试析暖通空调系统的设计
【摘 要】目前，我国暖通空调系统设计中普遍存在设计理念陈旧、设计水平不高、设计人员能力不足等现象，严重制约了暖通空调行业的发展。本文就暖通空调系统设计中的问题谈几点粗浅认识。
【关键词】暖通空调；系统；设计
1．引言
一直以来暖通空调设计行业存在着设计观念陈旧，设计水平不高，标准建设比较薄弱，政府支持力度不够，节能减排新技术应用受阻，对设计单位的科技创新重视和引导不够，知识产权保护机制不健全等主要问题。严重制约了暖通空调行业的发展。本文就暖通空调系统设计中的问题谈几点粗浅认识。
2．暖通空调系统设计方面存在的主要问题
2.1 系统维修不方便
有的供暖系统由一条主干管引进,分几个环路,分环上不设阀门,给系统运行调节、维修管理造成不便。有的供暖管道布置不合理,与建筑专业不易协调,或供暖立管直接立在窗子上,既影响使用,又不雅观;或者供暖水平管道敷设在通道的地面上,既影响行走,又不便物品放置。有的供暖系统为双侧连接,两侧热负荷及散热器数量相差悬殊,而两则散热器供、回水支管却取用相同管径,两侧水力不平衡,难以按设计流量进行分配。
2.2 供暖入口设置不合理
设计人员在设置系统供暖入口时,既要考虑室内供暖系统的合理性,又要考虑与室外管线衔接的合理性,不能只图室内系统设计方便、省事,而不顾及室外管网系统。然而,有的工程供暖入口设置过多，不仅给外线施工造成麻烦,也给将来室内系统调节带来不便。
2.3 系统选择欠佳
例如某暖通空调工程设有多功能会客厅、室内健身场所等，该类性质的用房,理想的空调系统应是低速风道系统，而有的设计者却盲目的采用了风机盘管系统, 机组台数少，且未设新风补给系统,意味着单台制冷负荷大，一旦开启，负荷就不适应，对离心式机组，往往易发生喘振现象，显然是考虑有些欠佳。综合性建筑中往往配置有娱乐场所等，其面积不大、冷负荷也不大，而娱乐场所又往往有提前和延长制冷要求，空调冷冻水系统宜设置平衡阀,一般应设在回水管上。而有的工程新风机组冷冻水供、回水管上均设置了口径与管径相同的平衡阀。供水管上不必设置平衡阀，仅在回水管上设置即可。平衡阀口径应通过校核计算确定。
3．加强暖通空调系统设计的对策
3.1 以节能减排为主
适应节能减排要求，提高设计水平。了解行业发展动态，掌握节能设计要求；熟知建筑节能标准规范，指导工程设计；掌握节能技术，并在设计实践中合理应用。在设计理念方面，应由常规设计向凸显环境品质和质量、效益转变，由单一技术的应用向注重技术集成、突出地域特色转变，由传统技术应用向注重循环经济可持续发展转变。在技术应用方面，应由传统能源使用向可再生及清洁能源使用转变，由单一的能源使用方式向多能结合使用方式的转变，由简单设计向系统设计转变。在发展模式方面，由前期阶段向全过程服务的转变，由单一设计任务向产业链延伸任务转变，由单一设计人员向设计人员和非设计人员整合转变。
3.2 水系统节能设计
由于空调水系统的输配用电占空调能耗比重较大,水系统设计节能应应对每个水环路进行水力平衡计算,对压差相差悬殊的回路采取有效措施,如采用同程系统、采用平衡阀等措施进行控制，避免大流量、小温差的现象，设计中供、回水温差一般取5℃，夏季冷冻水回水温差较好的为3.5℃，较差的只有1.5～2℃，造成实际水流比设计水量大1.5倍以上，使水泵电耗大大增加，故设计过程应认真校对和计算空调水系统相关系数。根据计算的负荷大小选择与设计容量相同的机组,不要选用容量过大的主机。容量过大的主机不能全负荷运转,既增加设备的投资,又浪费运转能耗。选择水泵应按设计值查找水泵的特性曲线选定水泵型号。
3.3 优化空调机组
优化空调机组和末端设备的选择设计中注意选用重量轻，噪声少，单位风机功率供冷(热)量大的机组。空调机组应该选用风机风量、风压匹配合理,漏风量少,空气输送系数大的机组。根据容量大小尽量选择能效比高的机组。如螺杆式、离心式冷水机组等,此类制冷机组的能效比一般都在4.5～5.8之间。
3.4 应用变频技术
随着自控技术的发展，各种类型的冷水机组及水泵都有较完善的自动控制调节装置，能随负荷变化自动调节运行状况，保持高效率运行。针对空调控制系统的特点，再加上电力电子技术及微机控制技术的发展，变频器的应用日益广泛，因此在空调控制系统中采用变频技术也是不可避免的。这就给我们提供了一种既能达到控制要求又能节约能源的方法。采用新型节能舒适健康的空调方式。如使用全热新风换气机采用全热新风换气机可实现室外净化后空气与室内空气进行热量置换,并保持室内温度和湿度基本不变。
3.5 推广可再生能源空调系统
随着空调系统的广泛应用,空调对不可再生能源的消耗将大幅度上升,如何利用可再生能源及低品位能源已经成了该领域重要的研究课题。地源热泵空调系统就是在这种形势下发展起来的,它利用地下恒温层土壤热显著提高空调系统的COP值,使得同等制冷量下的系统能耗大幅度下降。另外,利用太阳能供热或制冷技术也在开发研究着。
3.6 智能控制系统优化
确立智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统优化的基本出发点、优化原则及技术措施对于智能建筑节能实现具有重要的现实意，BAS系统是实现智能建筑节能的有效途径之一。智能建筑BAS控制方案的优化是整个智能建筑节能优化方案实施的具体体现，它包含了建筑物内部主要耗能单元的节能优化。在满足扩展性和灵活性的前提下，控制网络的拓扑结构应尽可能简化、清晰，无论基于RS485总线或基于LonTalk总线的控制网络都是如此。分支、分级多的网络管理复杂、可靠性低。LonTalk总线在理论上可以组成任意拓扑结构的网络，这种布线设计的随意性如果运用不当，在工程实践中仍然是有技术风险的，并可能增加系统的投资。小型工程尽可能运用基于Rs485总线的控制网络，采用“手拉手”的布线方式，大型工程可以考虑楼层网络分级。BAS监控中心负责监控整个空调、通风、动力系统，一般与消防控制、安保监控等合用一室。由于该机房通常远离冷冻机房、锅炉房，在这里远程操作这些关键设备是不合适的。推荐的做法是在冷冻机房和锅炉房现场控制室另设置一台监控分站，由该分站负责冷冻机、锅炉监控功能，并且该分站功能受权局限为冷热源设备。通过对暖通空调系统的传感器、执行器、控制器、网络等若干环节的探讨，使BA系统更好地服务于受控的空调通风系统，最大限度地节约建筑物能源空调系统设计方面的节能措施。
4．结束语
综上所述，暖通空调的系统设计应以科技创新为动力，不断提高设计效率和效益。推动设计手段的更新，加快新技术的开发与应用，广泛运用先进科技手段。加大创新力度，转变人才管理理念。
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