“双碳”背景下暖通空调节能技术精细化设计

“双碳”背景下暖通空调节能技术精细化设计

黄正珊

广东保达建设工程有限公司   529500

摘要：人们生活水平和人们环保意识的逐渐提高，我国暖通工程发展也十分快速。建筑暖通空调系统是建筑工程最为重要的组成部分，其运行质量直接关系到使用者的舒适度。城市高层建筑物中设置的暖通空调系统、电力照明系统，这些设备消耗了大量的能源，使得建筑消耗能源超过了工业生产和交通物流的能源消耗量，成为社会能源消耗的首位，引发电力短缺，因此建筑物暖通空调系统能源消耗问题日益受到人们的关注。为了更好地缓解电力供求矛盾，改善能源消耗结构，降低能源浪费，研究建筑暖通空调系统的节能设计是绿色建筑和环保建筑的必然要求。

关键词：建筑暖通空调；节能设计；策略分析

引言

在双碳背景下，暖通空调设计需要进行一定的改变，达成能耗降低的目标。在工作中，需要开展对于不同气候、不同建筑类型节能低碳技术的研发，也将其全面推广，同时，需要达成绿色建筑的规模化发展。还要将建筑用能结构予以优化。设计人员在工作中应以能耗控制为目标采取精细化、性能化设计。

1建筑暖通空调系统节能设计的意义

根据用途不同，民用建筑拥有居住和公共两种建筑类型，然而公共建筑则拥有多个分支，在人们平常生活中普遍存在，人们在日常中所触及的大部分建筑其实都是民用建筑。由于现代建筑自身的特性，大部分的民用建筑采用暖通空调系统为建筑进行空气、采暖以及通风调节等。根据人们对环境舒适的要求，通常在安装暖通空调系统之后，系统就必须连续运转，而且它的运转也需要耗费大量的能量。因此在我国的民用建筑中，对民用建筑中暖通空调的能耗需要严格控制，增强节能设计是十分有必要的。

2暖通节能能耗分析

暖通空调系统主要包括空调机组和换热机组、风机盘管等。空调系统能耗影响因素见图1。为了实现绿色建筑节能减排的目的,在对暖通空调系统进行节能控制的过程中,需要采取现实可行的方法。首先,应当从能耗分析入手,明确暖通空调系统中的能源使用情况,针对性地调整控制方案,解决部分设备能耗过大的问题。绿色建筑中使用的暖通空调系统,其整体结构较为复杂,其中的换热站为非常重要的设备集群。换热站主要是通过换热器进行热量排放,促使建筑中的热量能够被及时排出,排风系统能循环往复地执行。要对绿色建筑暖通空调的能耗进行分析,应当清楚其运作原理,换热站中包含室内外温度采集传感控制器,当温度传感器采集到信息后,会将其传递给换热站中的气候补偿控制器。气候补偿控制器会结合此前设定好的参数条件输出调节信号,进而调节内部温度条件,使其达到预设的温度值。想要调节温度值达到特定的数值,通常采取供水温度采集的方式,控制换热站送风的温度,以此控制热源进出的循环过程。

图1空调系统能耗影响因素

2暖通空调节能的相关技术

2.1热能回收技术在暖通空调系统中的应用

热能回收系统是一种利用压缩机高温油气热能，通过热交换将热能充分利用的节能设备。通过能量交换和节电控制，收集空压机运行过程中产生的热能，同时改善空压机的运行工况，是一种高效废热利用、零成本运行的节能设备。将热能回收技术应用到暖通空调系统中，并和暖通空调系统集成到同一个控制系统中，通过控制系统进行统一的控制和协调。控制系统不间断地对暖通空调系统进行检测，根据暖通空调系统中设备的运行状态，分析系统中设备的热能利用率，保障暖通空调系统室内外的能量交换和热能利用率保持在合理可控的范围之内。热能回收技术的引进，系统可以在分析热交换和热能利用率的基础上，通过对特定参数进行分析，甄别出有利用价值的参数和运行状况，保障热回收系统和暖通空调系统的协调运作，保证热回收技术在暖通空调系统中的有效利用，降低暖通空调系统的能量消耗。

2.2合理利用太阳能

在开展绿色建筑暖通空调节能设计工作时,为了确保暖通空调系统具备良好的制冷和制热效果,尽可能降低燃料的消耗速度,设计人员应将太阳能的科学应用纳入设计方案中。与传统燃料能源不同的是,太阳能属于清洁能源、可再生能源,并且太阳能的应用几乎不受地域的影响。科学利用太阳能不仅能有效降低传统能源的消耗量,还能达到良好的节能效果。在通常情况下,暖通空调系统中太阳能供暖系统共包含热量采集系统和能量循环系统两个部分。传统的热量采集系统主要负责采集能量,太阳能供暖系统中的热量采集系统则利用集热器来吸收并转化太阳光能、热能以满足居民的采暖需求。太阳能供暖系统中的能量循环系统又分为地板采暖系统、生活热水管理系统以及温度控制系统三个部分。在太阳能供暖系统运行过程中,集热器会采集太阳能并将其转化为热能。随后,热导式流量控制器将对转化后的热能进行统一管理,并将其输送至对流换热系统以加热水体。最后,热水将循环流入地板热采暖管道,促使室内温度上升至设定温度。为了更精准地调控室内温度,设计人员可以在太阳能供暖系统中加装电子仪表。考虑到集热器无法在雨雪天气下有效采集太阳能,设计人员需要确保控制器能够在雨雪天气下自动切换至天然气或其他能源采暖模式。

2.3变频技术

暖通空调系统运行中，压缩机是关键设备。在空调系统制冷上，压缩机同样会消耗一定的电能，在空调制冷状态下，压缩机能耗会达到35%以上。通常，压缩机在固定频率下运行，不管室内外温度或者是负荷如何变化，压缩机的功率始终一致，造成严重的电能浪费。变频技术通过变频器对压缩机的功率加以控制与调节，便于根据实际需求有针对性地调整压缩机的功率，可节约能耗20%~30%。与此同时，传感器还能感受外部的温度变化，根据接收到的温度情况，调整压缩机的转速，便于达到理想制冷、制热效果，满足人们日常生活的需求。交流变频和DC变频的工作原理不同，交流变频多用于信号稳定性差、产生特定功率的情况，以此控制压缩机的电压；DC变频空调通过对永磁体的电压优化，对转子转速进行控制，达到制冷需求。

2.4发挥可再生能源的空调系统最大效能

合理利用可再生能源的空调系统，注重系统运行的优先性。（1）科学地利用可再生能源的空调器。在新形势下，尽管常规普通空调发展很快，但在实际使用过程中，其耗能很大，而且温室效应比较严重。因此，为了能够改变这种状况，应当加强空调系统的可再生能源的使用。对此系统进行了深入的分析，发现它不但能有效地节省能源，而且还能减少环境污染，延长使用寿命。其中，目前使用最多的地源热泵空调系统，提高地源热泵系统制冷水的供回水温度，能有效地改善机组COP值，通过分析国内外主要厂家的数据，指出了当供回水温差为5℃时，地源热泵机组蒸发温度对系统COP的影响。地下水源热泵，主要用于18℃以上的地下水，使之成为制热水源，为空调系统供给制热。（2）加强建筑采暖空调使用的管理。比如，在春、夏季交替的初期，使用冷却塔的冷却水，可以缩短制热设备的运行周期。为了使空调系统能够更好地运行，要从多个方面进行分析，加强员工的培训，并对其运行进行了严格的规范，以保证其在使用过程中能严格遵守操作规程。

结语

总之，在各种节能、减排的政策下，人们对能源和环境的认识都在提高。目前，绿色环保已成了一种潮流，而在能耗中所占比重较大的建筑行业，更应将绿色环保的概念融入到建筑规划之中，特别是在暖通空调项目中。要注重标准化节能技术的应用，对标准化节能技术进行科学、合理的选择，达到节能、环保的目的，促进建筑暖通工程的可持续发展。

参考文献

[1]毛栋.建筑暖通空调的节能及优化处理研究[J].工程技术研究,2021,6（24）:92-95.