background image

加，例如：烟雾、病毒及从家具、地毯和油漆中散发的
多种危险化学物质，加上新风量的明显不足，空气重
复循环，会造成室内空气质量品质严重下降，空调房
间的空气污染物指标会远远超过国家安全标准。

因此，如何有效地解决这个问题已经受到越来越

多的人的关注，研究人员发现增加通风量来稀释空气
并排放室内的污染物，通风换气，向室内提供大量的
新鲜空气是改善室内空气质量最有效的方法。然而，
提高新鲜空气的供给量，意味着增大空调新风负荷，
同时也意味着使空调的能耗不断的增加。由此可见，
利用新风和排风进行热交换能有效地解决这一矛盾，
不但增加了室内的新风供给量，同时也回收了排风的
能量，

降低了新风负荷，减少空调器的运行能耗。

２ 影响暖通空调的因素

在房屋的建筑热工设计时，为了使房间内产生舒

适的微气候，往往需要恰当地利用房屋围护结构的热
特性以抵抗室外气候的变化。因此，围护结构在热工
设计中是十分重要的，除此之外还有建筑规划设计、
太阳辐射、

空气温湿度等多方面。

２．１

围护结构对暖通空调的影响

围护结构包括外围护结构和内围护结构。外围护

结构主要包括屋面、

外墙和窗户

（包括阳台门等）；内围

护结构主要包括地面、顶棚、内隔墙等。在采暖建筑
中，围护结构的传热热损失占总的热损失的比例是较
大的，以

４ 个单元 ６ 层的砖墙、混凝土楼板的典型多

层建筑为例：在北京地区，通过围护结构的传热热损
失约占全部热损失的

７７％（其中外墙 ２５％，窗户 ２４％，

楼梯间隔墙

１１％，屋面 ９％，阳台门下部 ３％，户门

３％，地面 ２％），通过门窗缝隙的空气渗透热损失约占
２３％，在沈阳地区，通过围护结构的传热热损失约占
全部热损失的

６５％（其中外墙 ２６％，窗户 ２６％，屋面

８％，阳台门下部 １％，外门 １％，地面 ３％），通过门窗缝
隙的空气渗透热损失约占

２７％。由此可见，改善围护

结构的热工性能对于暖通空调节能具有重要意义。
２．２

建筑规划对暖通空调的影响

建筑规划设计是建筑节能设计的重要方面，规划

节能设计应从建设选址、分区、建筑和道路布局走向、
建筑方位朝向、建筑体型、建筑间距、冬季季风主导方
向、太阳辐射、建筑外部空间环境构成等方面进行研
究。以优化建筑的微气候环境，

有利于节能，

充分重视

和利用太阳能冬季主导风向、

地形和地貌，

利用自然因

素。节能规划设计就是分析构成气候的决定因素

：辐射

因素、大气环流因素和地理因素的有利、不利影响，通
过建筑的规划布局对上述因素进行充分利用、

改造，

形

成良好的居住条件和有利于节能的微气候环境。

３ 暖通空调的节能设计

空调系统的节能设计，应根据工程具体情况对空

调运行季节进行全工况、全过程的分析，寻找出一个

合理的方案，使空调系统在不同的室外气象参数或室
内状况下都能经济合理的运行，并在运行过程中创造
良好条件。
３．１

选择合适的冷热源

在系统设计中对设备进行合理选配已成为空调

节能的关键，合理配置中央空调系统的冷热源对节能
与能源合理利用的意义非常重大。中央空调常见的冷
热源配置方式有水冷冷水机组十锅炉、热泵型机组和
溴化锂吸收式机组。第一种冷热源在设计工况下的能
效比较高，一般为

３．７～５；第二种冷热源即热泵型机

组，夏季制冷，冬季制热

． 在设计工况下，其能效比较

水冷机组要低，仅达到

３ 左右，但其具有良好的节能

和环保效果；中央空调的另一种冷热源为溴化锂吸收
式机组，这类机组的能效比

（制冷量 ／ 消耗的热量）比

较低，

节电不节能，

适用于有废热和余热的地方。

３．２

采用蓄冷系统

各国用电状况都不同程度的存在着电负荷峰谷

差较大的情况，在用电高峰时电力供应不足，而在低
峰时电力供应过剩。在实施电力峰谷电价的地区，就
可利用低电价时段采用冰蓄冷系统将水制成冰来储
存冷量，高电价时段再将冷量释放出来，这将对整个
电力负荷的移峰填谷工作起很大作用。采用冰蓄冷系
统能够产生良好的经济效益和社会效益。
３．３

采用变频系统

变频技术在现代空调中的使用已成为必然趋势，

它不仅能有效改良空调系统的工艺不足，还能大幅降
低能耗，节省运行成本。采用变频技术的原因有：

（１）设计者在选择设备时，通常留有一定的设计余

量

（２０％～２５％），实际上设备也极少在全负荷工况下

运行，

甚至从未全负荷运行过。

（２）建筑物由于使用情况的变化（如出租率不高，

建筑功能变化等

），负荷也会发生相应变化。

（３）建筑物的实际负荷会随着室外气候的变化而

波动。

通常空调设备只能按设计的额定功率运行，当负

荷降低时，设备仍然按照额定功率全负荷输出运行，
这就必然造成能量的浪费。如果我们能够使用变频技
术使空调设备的输出功率随负荷的变化而变化，那么
就可起到节能的效果。

根据空调负荷来相应改变水流量或风流量可有

效实现地节能。变风量空调系统

（ＶＡＶ）是通过末端装

置来补偿室内负荷的变动，调节房间送风量以维持室
温。变风量和定风量系统相比，一般情况下可节能
５０％。变水量系统（风机盘管）是通过水量控制的方法
来调节温度的，其比定流量系统要节电。随着工业变
频器的推广应用，通过对水流量、风量及主机等的变
频控制调节，可实现其同所需空调负荷的实时匹配，
从而产生显著的节能效益。

７