暖通空調
2021/10/3
暖通空調（Heating, Ventilation and Air Conditioning，簡稱HVAC）是指室内或車内負責暖氣、通風及空氣調節的系統或相關設備。暖通空調系統的設計應用到熱力學(xué)、流體力學(xué)及流體機械，是機械工程領域中的重要分支學(xué)科。
在暖通空調系統的節能(néng)設計過(guò)程中，應根據工程建築的實際情況，合理選擇熱源系統。一般情況下，我國(guó)市場常見的熱源種(zhǒng)類主要爲：熱泵、熱電站、區域鍋爐房、小型鍋爐、直燃型溴化锂吸收式熱水機組等。以能(néng)源的利用效率來看，一般熱電站的運行效率最高，熱泵技術位居其次。熱泵主要應用自然中蘊含的大量可再生、低品位能(néng)源作爲熱源，如地表水、太陽能(néng)、大氣、地熱等，通過(guò)壓縮機的運行，在熱源中吸取熱能(néng)，提高溫度之後(hòu)傳輸到高溫熱源中。根據熱泵的能(néng)源不同，可以分爲兩(liǎng)大部分空氣源（風冷）熱泵。主要爲商用單元式熱泵空調機組、家用熱泵空調器、熱泵冷熱水機組等多種(zhǒng)類型地源熱泵，以土壤型爲代表，可以實現至少30%以上的節能(néng)目标：直燃型溴化锂吸收式機組，其供熱效率與燃氣鍋爐基本類似，但是對(duì)于鍋爐房來說(shuō)，大型區域鍋爐房的蓄冷系統應用效果比小型鍋爐更佳。
2.推廣使用變頻技術
在現代化暖通空調系統中，變頻技術的應用具有較強的必然性。通過(guò)變頻技術，既可彌補空調系統的工藝問題，也可減少能(néng)源消耗，降低運行成(chéng)本。一般情況下，空調系統僅按照事(shì)先設計的額定功率運行，在負荷較低的情況下，如果設備仍以額定功率實行全負荷運行，那麼(me)必然産生能(néng)源浪費。通過(guò)在暖通空調系統中應用變頻技術，就(jiù)可實現空調設備的輸出功率随著(zhe)負荷的變化情況而有所調節，發(fā)揮節能(néng)減排效果。結合空調的實際負荷狀況，适當改變風流量或者水流量，實現節能(néng)目标。一方面(miàn)，變風量系統，利用空調系統的末端裝置實現室内負荷的補償機制，優化調整送風量，以保持合适的室内溫度；與定風量系統相比較，變風量系統可節能(néng)約5O%；另一方面(miàn)，變水量系統，主要通過(guò)控制數量來調節溫度，比定流量系統更加省電。随著(zhe)我國(guó)工業變頻器的推廣與使用，通過(guò)優化調節風量、水量及主機等，可實現與空調負荷的匹配運行，發(fā)揮良好(hǎo)的節能(néng)效益。
3.降低熱媒介的能(néng)耗
在暖通空調系統中，節能(néng)工程設計應該注重各個環節的能(néng)源消耗。以具體設計及實際運行狀況爲出發(fā)點，形成(chéng)整體性的空調節能(néng)體系。其中熱媒介質傳輸系統作爲暖通空調的重要組成(chéng)部分，其熱能(néng)輸送方式、材料選擇等，均對(duì)節能(néng)問題産生影響。在熱媒介質傳輸系統中，選擇保溫材料，如直埋管等，可實現熱水的預制保溫；進(jìn)而降低熱能(néng)傳輸過(guò)程中可能(néng)出現的損失。另外，還(hái)可應用計算機系統全面(miàn)測試空調系統的供暖狀況，應用智能(néng)管網、平衡閥等，優化配置管網流量，加強管理對(duì)策，以此提高運行效率，實現節能(néng)目标。有關空調系統的節能(néng)設計，還(hái)可應用動力傳輸系統，進(jìn)而優化動力系統的設計與施工，提高空調系統的節能(néng)效率。動力系統應選擇負荷性質良好(hǎo)、運行效率高、溫差大、流變速度的供應管道(dào)，運用合理、有效的動力設備，提高傳輸效率，構建良好(hǎo)的空調運行系統。
4.合理确定空調方式
随著(zhe)人們生活水平的提高，新型節能(néng)、舒适、健康的空調運行方式逐漸被(bèi)推崇。對(duì)于暖通空調系統來說(shuō)，其應用的舒适程度主要取決于風速、濕度、空氣濕度、環境平均輻射溫度以及人們對(duì)環境的感覺等綜合因素。因此，選擇各種(zhǒng)不同的組合型環境參數，産生的熱舒适效果有所區别：例如，熱濕環境的不同，空調系統産生的能(néng)耗也有所區别。在冬季時(shí)期，如果選擇傳統的空調方式提高室内溫度，熱濕交換通過(guò)空氣在人體和環境中進(jìn)行，所需要的空氣濕度較高，這(zhè)種(zhǒng)情況下，加熱新風的熱損失及維護結構的熱損失相對(duì)較大；如果能(néng)應用全新熱濕環境應用成(chéng)果，優化選擇空調運行方式，提高輻射熱度，就(jiù)可顯著降低空氣濕度，一般以12℃～24℃爲宜，而傳統的空調運行方式則需要在18℃～20℃，顯然新型空調運行方式的節能(néng)效果更加客觀。同理，在夏季使用空調系統時(shí)，新型空調運行方式更加适用。通過(guò)應用這(zhè)種(zhǒng)健康、舒适、節能(néng)的新型空調運行方式，既可滿足高水平的生活需求，同時(shí)也實現節能(néng)減排目标，與低碳經(jīng)濟發(fā)展相一緻。
5.冷熱能(néng)回收的優化
當前，有關暖通空調系統的冷熱能(néng)回收問題正在進(jìn)一步研究，以推動空調系統的冷熱能(néng)回收效率，在保障能(néng)源利用效率的前提下，實現節能(néng)目标。通過(guò)對(duì)排風餘熱的回收，可更好(hǎo)地應用排風能(néng)量，對(duì)新風進(jìn)行預冷或者預熱，減少負荷量，實現空調系統節能(néng)；排風餘熱的回收可以分爲全熱回收及顯熱回收兩(liǎng)大部分，回收設備一般爲闆翹式全熱交換器、轉輪式全熱交換器、闆式顯熱交換器。
在暖通空調系統的節能(néng)設計過(guò)程中，應根據工程建築的實際情況，合理選擇熱源系統。一般情況下，我國(guó)市場常見的熱源種(zhǒng)類主要爲：熱泵、熱電站、區域鍋爐房、小型鍋爐、直燃型溴化锂吸收式熱水機組等。以能(néng)源的利用效率來看，一般熱電站的運行效率最高，熱泵技術位居其次。熱泵主要應用自然中蘊含的大量可再生、低品位能(néng)源作爲熱源，如地表水、太陽能(néng)、大氣、地熱等，通過(guò)壓縮機的運行，在熱源中吸取熱能(néng)，提高溫度之後(hòu)傳輸到高溫熱源中。根據熱泵的能(néng)源不同，可以分爲兩(liǎng)大部分空氣源（風冷）熱泵。主要爲商用單元式熱泵空調機組、家用熱泵空調器、熱泵冷熱水機組等多種(zhǒng)類型地源熱泵，以土壤型爲代表，可以實現至少30%以上的節能(néng)目标：直燃型溴化锂吸收式機組，其供熱效率與燃氣鍋爐基本類似，但是對(duì)于鍋爐房來說(shuō)，大型區域鍋爐房的蓄冷系統應用效果比小型鍋爐更佳。
2.推廣使用變頻技術
在現代化暖通空調系統中，變頻技術的應用具有較強的必然性。通過(guò)變頻技術，既可彌補空調系統的工藝問題，也可減少能(néng)源消耗，降低運行成(chéng)本。一般情況下，空調系統僅按照事(shì)先設計的額定功率運行，在負荷較低的情況下，如果設備仍以額定功率實行全負荷運行，那麼(me)必然産生能(néng)源浪費。通過(guò)在暖通空調系統中應用變頻技術，就(jiù)可實現空調設備的輸出功率随著(zhe)負荷的變化情況而有所調節，發(fā)揮節能(néng)減排效果。結合空調的實際負荷狀況，适當改變風流量或者水流量，實現節能(néng)目标。一方面(miàn)，變風量系統，利用空調系統的末端裝置實現室内負荷的補償機制，優化調整送風量，以保持合适的室内溫度；與定風量系統相比較，變風量系統可節能(néng)約5O%；另一方面(miàn)，變水量系統，主要通過(guò)控制數量來調節溫度，比定流量系統更加省電。随著(zhe)我國(guó)工業變頻器的推廣與使用，通過(guò)優化調節風量、水量及主機等，可實現與空調負荷的匹配運行，發(fā)揮良好(hǎo)的節能(néng)效益。
3.降低熱媒介的能(néng)耗
在暖通空調系統中，節能(néng)工程設計應該注重各個環節的能(néng)源消耗。以具體設計及實際運行狀況爲出發(fā)點，形成(chéng)整體性的空調節能(néng)體系。其中熱媒介質傳輸系統作爲暖通空調的重要組成(chéng)部分，其熱能(néng)輸送方式、材料選擇等，均對(duì)節能(néng)問題産生影響。在熱媒介質傳輸系統中，選擇保溫材料，如直埋管等，可實現熱水的預制保溫；進(jìn)而降低熱能(néng)傳輸過(guò)程中可能(néng)出現的損失。另外，還(hái)可應用計算機系統全面(miàn)測試空調系統的供暖狀況，應用智能(néng)管網、平衡閥等，優化配置管網流量，加強管理對(duì)策，以此提高運行效率，實現節能(néng)目标。有關空調系統的節能(néng)設計，還(hái)可應用動力傳輸系統，進(jìn)而優化動力系統的設計與施工，提高空調系統的節能(néng)效率。動力系統應選擇負荷性質良好(hǎo)、運行效率高、溫差大、流變速度的供應管道(dào)，運用合理、有效的動力設備，提高傳輸效率，構建良好(hǎo)的空調運行系統。
4.合理确定空調方式
随著(zhe)人們生活水平的提高，新型節能(néng)、舒适、健康的空調運行方式逐漸被(bèi)推崇。對(duì)于暖通空調系統來說(shuō)，其應用的舒适程度主要取決于風速、濕度、空氣濕度、環境平均輻射溫度以及人們對(duì)環境的感覺等綜合因素。因此，選擇各種(zhǒng)不同的組合型環境參數，産生的熱舒适效果有所區别：例如，熱濕環境的不同，空調系統産生的能(néng)耗也有所區别。在冬季時(shí)期，如果選擇傳統的空調方式提高室内溫度，熱濕交換通過(guò)空氣在人體和環境中進(jìn)行，所需要的空氣濕度較高，這(zhè)種(zhǒng)情況下，加熱新風的熱損失及維護結構的熱損失相對(duì)較大；如果能(néng)應用全新熱濕環境應用成(chéng)果，優化選擇空調運行方式，提高輻射熱度，就(jiù)可顯著降低空氣濕度，一般以12℃～24℃爲宜，而傳統的空調運行方式則需要在18℃～20℃，顯然新型空調運行方式的節能(néng)效果更加客觀。同理，在夏季使用空調系統時(shí)，新型空調運行方式更加适用。通過(guò)應用這(zhè)種(zhǒng)健康、舒适、節能(néng)的新型空調運行方式，既可滿足高水平的生活需求，同時(shí)也實現節能(néng)減排目标，與低碳經(jīng)濟發(fā)展相一緻。
5.冷熱能(néng)回收的優化
當前，有關暖通空調系統的冷熱能(néng)回收問題正在進(jìn)一步研究，以推動空調系統的冷熱能(néng)回收效率，在保障能(néng)源利用效率的前提下，實現節能(néng)目标。通過(guò)對(duì)排風餘熱的回收，可更好(hǎo)地應用排風能(néng)量，對(duì)新風進(jìn)行預冷或者預熱，減少負荷量，實現空調系統節能(néng)；排風餘熱的回收可以分爲全熱回收及顯熱回收兩(liǎng)大部分，回收設備一般爲闆翹式全熱交換器、轉輪式全熱交換器、闆式顯熱交換器。
