷热源合理可行的选择方案之一。

结束语：节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统节能的基础，在暖通空调系统节能技术的研究方向上必须与世界接轨，并要给予足够重视，注意对可再生能源的开发和利用，努力实现大幅度节能、推动社会经济迅速发展。

参考文献

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[3]张立恒.暖通空调安装施工中存在的问题与对策分析[J].中国高新技术企业，2012，（23）.

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