空调设计方案

空调设计方案（精选12篇）

空调设计方案 篇1

一、设计前对建筑物要了解清楚, 方案应严谨全面

要想做好一个建筑物的空调设计, 达到真正良好的使用效果, 应当是各工种综合的好效果。用我们的政策语言, 就是适用、经济、美观三者俱备。为此目标在做设计的时候各工种必须配合好。一般说来以下几个问题首先要了解清楚, 才好采取对策, 即选用适合的方案和系统。现在有不少工程, 在方案阶段只有建筑师埋头创造, 不吸收设备工程师参加方案设计, 结果建筑方案中选后设备空间没有考虑, 造成设备设计很大困难。机房设在某一角落, 风道拉得很远, 既不经济也影响通风效果;进风口与排风口挤在一起, 不合规定;管道夹层当机房使用, 噪声、振动直接影响上、下客房, 不但增加了消声减振的费用, 还难以取得满意的效果。诸如此类举不胜举。要改变这一现实, 要想适用、经济、美观地建造起现代化建筑, 建筑师在方案阶段就吸收设备工程师参加设计实为当务之急。

二、在工程设计中存在的问题

1. 供暖入口设置过多设置供暖入口时, 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。如某7层综合楼, 室内供暖系统分为10个环路 (1~2层4个, 3~7层6个) , 供暖入口设置亦达10个之多, 同外线衔接点过多, 几个方向均有, 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. 供暖系统设计不合理供暖系统设计存在不合理之处: (1) 有的供暖系统由1条主立 (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。 (2) 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。 (3) 有的供、回水干管高点漏设排气装置, 一旦集气, 难以排除, 影响系统使用。 (4) 有的供暖系统为同程式, 一个环路单程长300 m, 致使供、回水干管坡度很难达到规范规定的不小于0.002的要求。 (5) 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。

3. 排风系统设计不合理如某工程地下室的暗厕 (卫生间) 等若干个生活用房和设备用房设一排风系统, 水平风管长60m, 断面只有200mm×200mm, 风阻较大;选用屋顶风机排风, 却将风机安装在外墙上, 显得很不协调。还有的工程的地下室设若干个包间 (均为暗房) , 各包间均采用吊顶排气扇, 排风经数十米长的水平风管排出室外, 风管断面仅有150 mm×150 mm, 阻力大, 排风效果差。

4. 空调系统的选择不合理如某工程设有指挥大厅、会议厅、计算机房等, 此类性质的用房, 理想的空调系统应是低速风道系统, 而设计却采用了风机盘管系统, 且未设新风补给系统, 显然是不合理的。又如某工程甲方要求部分房间室内设计参数为:冬季tn=18~22℃, φ=55%±5%, 夏季tn=25~26℃, φ=60%±5%;另一部分房间tn=22±2℃, φ=40%~60%, 洁净级别小于10000级, 新鲜空气40~60m3/ (h*人) 。对这两类性质的用房, 设计上统统采用了风机盘管系统, 且未设新风补给系统。这样的系统满足不了甲方所提的要求。

5. 厕所采用风机盘管时未加新风厕所内既要满足温度要求, 又要排除臭味, 保证卫生要求。然而, 有的工程的厕所既无排风, 又无新风补给, 单纯采用卧式暗装风机盘管供冷、供热, 造成臭气自身循环, 这是不妥当的。

6. 平衡阀的设置与口径选择存在问题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。笔者认为, 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。

三、可行性、可靠性、安全性问题

能够满足使用要求, 这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求, 包括有关环境保护的要求;设计方案应能满足有关方面的要求 (如供电、供气、供水、供热等) , 并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。对于一些无法采用标准设备的特殊情况, 对非标准设备应提出详细的参数要求, 并且所提出的参数要求应合理可行。能否有足够的机房面积也是评判设计方案可行性必须考虑的问题, 尤其是对于一些改造工程和建筑面积比较紧张的情况。对于一些要求全年保证室内空气参数的重要工程以及空调系统故障停机将产生严重损失的场所, 应考虑系统中设备的工作可靠性和备份问题, 进行系统工作可靠性分析。在这种情况下, 室外气象参数和安全系数的确定也应特殊考虑。系统的安全性主要包括易燃易爆环境安全、防火安全、人员环境安全、重要设备物品环境安全、系统设备运行安全5个方面的问题。在设计弹药厂房和库房、煤矿等易燃易爆工程的通风空调系统时, 安全性成为必须考虑的重要因素, 应采取相应的防爆技术方案和措施。在设计燃油燃气锅炉房时应考虑可燃性气体、液体泄漏带来的安全性问题, 应设置可燃性气体泄漏报警系统和事故通风系统, 并相互联锁

四、经济性比较问题

经济性比较是目前暖通空调方案中考虑最多的一个问题。在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较, 这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果对采用名牌设备和采用低档设备的方案进行经济性比较, 显然是不合理的;如果不考虑舒适性的区别, 对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较, 显然不可能做出正确的选择;如果不考虑美观性和舒适性进行经济性比较, 对集中式空调方案显然是不公平的。

一次投资是投资方最为关注的一个参数, 在计算投资时应全面准确、不能漏项。暖通空调设计方案的一次投资不仅包括各种设备、管道、材料的投资, 而且应包括各种相关收费 (如热力入网费、用电设备增容费、天然气的气源费等) , 相应的安装、调试费用, 相关的工程管理等各种收费, 相关水处理和配电与控制投资, 机房土建投资与相应室外管线的费用, 而这些在实际设计工作中容易被遗漏。

五、管道打架问题

1. 现象

冷、热水管道, 空调通风管道, 给水排水管道在安装时相互碰撞。而且管道与装修、结构梁之间的矛盾也时有发生。往往是先安装的管道, 施工很方便, 后安装的管道, 施工很困难。被迫装在不该装的地点或标高上, 影响质量, 甚至不能使用, 造成局部返工。

2. 原因

设计阶段各工种配合不好, 设计人员缺乏施工经验, 预留间隙太小。出图前, 综合校对不严。施工安装单位, 各抢各的进度, 不从整体考虑。

3. 对策

对于比较复杂的民用建筑, 在设计阶段, 各工种 (暖通、给水排水, 供电照明与建筑专业) 首先应协商好空间分隔, 定出每种管道的标高范围。一般情况下不得越出给自己规定的界限。遇有个别管段要越界时应与其他工程协商。解决各种管道相碰及协调的原则, 一般为:“小管让大管, 有压让无压”。例如, 自来水管与风管相撞, 则应当自来水管拐弯。冷、热水管与下水管相碰, 则应改变冷、热水管道。施工前应设备总管的工程师, 将各工种的管线, 单线画在一张平面图上。每种管道用一种彩色笔。在各交点处综合其标高, 看是否有矛盾之处, 及时发现, 将问题解决在安装之前。为了减少投资, 节省空间, 降低层高, 有些敷设无坡度要求的管道, 可以穿梁敷设 (如自来水管道, 消防喷洒干管等) 。管道敷设的基本做法: (1) 输送易燃、可燃气体的管道不得和其他管道同沟敷设。 (2) 冷、热水管道, 蒸汽管道必须进行保温。 (3) 管道外壁 (或保温层的外表面) 距墙面或沟壁的距离不应小于0.15m, 距柱、梁之间的距离可为0.05m, 各种管道外壁 (或保温层外表面) 之间的距离为0.1~0.15m。 (4) 风道的外壁距墙之间的距离宜为0.2~0.3m。断面小的用小距离, 断面大的用大距离。 (5) 管道同沟或共架敷设时, 冷, 热闹水管应在上面给排水管应在下边, 且给水管应在下边, 且给水管应在排水管上边。 (6) 风管、水管穿楼板, 穿墙时, 留孔尺寸的大小如下:不保温风管的洞为风管尺寸加100mm, 保温风管为风管尺寸加150mm;不保温水管的洞一般比管径大两号, 而保温水管的留洞尺寸为管径加150mm。

六结束语

一个优秀的暖通空调工程设计方案, 应对设计方案涉及的各种因素进行全面的考虑, 使其综合效益最高。综合考虑的因素越多, 通常其方案设计的水平越高, 同时其设计工作量和难度就越大。但只有这样才能对各种设计方案进行科学的比较和优选, 避免因片面性和主观性带来的失误和经济损失。

空调设计方案 篇2

1、酒店客房空调电能浪费现象严重

1.1 高档酒店客房无人入住时就维持比较舒适的温度（例如冬季制热维持在20℃），有客人入住时再调到酷爽温度（例如冬季制热调到26℃），这显然造成巨大的能源浪费。

1.2 制冷温度调得过低，以18℃~20℃居多。据专家测算，在正确使用空调的前提下，制冷空调温度每提高1℃，可节电10%。可见，制冷温度调得过低导致的电能浪费是惊人的。

1.3 制热温度调得过高，很多调在24℃以上，脱掉衣服吹热空调的现象比较普遍。而据专家测算，在正确使用空调的前提下，制热空调温度每降低2℃，可节电10%。可见，制热温度调得过高也严重浪费电能。

1.4 有些酒店空调没有受房卡控制，客人离开客房时，不会及时关闭空调造成极大浪费。

2、国家立法规定公共空调温度

2008年7月23日国务院审议并通过《公共机构节能条例(草案)》和《民用建筑节能条例(草案)》，国家对使用空调采暖、制冷的公共建筑实行室内温度控制制度。除特殊用途外，夏季室内空调温度设置不得低于26℃，冬季室内空调温度设置不得高于20℃。

3、地方政府的执法需求

许多地方政府针对酒店能耗巨大的问题，明确发文要求酒店酒店执行国家法定温度，并与星级评比挂钩。但因缺乏有效手段支持，效果甚微。

4、空调使用不当导致的“空调病”发病率越来越高。

空调已成为现代家庭的必需品，能降温防暑，提供一个舒适凉快的休息及工作环境。不过，若长时间在空调室内逗留，或使用空调不当，会产生一种“空调病”，症状是头晕头痛、发冷、四肢疼痛、工作效率下降等。室内外环境温度若相差过大，使人难以适应，容易引致感冒和鼻敏感。室内干燥，刺激呼吸道，令鼻腔、鼻黏膜易发炎，降低抵抗力。常用循环空气，造成室内、室外空气交换减少，空气污浊，容易散播病菌。改善的主要措施是：（1）尽量缩小室内外的温差，夏季房间温度应保持摄氏26-30度，而冬季房间温度应保持摄氏16-20度；（2）不要从高温环境突然走进低温空调房间，以免身体毛孔突然收缩，受凉引致感冒；（3）减少使用空调的时间。

5、酒店客房空调节能远程监控系统功能

针对目前酒店客房空调浪费严重的现象和国家法律规定的空调温度，拟开发一种高效节能远程监控系统。它集各种传感技术、自动识别技术、存储技术、温差实时控制技术、自适应控制技术、自动发送技术、Internet网络通信技术等于一体，利用快速测温传感器随时跟踪温度变化，在线积累相关信息，并通过高性能微电脑芯片对降温速度、设定温度、室内温度进行分析处理，及时自动发送相应的控制信号给空调，使空调运行在制冷曲线/制热曲线的高效区间，从而达到客房温度适宜又显著节能的效果。同时，它能通过服务台对各客房空调进行温度调节、开机、停机等各种远程控制操作。主要功能特点有：

5.1 三种工作模式：有关闭空调模式、待住温度模式和客住温度模式三种工作模式。

5.2 温度参数可设：可由服务台操作电脑鼠标对各客房空调进行“待住制冷温度”（例如30℃）、“舒适制冷温度”（例如26℃）、“待住制热温度”（例如14℃）、“舒适制热温度”（例如20℃）等各种温度参数设置，使客房温度保持在舒适范围内，并采用智能技术把空调的制冷/制热运行区间限定在高效率区间，有效缩短压缩机运行时间，实现显著节电。

5.3 个性化温度可设：为了满足客人对客房温度的个性需求，总台（远程控制中心）可根据客人需要设置特殊的客住温度，确保客户满意度。

5.4 入住开启空调：客人在服务台办理入住手续时，服务员即可轻点鼠标开启指定客房空调，进入客住温度模式，当客人进入房间时比较舒适，可提高客人满意度。

5.5 客房待住温度可设：由于有了“入住开启空调”的功能，即便是高档酒店，客房无人入住时温度也可以适当降低，例如冬季制热维持在14℃，夏季制冷维持在30℃，从而实现显著节电。

5.6 人员检测功能：自动检测房内是否有人，客人中途离开客房和退房后及时自动调节空调进入待住温度模式，实现节电。

5.7 空调批量控制：在不需要空调的日子，总台可统一关闭所有或部分空调，即进入关闭空调模式；在可能需要空调的日子，总台又可统一开启所有或部分空调，即进入待住温度模式或客住温度模式。

5.8 软件操作简单方便：管理软件采用Web页面，操作简单方便。

6、效益分析

6.1经济效益

按照目前酒店客房空调使用现状，开发并安装本系统后，将显著节约电费开支。如果按国家法定温度设置，节电率在50%以上。投资成本可在1年内收回。

6.2 社会效益

（1）协助政府有效执行国家法律，减小能源消耗，培养提高节约意识，为两型社会建设做出应有的贡献。

暖通空调设计方案美观性评价分析 篇3

关键词：暖通空调;设计方案;美观性评价

一、暖通空调设计方案的美观性对其性能的影响

近年来，随着追求装饰美观潮流的兴起，在建筑行业中逐渐刮起过度装饰的不良风气，为了达到美观的要求，忽视了暖通空调的性能与质量。在设计办公楼的暖通空调时，采用VRV的空调方案来设计，虽然在美观上具有一定的改变，但是其空调的耗能会增加60%以上，对其经济运行具有较大的影响。另外，有的在空调散热器进行加罩装饰，以便达到美观的效果，但是其具有较多的负面影响，不仅会提高投资，还会对木材以及各种资源造成浪费，加重室内空气的污染，同时，对散热器的使用寿命造成一定的影响。此外，在暖通空调设计的时候，有的将空调室外机设置在封闭的、狭小的空间内，不仅影响散热的效果，还会消耗大量的能耗，严重者会导致其无法正常运行。这些过分追求装饰美观的现象，导致暖通空调在设计与运行的时候，出现各种问题，不仅对室内空气具有一定的污染，对木材的消耗较大而造成一定的浪费现象，同时，还对会空调的设备以及性能带来较大的影响，更甚者会对人体健康造成一定的损害。为了有效的减少暖通空调对建筑美观以及自身美观性的影响，需要对暖通空调的明装设备进行美观性设计，避免装饰处理。同时，需要重视空调室外机外观的美化研究，在确保暖通空调性能与安全运行的前提下，需要提高其美观性[1]。

二、暖通空调设计方案美观性的评价标准与方法

（一）暖通空调设计方案的美观性评价标准。在当今现代化的发展中，经济水平的不断提高，使得人们对上层建筑需求也越来越高，尤其是针对与人们生活息息相关的建筑，对其要求更高。在确保建筑质量、性能以及经济实用性的前提下，人们逐渐关注建筑的美观性，建筑美观性也成为建筑行业竞争的重点，其美观性能够给人以美的享受，并且可以体现出地域文化与民族特色。由于地域、文化、风俗传统等各种因素的影响，人们对建筑美观性的要求也不同，即便是针对同一事物的审美也存在不同的观念。其中暖通空调的美观设计是建筑美观设计中的重要内容，暖通空调设计不仅需要体现出人性化的特点，还需要体现出个性化的特色，在全面质量的保障下，对其美观性进行设计与研究能够直接体现出暖通空调与建筑的个性化特色。暖通空调设计是建筑设计中的重要组成部分，每个建筑师的审美观不同，其设计出来的建筑通常是根据自身的美观评价标准来设计的，从而会形成不同风格特色的建筑。在对暖通空调设计的时候，其评价标准并不是统一的，而是依靠整个建筑而言，其需要以建筑为根本，主要是由设计师根据建筑的特色、客户要求、当地周围环境以及对美观性的要求来考虑的。在暖通空调设计方案美观性评价标准中，需要考虑到与建筑的和谐统一性;与当地环境、人文特征的和谐统一性以及与客户需求的统一性等要素[2]。

（二）暖通空调设计方案的美观性评价方法。随着人们越来越关注暖通空调设计的美观性，需要制定出适当的评价方法对其美观性进行评价，以便提高其美观性的要求。但是由于美观性的评价主要涉及到人们的主观评价，没有统一的标准，通常会出现仁者见仁，智者见智的现象，在对其进行评价上难以达到统一的观点。目前，对其美观性的评价主要是以专家评审的主观评价为主，但是这种评价方式的不稳定因素较多，对评价结果的客观性具有较大的影响，并且其评价结果与经济性评价出现相排斥的现象，无法对设计方案的综合评价提供依据。即使使用打分或者加权的方式来对设计方案的美观性进行评价，但是美观性的权重确定又成为一个难点问题，这种主观性评价方法存在较大的片面性特点，其公信度较低。因此，需要根据美观性的评价现状进行分析，借鉴国外先进的经验，需要制定出适合我国暖通空调设计方案美观性评价方法。在评价方法中需要考虑不同的建筑物对其美观性的要求也不同，需要减少主观性评价内容，加大客观、合理、简单以及实用可行的评价观念，并且需要确保美观性评价结果与经济性评价相互结合，相互促进。其中美观性的成本费用需要归入到系统投资以及运行费用中，以便对其进行综合性与经济性的评价。同时，还需要建筑设计人员的积极配合，需要获得建筑设计人员的认可与确定。当多种装饰方案达到建筑设计师的要求后，可以采用其费用最少的设计方案，以便在确保设计质量与水平的前提下，降低成本，促进经济效益的提高。

总结：在人们对暖通空调美观设计要求不断提高的前提下，需要对影响暖通空调美观性的因素进行分析，在确保暖通空调安全运行、性能不受影响的条件下，需要适当的提高空调设计的美观性，确保空调与建筑物的和谐与统一，促进暖通空调设计质量的不断提高。

参考文献：

[1]吴江.暖通空调设计对建筑美观性影响[J].建材与装饰，2012，10（06）：201-202.

浅析暖通空调设计方案的比较 篇4

随着我国在技术方面的进步, 各种新技术新材料不断的呈现在人们的面前, 在这种形势下, 对于暖通空调的设计就有了更加广阔的空间。暖通空调设计质量的好坏直接影响到工程的运行质量, 所以要保证设计质量。在我国号召节能减排, 低碳环保的政策下, 在设计方面也涌现了大量的绿色设计, 由此设计人员在对设计方案进行比选的过程中, 就要从大局的角度出发, 综合各方面因素全面考虑问题。每个设计方案都有其自身的优缺点, 表现的都是每个设计人员的创意思维, 所以在对设计方案进行选择的时候, 就需要遵循一定的原则, 以此来保证设计方案的科学性和适用性。

1 设计方案的可行性原则

对于暖通空调的设计方案进行选择之前, 首先要明确建筑的性质, 结构和气候环境特点, 然后根据这些特点决定暖通空调设计方案中应该具备哪些重要因素, 应该使用什么样的设备, 满足什么样的安装标准, 使用何种施工方案等等。这些问题都需要提前设置出来, 然后在对方案进行比选时, 将具有可行性的方案首先选择出来, 对于不具有可行性的方案首先将其淘汰掉, 以免浪费时间, 影响到方案选择的效率。待挑选出的方案在可行性上符合标准后, 在对方案的细节部位进行深入的比选。

2 设计方案的性价比原则

对于设计方案的比较应该是本着公平公正的原则进行的, 所以方案的设计对象要具有可比性, 设计对象应该具有同等的水平, 在客观条件方面要在同一层次, 这样方案才具有可比性。在设计方案中, 对于同一种设备, 可能会有很多种不同的型号、性能和价格方面的差异, 那么对于这些方案, 就要对其进行经济方面的比较, 在基础条件全部满足标准的情况下, 从经济方面来考虑, 选择科学合理, 经济耐用, 性价比高的设计方案。对于方案的初期投入, 在运行期间的投入和后期的维护等费用进行综合比较, 选出最优方案。要从性能、价格、美观度和质量等各方面综合考虑, 最后选出性价比最高的设计方案。

3 设计方案的操作性原则

在对设计方案进行比选时, 还要看设计方案在运行时的能耗比, 设计方案在参数上的确定应该按照建筑在全年中最不利的状态下作为参考, 然后留有一定的裕量。对于一些比较大型的暖通空调系统应该使用自动控制系统, 但是对于人员的素质要求比较高, 并且需要非常专业的设备, 这样在对系统进行操作的时候就会非常的简便, 可操作性强, 但是在经济方面需要投入的相对来讲就要多一些。操作性对于系统是否使用自动化控制系统有直接的关系, 而自动化控制系统的使用需要根据实际情况来进行选择。那么在对设计方案进行比选时, 就要对方案的操作性难易来进行衡量考虑。

4 设计方案的安全性原则

在进行空调系统设计的过程中, 还要充分的注意到安全性原则, 主要对系统对人身造成伤害方面、恐怖袭击方面和疾病扩散这三个方面, 这是对于空调系统设计中的硬件要求, 所以要格外引起注意。那么在进行方案比选的过程中, 就要对设计方案中关于安全性方面的问题进行考虑。对于设备的新风口设置位置要考虑到防侵袭, 防污染扩散等方面的问题, 然后对这些条件进行比选。

5 环境影响问题

随着工业生产的迅速发展和人们生活水平的日益提高, 环境保护问题越来越受到人们的重视, 而燃煤锅炉的排烟又是北方城市大气的主要污染源, 因此北京等大城市对燃煤锅炉进行了严格的限制, 而且限制的区域不断扩大。在这些区域内, 环境影响成为了关系到设计方案可行性的一个重要因素。在设计方案选择时应特别注意环境保护要求不断提高的趋势, 避免建筑物建成不久就进行改造。在空调设备选型时, 要特别注意各种氟利昂制冷剂替代的进程要求, 不能选用以已经或即将禁用的制冷剂为冷媒的空调产品。在这方面暖通空调设计人员既要有环境保护的责任感, 同时也要考虑建设方和用户的经济承受能力, 不要盲目冒进, 以免给建设方和用户增加不必要的经济负担。在对设计方案进行经济性比较分析时, 还应综合考虑暖通空调设备的废气、废水、废渣和噪声等污染治理的费用。如何对设计方案污染物排放的危害、对臭氧层的破坏和产生的温室效应的危害、系统和设备全过程 (包括设备制造、使用和淘汰处理的全过程) 的能源和资源消耗等进行全面、科学、定量的经济性评估比较, 是一个需要深人研究的问题。

6 设计方案比较中的一些误区

由于设计方案比较是一项影响因素多、专业技术性很强的复杂技术工作, 即使是暖通空调专业的设计人员, 要在众多设计方案中选出最佳方案也非易事, 对于局外人更是雾里看花。目前在该项工作中仍然存在一些认识上的误区。例如, 认为采用最新技术的设计方案就是最佳的设计方案, 出现不管使用条件而盲目追求新技术的倾向, 甚至以此作为卖点进行炒作。实际上每种方案都有其适用条件和范围, 在其适用范围之外, 先进的技术方案就可能变成不合理甚至是不可行的方案。一种设计方案对某个工程项目可能是最佳方案, 但对于另一个工程项目就可能是不可行的方案, 因此在方案选择时不能赶时髦、搞攀比。另外往往认为投资最低的方案就是最佳方案, 但是一次投资低的方案有可能因为其运行费用很高或设备寿命很短, 需要经常更换, 从长期运行来说并不合算。在评价设计方案时, 往往认为复杂的方案就是高水平的方案。

但实际上因为系统越复杂, 通常其设备越多、投资就越高, 系统的可靠性、可操作性、可控性和可维护性就越差, 因此复杂的方案并不一定就是高水平的设计方案, 在满足使用要求的前提下, 系统越简单越好。此外, 在选择设计方案时切忌不加分析地采用建设方的意见, 因为建设方通常不是暖通空调专业设计人员, 不可能对设计方案进行全面技术经济性分析比较。因此应对建设方的意见进行认真的分析, 通过全面技术经济性分析比较来确定最佳的设计方案。

7 结束语

暖通空调设计方案的选择是一个直接关系到暖通空调工程项目的成败和经济效益优劣的重要问题。暖通空调设计方案的比较和优选是一个涉及面广、影响因素多的复杂技术工作。一个优秀的暖通空调工程设计方案, 应对设计方案涉及的各种因素进行全面的考虑, 使其综合效益最高。综合考虑的因素越多, 通常其方案设计的水平越高, 对各种设计方案的可行性、可靠性、安全性、投资、能耗、运行费用、调节性、操作管理的方便性、环境影响、舒适性和美观性等技术经济评价因素进行客观准确的计算和综合对比分析。只有这样才能对各种设计方案进行科学的比较和优选, 避免因片面性和主观性带来的失误和经济损失。

参考文献

[1]赵加宁, 罗志文.暖通空调设计方案综合评价决策进展与展望[J].洁净与空调技术, 2005-09-15.[1]赵加宁, 罗志文.暖通空调设计方案综合评价决策进展与展望[J].洁净与空调技术, 2005-09-15.

空调设计方案 篇5

08年11月14日 09:43:53

来源：机械专家网

设计方案对暖通空调工程设计的成败优劣关系重大。近年来，随着科学技术的迅速发展以及对节能和环保要求的不断提高，暖通空调领域中新的设计方案大量涌现，针对同一个设计项目，往往可以有几种、十几种甚至几十种不同的设计方案可以选择，设计人员不得不进行大量的方案比较和优选的工作，设计方案技术经济性比较正在成为影响暖通空调设计质量和效率的一项重要工作。暖通空调设计方案的评价因素很多，一些因素很难定量表述，许多因素又不具可比性，每种设计方案往往都有各自的优缺点，面对众多的设计方案，由于考虑问题的角度不同，各方的看法往往各不相同，甚至大相径庭。目前在设计方案比较中存在的一些混乱状况使设计人员无所适从。如何对暖通空调设计方案进行科学的比较和优选，是暖通空调设计人员在实际设计工作中经常遇到的一个重要技术难题。笔者根据从事设计、审图和方案评审工作的一些体会，对暖通空调设计方案比较中应注意的一些问题进行粗浅的分析。

1、可行性问题

能够满足使用要求，这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求，包括有关环境保护的要求；设计方案应能满足有关方面的要求（如供电、供气、供水、供热等），并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。例如采用水源热泵设计方案时应考虑当地地质情况、地下水资源的现状和变化趋势、冬季热负荷和夏季冷负荷不平衡所产生的热（冷）蓄积效应等问题。对于温湿度等参数要求较高或比较特殊的工艺性暖通空调设计项目，应对设计方案进行全年工况分析，以确保其在全年各种室外气象条件下的适应性。对于一些无法采用标准设备的特殊情况，对非标准设备应提出详细的参数要求，并且所提出的参数要求应合理可行。能否有足够的机房面积也是评判设计方案可行性必须考虑的问题，尤其是对于一些改造工程和建筑面积比较紧张的情况。对于一些要求全年保证室内空气参数的重要工程以及空调系统故障停机将产生严重损失的场所，如航天发射场，应考虑系统中设备的工作可行性和备份问题，进行系统工作可行性分析。在这种情况下，室外气象参数和安全系数的确定也应特殊考虑。

2、经济性比较问题

经济性比较是目前暖通空调方案比较中考虑最多的一个问题。在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较，这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果对采用名牌设备和采用低档设备的方案进行经济性比较，显然是不合理的；如果不考虑舒适性的区别，对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较，显然不可能做出正确的选择；如果不考虑美观性和舒适性进行经济性比较，对集中式空调方案显然是不公平的。

一次投资是投资方最为关注的一个参数，在计算投资时应全面准确、不能漏项。暖通空调设计方案的一次投资不仅包括各种设备、管道、材料的投资，而且应包括各种相关收费（如热力入网费、用电设备增容费、天然气的气源费等），相应的安装、调试费用，相关的工程管理等各种收费，相关水处理和配电与控制投资，机房土建投资与相应室外管线的费用，而这些在实际设计工作中容易被遗漏。由于同一种设备的生产厂家较多，价格各异，因此在不同方案经济性计算比较时各种设备的价格应采用平均价格。以上都是直接费用，在一些情况下间接效益也应综合考虑。如宾馆、饭店、写字楼的空调机房节省的面积，作为商业用房可产生的效益。如果采用贷款进行建设，全面的经济性比较还应考虑贷款利率和还贷期限等动态因素。

运行能耗和运行费用是暖通空调设计方案技术经济性比较必须考虑的重要参数。运行能耗除了应计算暖通空调主机（锅炉和制冷机等）的能耗外，还应计算其他辅助设备（如风机和水泵等）的能耗。不能简单按照设备铭牌功率和运行时间的乘积来计算能耗而应考虑在全年季节变化的情况下，建筑物实际负荷的变化，同时应考虑设备非标准状态下的效率。办公楼、教学楼、写字楼和游泳馆等建筑物的暖通空调设备通常间歇运行，其运行时间应为扣除停机时间后的实际运行时间。在计算过程中应注意不同地区、不同时期、不同时段各种能源的价格可能不同。由于影响因素和不确定因素较多，如何准确地计算建筑物暖通空调设备全年的实际能耗和运行费用，目前仍然是一个没有完全解决的技术难题。运行费用除了能耗费用如电费、燃油费、燃煤费、燃气费外，还应包括消耗的水费、人工费等。

在经济性比较时，切忌图省事可直接采用有关厂家给出的比较数据和结果。笔者曾发现，对电供暖的运行费用，3个不同设备（电锅炉、水源热泵和户式燃气供暖炉）厂家提供的计算结果大相径庭。通过对其计算过程的详细核对，发现不同设备生产厂家由于考虑问题的角度不同，计算中存在一些有利于自己产品、不利于他人产品的失误或假设。对此设计人员应给予足够重视，对厂家提供的数据应认真分析和核对。

在设计方案经济性比较时应综合考虑投资、运行费用以及设备的使用寿命，以相同的使用周期为基准，进行综合经济性的计算比较，而不能简单地根据设备报价进行比较。对于同时有供暖和空调要求的项目，应考虑冬季和夏季设备综合利用问题，进行冬夏季综合经济性比较。对于可以兼供生活热水的工程，应综合考虑生活热水供应的投资和能耗。

3、调节性和可操作性问题

暖通空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的，因此系统应有较好的调节性能，以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案，如采用VAV空调系统和VRV变频空调系统的方案，其一次投资通常较高，但运行能耗较小，在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑、写字楼和教学楼，设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。

设计方案的管理操作方便性是用户十分关心的问题。空调系统自动化水平的提高，可以减少管理人员的数量和劳动强度，从而使人工费减少，但使一次投资增加，对操作人员素质的要求提高。空调系统是否采用自动控制，应根据实际情况和要求，经技术经济性比较来确定。对于大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程，宜采用自动控制，以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化，以提高系统的经济性和可行性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑，系统设置应考虑分别管理控制和运行费用分别统计交纳的要求。

4、安全性问题 设计方案的安全性是以往考虑较少的问题，随着美国“9·11”等恐怖袭击事件的发生以及SARS的出现和迅速蔓延，暖通空调系统的安全性问题已经成为公众关注的焦点，在SARS严重流行时期，人们甚至对空调系统产生恐惧而不敢使用，这将对暖通空调行业的发展产生深远的影响。经过对这些事件的认真分析、研究和反思，将会在工程设计、设备研制、运行管理、规范和技术措施等诸多方面进行改进，使暖通空调系统的安全性得以提高。在大中型建筑方案设计阶段，对其暖通空调系统进行安全性评估将是十分必要的。

暖通空调系统的安全性主要包括易燃易爆环境安全、防火安全、人员环境安全、重要设备物品环境安全、系统设备运行安全5个方面的问题。在设计弹药厂房和库房、煤矿等易燃易爆工程的通风空调系统时，安全性成为必须考虑的重要因素，应采取相应的防爆技术方案和措施。在设计燃油燃气锅炉房时应考虑可燃性气体、液体泄漏带来的安全性问题，应设置可燃性气体泄漏报警系统和事故通风系统，并相互联锁。防火安全问题应按照有关防火设计规范来考虑，在此不作详述。设备安全运行的问题主要包括制冷系统的安全保护、北方暖通空调系统冬季防冻、空调系统电加热与风机联锁保护等问题。在方案设计时应注意考虑暖通空调系统故障可能对室内重要设备和物品产生的不利影响，例如，重要机房、重要资料库和文物库房不应采用在吊顶设置风机盘管的空调方案，因为一旦空调水系统漏水将造成严重损失。

人员环境安全主要包括暖通空调系统对人体的危害、防止恐怖袭击和防止传染性疾病扩散这3个方面的问题。采用氨制冷方案时，应考虑氨泄漏对人体的危害。锅炉房的布局应考虑人员安全性问题。在防止恐怖袭击方面和防止传染性疾病扩散方面，应注意空调新风口是最薄弱环节，因此必须采取可*的防范措施，新风口应设置在人员难以接近、不易受到污染的地方。由于全空气空调系统回风口很多，因此它是最容易遭受恐怖分子生化袭击的空调系统形式，如果不采取特殊的措施，它也是最容易造成流行性疾病扩散的空调系统形式。从这方面来说，分体空调、一拖多空调系统、风机盘管空调系统的安全性较好。在确定系统新风量时，除了要考虑以往的一些因素外，还要考虑在流行性疾病暴发期间，稀释室内有害病毒浓度的要求。在这方面，应注意不要走向另一个极端，对空调系统安全性的过度恐慌是没有必要的。例如，为了防止传染性疾病扩散而采用全新风直流系统，显然是不合理的，这将使投资、能耗和运行费用大大增加，关键是要合理确定系统方案和新风量，加强有组织排风，并采用隔绝式的热回收装置、加强对空气的过滤与消毒处理。系统新风量应能调节，平时按正常风量运行，流行性疾病暴发期间或室内受到生化污染的情况下按较大风量运行。吊顶暗装风机盘管的回风应采用风管连接，不应采用将吊顶作为静压箱的吊顶回风方式。另外在表冷器、蒸发器和冷却塔等结露积水、病菌容易繁殖的地方应采取可*的排水和消毒措施。

5、环境影响问题

随着工业生产的迅速发展和人们生活水平的日益提高，环境保护问题越来越受到人们的重视，而燃煤锅炉的排烟又是北方城市大气的主要污染源，因此北京等大城市对燃煤锅炉进行了严格的限制，而且限制的区域不断扩大。在这些区域内，环境影响成为了关系到设计方案可行性的一个重要因素。在设计方案选择时应特别注意环境保护要求不断提高的趋势，避免建筑物建成不久就进行改造。在空调设备选型时，要特别注意各种氟利昂制冷剂替代的进程要求，不能选用以已经或即将禁用的制冷剂为冷媒的空调产品。在这方面暖通空调设计人员既要有环境保护的责任感，同时也要考虑建设方和用户的经济承受能力，不要盲目冒进，以免给建设方和用户增加不必要的经济负担。在对设计方案进行经济性比较分析时，还应综合考虑暖通空调设备的废气、废水、废渣和噪声等污染治理的费用。如何对设计方案污染物排放的危害、对臭氧层的破坏和产生的温室效应的危害、系统和设备全过程（包括设备制造、使用和淘汰处理的全过程）的能源和资源消耗等进行全面、科学、定量的经济性评估比较，是一个需要深入研究的问题。

6、设计方案比较中的一些误区

由于设计方案比较是一项影响因素多、专业技术性很强的复杂技术工作，即使是暖通空调专业的设计人员，要在众多设计方案中选出最佳方案也非易事，对于局外人更是雾里看花。目前在该项工作中仍然存在一些认识上的误区。例如，认为采用最新技术的设计方案就是最佳的设计方案，出现不管使用条件而盲目追求新技术的倾向，甚至以此作为卖点进行炒作。实际上每种方案都有其适用条件和范围，在其适用范围之外，先进的技术方案就可能变成不合理甚至是不可行的方案。一种设计方案对某个工程项目可能是最佳方案，但对于另一个工程项目就可能是不可行的方案，因此在方案选择时不能赶时髦、搞攀比。另外往往认为投资最低的方案就是最佳方案，但是一次投资低的方案有可能因为其运行费用很高或设备寿命很短，需要经常更换，从长期运行来说并不合算。在评价设计方案时，往往认为复杂的方案就是高水平的方案。但实际上因为系统越复杂，通常其设备越多、投资就越高，系统的可*性、可操作性、可控性和可维护性就越差，因此复杂的方案并不一定就是高水平的设计方案，在满足使用要求的前提下，系统越简单越好。此外，在选择设计方案时切忌不加分析地采用建设方的意见，因为建设方通常不是暖通空调专业设计人员，不可能对设计方案进行全面技术经济性分析比较。因此应对建设方的意见进行认真的分析，通过全面技术经济性分析比较来确定最佳的设计方案。

7、结语

对暖通空调方案设计的几点思考 篇6

关键词：暖通空调 设计方案

近年来，随着科学技术的迅速发展以及对节能和环保要求的不断提高，暖通空调领域中新的设计方案大量涌现，面对众多的设计方案，由于考虑问题的角度不同，各方的看法往往各不相同，甚至大相径庭。目前在设计方案比较中存在的一些混乱状况使设计人员无所适从。如何对暖通空调设计方案进行科学的比较和优选，是暖通空调设计人员在实际设计工作中经常遇到的一个重要技术难题。

一、方案应吸收设备工种参加

现在有不少工程，在方案阶段只有建筑师埋头创造，不吸收设备工程师参加方案设计，结果建筑方案中选后设备空间没有考虑，造成设备设计很大困难。机房设在某一角落，风道拉得很远，既不经济也影响通风效果；进风口与排风口挤在一起，不合规定；管道夹层当机房使用，噪声、振动直接影响上、下客房，不但增加了消声减振的费用，还难以取得满意的效果。诸如此类举不胜举。要改变这一现实，要想适用、经济、美观地建造起现代化建筑，建筑师在方案阶段就吸收设备工程师参加设计实为当务之急。

二、设计前对建筑物要了解清楚

要想做好一个建筑物的空调设计，达到真正良好的使用效果，应当是各工种综合的好效果。用我们的政策语言，就是适用、经济、美观三者俱备。为此目标在做设计的时候各工种必须配合好。一般说来以下几个问题首先要了解清楚，才好采取对策，即选用适合的方案和系统。

1、弄清该建筑物在总图中的位置，四邻建筑物及其周围供热、供水、供电等管线的敷设方式与可能的接口地点。这可为本建筑物设计供热入口时的客观条件。也可作为计算负荷时考虑风力、日照等因素的参考，还可以根据主要入口的朝向，确定大门的做法。

2、弄清建筑物内的人员数量，使用时间，有无废气要排等。作为计算负荷及划分系统的依据。

3、层数、层高及建筑物的总高度，看其是否属于高层建筑。按现行的规范规定：十层及十层以上的住宅；建筑高度超过24m的其他民用建筑，应遵守高层民用建筑设计防火规范的条款。

4、防火分区的划分，防烟分区的划分及防火墙的位置及火灾疏散路线。不了解这些问题就无法设计防烟排烟系统。也不知道该在什么位置设防火阀门。

5、建筑结构的方案，剪力墙的位置，屋面做法，外墙做法等。

6、可能提供的空调机房位置，冷却塔位置，电源和仪表室及水泵房，热力点等。

三、可行性和可靠性问题

能够满足使用要求，这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求，包括有关环境保护的要求；设计方案应能满足有关方面的要求（如供电、供气、供水、供热等），并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。对于温湿度等参数要求较高或比较特殊的工艺性暖通空调设计项目，应对设计方案进行全年工况分析，以确保其在全年各种室外气象条件下的适应性。对于一些无法采用标准设备的特殊情况，对非标准设备应提出详细的参数要求，并且所提出的参数要求应合理可行。、

四、经济性比较问题

经济性比较是目前暖通空调方案比较中考虑最多的一个问题。在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较，这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果对采用名牌设备和采用低档设备的方案进行经济性比较，显然是不合理的；如果不考虑舒适性的区别，对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较，显然不可能做出正确的选择；如果不考虑美观性和舒适性进行经济性比较，对集中式空调方案显然是不公平的。

五、调节性和可操作性问题

暖通空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的，因此系统应有较好的调节性能，以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案，如采用VAV空调系统和VRV变频空调系统的方案，其一次投资通常较高，但运行能耗较小，在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑、写字楼和教学楼，设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。

设计方案的管理操作方便性是用户十分关心的问题。空调系统自动化水平的提高，可以减少管理人员的数量和劳动强度，从而使人工费减少，但使一次投资增加，对操作人员素质的要求提高。空调系统是否采用自动控制，应根据实际情况和要求，经技术经济性比较来确定。对于大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程，宜采用自动控制，以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化，以提高系统的经济性和可靠性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑，系统设置应考虑分别管理控制和运行费用分别统計交纳的要求。

六、安全性问题

暖通空调系统的安全性主要包括易燃易爆环境安全、防火安全、人员环境安全、重要设备物品环境安全、系统设备运行安全5个方面的问题。在设计弹药厂房和库房、煤矿等易燃易爆工程的通风空调系统时，安全性成为必须考虑的重要因素，应采取相应的防爆技术方案和措施。在设计燃油燃气锅炉房时应考虑可燃性气体、液体泄漏带来的安全性问题，应设置可燃性气体泄漏报警系统和事故通风系统，并相互联锁。防火安全问题应按照有关防火设计规范来考虑，在此不作详述。设备安全运行的问题主要包括制冷系统的安全保护、北方暖通空调系统冬季防冻、空调系统电加热与风机联锁保护等问题。在方案设计时应注意考虑暖通空调系统故障可能对室内重要设备和物品产生的不利影响，例如，重要机房、重要资料库和文物库房不应采用在吊顶设置风机盘管的空调方案，因为一旦空调水系统漏水将造成严重损失。

七、环境影响问题

随着工业生产的迅速发展和人们生活水平的日益提高，环境保护问题越来越受到人们的重视，而燃煤锅炉的排烟又是北方城市大气的主要污染源，因此北京等大城市对燃煤锅炉进行了严格的限制，而且限制的区域不断扩大。在这些区域内，环境影响成为了关系到设计方案可行性的一个重要因素。在设计方案选择时应特别注意环境保护要求不断提高的趋势，避免建筑物建成不久就进行改造。在空调设备选型时，要特别注意各种氟利昂制冷剂替代的进程要求，不能选用以已经或即将禁用的制冷剂为冷媒的空调产品。

中央空调系统变频节能的设计方案 篇7

中央空调系统一般由五部分组成, 分别是制冷压缩机系统、冷冻循环水系统、盘管风机系统、冷却塔风机系统、自动补水系统等。制冷压缩机系统是在压缩机的作用下, 把冷媒进行压缩, 使其成为液态后, 再将其送到蒸发器中。冷冻循环水系统在冷冻水泵的作用下, 在蒸发器盘管中放入常温水泵, 然后, 让其和冷媒间接发生一系列热交换, 使常温状态下的水最终变成低温冷冻水, 再将低温冷冻水送到风机盘管中的各个位置, 使其大量吸收盘管附近的空气热量, 以产生低温空气, 再借助盘管风机的辅助, 将低温空气吹向各个区域, 从而达到降温的效果。当冷冻水系统的压力降低时, 可以由自动补水设备来实现对压力不足的供给, 从而保障系统末端能较好地进行循环。在蒸发器中, 将冷媒进行压缩, 同时吸收热量, 然后将冷媒送到冷凝器中, 使其散热, 散热过程中散发的热量由冷却循环水系统中的冷却水运走, 等到低温水冷却后, 再由冷却水泵进入到冷凝器盘管中, 然后再进行热量交换, 接着, 把这些冷却水运至冷却塔, 借助冷却塔风机, 与大气发生有效热交换, 再将冷却水变成原来的低温态, 在冷却水泵的作用下进行反复使用。中央空调系统由冷却水、冷冻水两套水循环和一套冷却水塔设施组成, 这些系统在工作的过程中, 都借助了一些水泵及风机的辅助。一般情况下, 中央空调循环水的流速基本不变, 即中央空调系统始终在一个满负荷运转的状态中。这样不仅不利于空调系统充分发挥效率, 而且浪费了极大的能源。此外, 很多中央空调现在仍通过人工控制来达到节约能源的目的。

通过运用智能单元, 对循环水的流速进行有效控制, 控制水泵风机工作时的状态, 达到循环水冷热量能有效利用的目的, 保证空调主机能达到运行时的理想状态, 对空调机组的最佳能耗比进行有效利用, 提高主机运行效率, 从而实现节能。

2 空调系统的变频节能控制

实现变频调速是风机、电机及水泵进行节能的最好途径。从流体理论中得知, 如果减小转速, 从而也会降低消耗的功率, 因此, 可以通过调节水泵的转速, 实现对水泵功率的改变。如果变频调速器效率较高, 也会使效率因数提高, 且几乎不发生变化。因此, 在所有调速方案中, 变频调速取得的节能效果最优, 应将其考虑为首选。如果冷却水泵的进、出水温差降低时, 为降低电动机的转速, 可以使用变频调速技术, 减小其运行功率, 从而达到有效节能的目的。

之前, 对冷却塔的控制通常使用直接启动方式下的工频全速进行, 这样不能对冷却效果进行检测, 也不能在自然状态下实现节能, 会使冷却塔风机始终在两种极端状况下, 特别是在春天和秋天, 因为人工操作会出现不及时的问题, 对冷却塔出水温度的变化不能及时做出反应, 从而产生风机的启停现象, 导致操作管理不当, 引发一系列问题, 造成能源浪费。在设计新的方案时, 对冷却塔风机选择变频、工频交替运行的控制方式。空调系统由五部分组成, 分别是制冷主机、冷冻水循环系统、冷却水循环系统和冷却塔风机系统等, 冷却塔风机系统与其他循环系统未在相同位置上, 为满足现空调监控系统对底层设备运行参数、数据通信集成的需要, 该方案要考虑将监控管理系统分为信息管理层和过程控制层, 通过DCS网络结构的辅助, 从而实现分散控制、集中管理, 避免使任意节点的故障对系统的正常运行和数据传输造成影响。在设计过程中, 通过冷冻循环控制系统、冷却循环控制系统、冷却塔风机控制系统等的控制, 通过运用变频设备, 在中央控制器的作用下, 对整套空调系统的运行监控及参数进行相应设置, 实现系统的安全运行, 从而实现节能的最终目标。

中央空调循环系统中的冷却水泵、冷冻水泵及水塔散热风机都是通过利用变频技术对电机转速流量及压力进行调节的, 替代了传统对流量的机械化控制, 对冷却塔散热风机进行自动切换, 从而实现节能。采用变频节能技术除可以实现节省电能外, 还有下列优点:第一, 电机起动是软起动, 电流从零向额定电流不断变化, 避免大电流对电机造成破坏;第二, 电机软起动转速由零不断升高, 可以降低水泵或风机产生的机械损伤;第三, 变频器作为高性能的电力电子设备, 其电机保护特性较好, 有利于增加各部件的使用寿命;第四, 实现节约电能, 有效减少设备运行的噪音, 增加设备使用寿命, 减少维护成本。

3 实际应用方案

某空调通风系统的节能方案是由一个冷冻站、末端空调箱一百多台以及两百多台风机盘组成的, 它的服务面积约两万多平米。开始时, 中央空调机组的多数运行时间都是非满负荷的情况, 冷冻水泵、冷却水泵和水塔风机却可以达到百分之百的满负荷情况, 从而引起“大流量小温差”的问题, 不仅没有充分利用资源, 而且大大增加了能耗。

自控系统的通信网络功能比较强大, 对冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机均运用变速控制的方式, 将冷冻站整个系统控制在最佳能耗状态下。在自动控制平台上, 可以实现对变频器、核心控制设备自动控制调节的目的, 再依据热负荷的具体需求, 确定水泵运行和水塔风机开启的台数, 自动监控系统运用回水温度进行监测, 对电机的转速进行自动控制, 对回水温度的具体变化进行监测, 可以有效使水温、水压维持在一个固定值, 而且可以达到能源的有效的利用。比如, 在运行过程中, 当热负荷比的值较高时, 开启一台空调机组, 也能保证两台冷冻水泵和两台冷却水泵的正常运行, 实现末端用户对制冷量的有效供给;也可以手动切换其中一台水泵, 使其轮流运行, 从而实现不同水泵能达到同样的磨损周期, 防止由于对一台水泵的长时间使用而出现严重损坏。由于交流电机转速不能自动调节, 因此, 经常会造成一台水泵不能完成工作, 两台水泵又造成能源消耗大, 出现浪费现象, 不利于达到节能的目的, 而通过运用变频调速技术, 可以实现对电机转速的连续调节。发生同样现象时, 我们可以根据所需的量对转速进行重新设定, 实现对能源的节约。所以, 只要随时随地能对一台水泵电机进行调节, 便能实现节能。此外, 通过这种方法, 可以降低投资成本, 从而实现节能。

智能监控系统是通过建立远程操控扩展平台, 建立相应数据库, 通过智能控制的方式, 运用工业自动化组态软件, 以Windows操作系统为基础, 实现空调系统界面比较直观的展现, 操作程序简单, 具有显示动态图形的特点, 对中央空调系统进行自动控制、联动、自动报警, 且对故障进行自动切换, 对设备的运行状况和统计负荷量进行有效了解, 可以大大减少维护人员的工作量。

4 结语

随着变频技术的不断发展, 通过变频器、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的互相结合, 组成温差自动控制系统, 自动调节水泵的输出流量, 为实现节能提供可靠的技术支持。在实际操作过程中, 为了在平常维护中更加方便, 群补系统的采集程序都运用Windows后台的服务程序, 采用分散控制、集中管理、实时监控的模式, 实现独立运行, 信息互相影响, 彼此又不产生干扰, 从而为系统的安全稳定提供有力条件。

参考文献

[1]李晓宇.中央空调节能控制系统的设计与开发[J].浙江工业大学, 2013, (11) .

[2]黄海.中央空调系统变频节能的设计方案[J].广播电视信息, 2015, (2) .

暖通空调设计方案技术的比较分析 篇8

能够满足使用要求, 这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求, 包括有关环境保护的要求;设计方案应能满足有关方面的要求 (如供电、供气、供水、供热等) , 并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。例如采用水源热泵设计方案时应考虑当地地质情况、地下水资源的现状和变化趋势、冬季热负荷和夏季冷负荷不平衡所产生的热 (冷) 蓄积效应等问题。对于温湿度等参数要求较高或比较特殊的工艺性暖通空调设计项目, 应对设计方案进行全年工况分析, 以确保其在全年各种室外气象条件下的适应性。对于一些无法采用标准设备的特殊情况, 对非标准设备应提出详细的参数要求, 并且所提出的参数要求应合理可行。能否有足够的机房面积也是评判设计方案可行性必须考虑的问题, 尤其是对于一些改造工程和建筑面积比较紧张的情况。

2、经济性比较问题

经济性比较是目前暖通空调方案比较中考虑最多的一个问题。在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较, 这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果对采用名牌设备和采用低档设备的方案进行经济性比较, 显然是不合理的;如果不考虑舒适性的区别, 对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较, 显然不可能做出正确的选择;如果不考虑美观性和舒适性进行经济性比较, 对集中式空调方案显然是不公平的。

3、调节性和可操作性问题

暖通空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的, 因此系统应有较好的调节性能, 以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案, 如采用VAV空调系统和VRV变频空调系统的方案, 其一次投资通常较高, 但运行能耗较小, 在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑、写字楼和教学楼, 设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。

4、安全性问题

暖通空调系统的安全性主要包括易燃易爆环境安全、防火安全、人员环境安全、重要设备物品环境安全、系统设备运行安全5个方面的问题。在设计弹药厂房和库房、煤矿等易燃易爆工程的通风空调系统时, 安全性成为必须考虑的重要因素, 应采取相应的防爆技术方案和措施。在设计燃油燃气锅炉房时应考虑可燃性气体、液体泄漏带来的安全性问题, 应设置可燃性气体泄漏报警系统和事故通风系统, 并相互联锁。防火安全问题应按照有关防火设计规范来考虑, 在此不作详述。设备安全运行的问题主要包括制冷系统的安全保护、北方暖通空调系统冬季防冻、空调系统电加热与风机联锁保护等问题。在方案设计时应注意考虑暖通空调系统故障可能对室内重要设备和物品产生的不利影响, 例如, 重要机房、重要资料库和文物库房不应采用在吊顶设置风机盘管的空调方案, 因为一旦空调水系统漏水将造成严重损失。

人员环境安全主要包括暖通空调系统对人体的危害、防止恐怖袭击和防止传染性疾病扩散这3个方面的问题。采用氨制冷方案时, 应考虑氨泄漏对人体的危害。锅炉房的布局应考虑人员安全性问题。在防止恐怖袭击方面和防止传染性疾病扩散方面, 应注意空调新风口是最薄弱环节, 因此必须采取可靠的防范措施, 新风口应设置在人员难以接近、不易受到污染的地方。由于全空气空调系统回风口很多, 因此它是最容易遭受恐怖分子生化袭击的空调系统形式, 如果不采取特殊的措施, 它也是最容易造成流行性疾病扩散的空调系统形式。从这方面来说, 分体空调、一拖多空调系统、风机盘管空调系统的安全性较好。在确定系统新风量时, 除了要考虑以往的一些因素外, 还要考虑在流行性疾病暴发期间, 稀释室内有害病毒浓度的要求。在这方面, 应注意不要走向另一个极端, 对空调系统安全性的过度恐慌是没有必要的。例如, 为了防止传染性疾病扩散而采用全新风直流系统, 显然是不合理的, 这将使投资、能耗和运行费用大大增加, 关键是要合理确定系统方案和新风量, 加强有组织排风, 并采用隔绝式的热回收装置、加强对空气的过滤与消毒处理。系统新风量应能调节, 平时按正常风量运行, 流行性疾病暴发期间或室内受到生化污染的情况下按较大风量运行。吊顶暗装风机盘管的回风应采用风管连接, 不应采用将吊顶作为静压箱的吊顶回风方式。另外在表冷器、蒸发器和冷却塔等结露积水、病菌容易繁殖的地方应采取可靠的排水和消毒措施。

5、环境影响问题

随着工业生产的迅速发展和人们生活水平的日益提高, 环境保护问题越来越受到人们的重视, 而燃煤锅炉的排烟又是北方城市大气的主要污染源, 很多大城市对燃煤锅炉进行了严格的限制, 而且限制的区域不断扩大。在这些区域内, 环境影响成为了关系到设计方案可行性的一个重要因素。在设计方案选择时应特别注意环境保护要求不断提高的趋势, 避免建筑物建成不久就进行改造。在空调设备选型时, 要特别注意各种氟利昂制冷剂替代的进程要求, 不能选用以已经或即将禁用的制冷剂为冷媒的空调产品。在这方面暖通空调设计人员既要有环境保护的责任感, 同时也要考虑建设方和用户的经济承受能力, 不要盲目冒进, 以免给建设方和用户增加不必要的经济负担。在对设计方案进行经济性比较分析时, 还应综合考虑暖通空调设备的废气、废水、废渣和噪声等污染治理的费用。如何对设计方案污染物排放的危害、对臭氧层的破坏和产生的温室效应的危害、系统和设备全过程 (包括设备制造、使用和淘汰处理的全过程) 的能源和资源消耗等进行全面、科学、定量的经济性评估比较, 是一个需要深入研究的问题。

6、设计方案比较中的一些误区

由于设计方案比较是一项影响因素多、专业技术性很强的复杂技术工作, 即使是暖通空调专业的设计人员, 要在众多设计方案中选出最佳方案也非易事, 对于局外人更是雾里看花。目前在该项工作中仍然存在一些认识上的误区。例如, 认为采用最新技术的设计方案就是最佳的设计方案, 出现不管使用条件而盲目追求新技术的倾向, 甚至以此作为卖点进行炒作。实际上每种方案都有其适用条件和范围, 在其适用范围之外, 先进的技术方案就可能变成不合理甚至是不可行的方案。一种设计方案对某个工程项目可能是最佳方案, 但对于另一个工程项目就可能是不可行的方案, 因此在方案选择时不能赶时髦、搞攀比。另外往往认为投资最低的方案就是最佳方案, 但是一次投资低的方案有可能因为其运行费用很高或设备寿命很短, 需要经常更换, 从长期运行来说并不合算。在评价设计方案时, 往往认为复杂的方案就是高水平的方案。但实际上因为系统越复杂, 通常其设备越多、投资就越高, 系统的可靠性、可操作性、可控性和可维护性就越差, 因此复杂的方案并不一定就是高水平的设计方案, 在满足使用要求的前提下, 系统越简单越好。此外, 在选择设计方案时切忌不加分析地采用建设方的意见, 因为建设方通常不是暖通空调专业设计人员, 不可能对设计方案进行全面技术经济性分析比较。因此应对建设方的意见进行认真的分析, 通过全面技术经济性分析比较来确定最佳的设计方案。

参考文献

空调设计方案 篇9

顺德万豪酒店位于广东省佛山市顺德区, 是按国际五星级标准兴建的大型涉外商务酒店, 由美国万豪国际集团经营管理。酒店位于大良东路顺风山公园旁, 环境宜人, 交通便利。酒店设有258间装潢考究、宽敞舒适的客房, 坐拥壮丽的顺峰山公园景观及美轮美奂的城市天际线。酒店还设有面积达1 400 m2的无柱式大宴会厅, 配备整个城市最大的液晶显示板, 内设500 m2的休闲厅, 是喧闹城市中令人彻底放松的好去处。

2 设计依据

(1) 建设单位提供的条件图及业主的要求;

(2) 《采暖通风与空气调节设计规范》 (GB50019) ;

(3) 《通风与空调工程施工质量验收规范》 (GB50243) ;

(4) 《制冷装置用压力容器》 (JB/T4750) ;

(5) 《公共建筑节能设计标准》 (GB50189) ;

(6) 《制冷和空调设备噪声的测定》 (JB/T4330) ;

(7) 《制冷和空调设备名义工况一般规定》 (JB/T7666) ;

(8) 《高层民用建筑设计防火规范》 (GB50045) ;

(9) 《实用供热空调设计手册》 (第二版, 上下册) ;

(10) 其他现行相关设计技术规范标准。

3设计参数

室外气象参数如表1所示 (选用地区:广东省顺德) 。

室内设计参数如表2所示。

4 工程应用说明

4.1 空调系统

(1) 酒店区域空调面积为24 299 m2, 冷负荷为5 016.747 k W, 冷负荷指标为206 W/m2, 制冷装机容量计算1 900 USRT。根据甲方相关技术要求和冷负荷的特点, 选用两台美的MC系列超高效双级压缩降膜离心机组, COP值高达7.11, 每台设备冷量为800 USRT。考虑过度季节的低负荷运行需求, 系统还配置一台美的带热回收型水冷螺杆式冷水机组, 冷量是300 USRT, 其中热回收型水冷螺杆式冷水机组回收的空调余热作为生活热水预热热源。

(2) 冷冻水系统为一次泵变流量系统, 根据空调末端冷负荷的变化, 冷冻水泵能自动变速控制, 调节冷冻水流量。由冷水机组降至6℃的冷水进入供水主管, 然后送至各层末端空调设备;11℃的回水汇入总管, 经水过滤器、冷冻水泵加压返回到冷水机组。冷冻水系统高点设自动排气阀, 系统低点设放水、排污阀。酒店空调冷冻水分三个回路:

1) 第一回路:负一层后勤区, 首层~三层大堂及会议室区域;

2) 第二回路:首层~三层酒店餐饮区域;

3) 第三回路:十五层~二十九层客房区域。

其中第三回路的冷冻水供至十四层板换机房, 经板换与十五层~二十九层客房区域循环的冷冻水换热 (二次侧冷冻水供回水设计温度为7℃/12℃) 。

(3) 冷冻水集水器的回水主管上装静态水力平衡阀, 调节各支路流量。

(4) 经冷水机组升温至37℃的冷却水送至冷却塔进行冷却, 水温降至32℃经水过滤器、冷却水泵加压后再返回冷水机组。冷却塔承水盘之间设独立接口的连通管, 其补水来自给水补水管, 补水设计量装置, 溢流及排污水接至排水沟。在冷冻机房内设有排水沟及集水井, 以排除冷水、冷却水的排污、放空或意外泄露。冷却水水质通过定时加药装置处理。冷却塔设置在五层室外露台。

(5) 冷凝水系统:酒店十五层~天面层的冷凝水回收, 作为五层平台酒店空调系统冷却塔补水使用。其他区域的冷凝水分区域集中收集后间接排至地漏或排水沟。

4.2 采暖系统

酒店区域采暖面积为24 299 m2, 热负荷为1 709 k W, 热负荷指标为70 W/m2。本酒店分为两个独立的空调采暖系统, 采暖系统热源均采用酒店热水锅炉生产的热水, 带热回收型水冷螺杆式冷水机组回收的空调余热作为生活热水预热热源。

4.3 空调的自动控制

系统采用了中央空调群控系统。智能化控制系统把制冷主机的内部控制逻辑和性能参数与系统群控有机的、无缝的嫁接起来, 可提升系统整体能效;中央空调群控系统还可以远程监控, 远程监控中心会第一时间知道当前机组的运行状态是否正常, 或者是否到了维护时间, 能迅速及时的将问题解决掉。在万豪酒店应用的一次泵变流量系统, 在负荷变化时, 可以使冷水机组的蒸发器侧流量随用户的需求变化而变化, 从而节约蒸发器侧水泵的能耗, 同时可使用流量保护措施使机组在流量允许的范围内运行。智能化控制系统不但能够优先选择最省电的水泵数量, 实现电量消耗为最小, 还可以智能平衡机组运行时间, 延长机组寿命。

4.4 节能设计

(1) 本设计选用的美的高效离心冷水机组性能系数为7.11, 带热回收型水冷电压缩螺杆式冷水机组性能系数不小于5.8 W/W, 远优于《公共建筑节能设计标准》 (GB50189—2005) 第5.4.3条的要求。

(2) 一次泵变流量设计使得水泵的运费费用降到最低。空调冷水泵设计变频, 空调冷水机组亦采用变频技术, 上述节能措施采用集成系统方式统一实施。

(3) 空调设备及管道保温厚度以防止结露计算值为准, 结合经济厚度选取。

(4) 本设计普通通风系统风机的单位风量耗功率Ws不大于0.32 W/ (m3/h) 。符合《公共建筑节能设计标准》 (GB50189—2005) 第5.3.26条的要求。

(5) 空调冷水系统输送能效比ER=0.022 3, 空调冷却水系统输送能效比ER=0.018 8。不大于规范0.024 1标准。

5 项目效果

酒店开业至今, 空调运行效果良好, 整个系统绿色环保、节能、稳定。变频离心机组与螺杆冷水机组的组合应用, 使得在全年基载负荷运行时效率达到最高。变频离心冷水机组在部分负荷运行时有非常好的能效调节。同时, 一台带热回收的螺杆机组的应用也改善了系统在过渡季节的调节性能。依托合理的设计、高效能的设备及高规格的安装, 使本项目有如下三个亮点:

(1) 噪音低:双级压缩技术极大地降低了离心机组的噪音, 实测机房噪音为83 d B;客房内排气口的音量是30 d B;

(2) 能效高:空调费用制冷费同比下降15%~20%左右;

(3) 系统运行稳定:自开业至今已经连续运行8个月, 无任何运行故障。

空调设计方案 篇10

目前, 我国的建筑暖通空调系统还存在高耗能的问题, 在空调的调节系统设计上还存在很多不合理之处, 冷机和风机以及水泵脱离了高效点运行的轨道, 还不能实现能源利用的高效。在建筑暖通空调系统中的开关切换不及时, 也会造成空调效能的浪费。建筑物的结构保温上, 玻璃幕墙结构的采用上由于朝向和进深的设计存在很多不合理, 这会造成空调系统的内外区冷热不均。在空调系统的外区一般受外界气象因素的影响比较大, 在温度较高的季节就需要供冷, 而在低温时则需要供热。此外, 建筑暖通系统中的水量失衡情况也时有发生, 冷冻水量的不足会致使冷冻水的温度偏高, 这样就造成冷机的制冷处于低效状态, 这种低效状态就不能有效供应那些水量不足的用户关于温湿度方面的需求, 也会在很大程度上影响空调系统的节能效果。

2 暖通空调系统的节能优化

2.1 空调系统的节能设计

2.1.1 蓄能系统设计。

空调的蓄能系统设计分为蓄冷和蓄热两方面的内容。在空调的蓄冷方面, 主要是利用冰凝固介质或者用水冷却介质, 将显热或者潜热状态的冷能储存于介质当中, 此时如果介质一旦发生融化或者温度提高, 储存的冷能就能够被充分的利用。蓄冷的介质流存于空调系统的冷水主机、换热器等, 在设计的时候要根据冷水主机的容量进行主机的上下游串联和并联。在空调系统的蓄热方面, 系统的热源可以选择电锅炉, 通过对用电低谷时电力的充分利用, 对水进行加热然后将其储存在水箱里, 这样就可以在遇有用电高峰的时候, 实现自动切断电锅炉而利用储存在水箱里的热水进行供热。

2.1.2 热能的回收技术。

热能的回收技术一般两种, 包括排风余热和冷凝热。排风余热是利用新风系统来实现对室内有害气体的稀释, 这样能够保证室内的空气质量。新风进入室内的时候, 需要将旧风排出室内, 这样能够减轻新风的负荷。这一过程中, 随着室内旧风的排出会无形的带走室内的热量, 而暖通空调的排风系统就能够充分利用旧风排送出的能量, 通过换热器和交换器实现新风的预冷或者预热, 这样在减轻新风负荷的同时就可以达到排送风热量流失的减少。采用制冷机组的冷凝器模式时, 如果热水的加热需求不能够予以满足, 可通过在系统中增设水源热泵的形式来实现辅助加热, 采取这种暖通空调系统能够达到避免有害气体排放的目的, 还能最大限度的减少空气污染, 最终达到环保节能的效果。

2.1.3 冷热负荷的降低技术。

冷热负荷降低技术的充分运用能够有效的减少成本, 特别是减少以冷热负荷为依据的一些制冷机和锅炉以及空调箱成本投入。另外, 在冷热负荷减少之后, 空调系统的耗电量也会相应降低, 这也在一定程度上起到了节约运行费用的目的。在冷热负荷降低技术的运用上, 通过对建筑物的墙体及门窗的保温和隔热性能改善, 也能减少室内的冷热量流失。可以采用建筑的门窗和墙体的面积比例进行合理的规划, 合理的设计遮阳窗户等措施。

2.2 空调系统的能源利用设计

2.2.1 自然冷源的设计。

空调系统的自然冷源设计是一项很重要的工作, 一方面可以利用冷却塔来进行供冷, 可以在原来的空调水系统的基础上, 增加一些相关的管路和设备, 这样就可以在温度达到规定值时将冷水机组进行关闭, 让循环冷却水在经过冷却塔之后为空调系统持续的供应冷能源, 达到给室内提供足够的冷负荷目的。现阶段, 板式的换热器能够有效的保证冷冻水系统的清洁环境, 在此基础上还能实现冷冻水的正常运行, 最终达到供冷费用的减少, 还能达到明显的节能效果。另一方面可以在新风的供冷设计上下功夫, 可以采用直接的新风引入方式, 这样能够保证温度和湿度较低的新风, 在引入时能够直接带走室内的热湿负荷, 这种设计能够起到很好的节能效果, 最大限度的减少了集中制冷系统的设计投入。

2.2.2 水源热泵技术的利用。

水源热泵技术的利用也能够有效的节能目的。这一技术可以利用地下水或河流湖泊的水源以及再生水源实现暖通空调系统的供热和制冷, 水源热泵技术在快速实现低温和高温的转移上效果明显, 能够将夏天的室内温度余热储存在水体中, 这些保存在水体中的热量在冬季到来时释放出来就能实现室内的供暖。同理也可以实现冬天储蓄冷源供夏季使用的目的。

2.2.3 地源热泵技术。

地源热泵技术能够实现对地下浅层土壤热资源的有效利用, 其原理就是通过电能等高位能源的输入来实现低温向高温能源的转移。这种技术能够实现空调系统的供热和制冷的高效节能。地源热泵技术的运用有很多优点, 在冬季可以把高于环境温度的地下热能提取出, 进行室内的供暖, 在夏季, 还能通过一系列措施实现室内热能的有效释放, 把这些热能存入低于环境温度的地下。地源热泵空调系统在利用可再生的资源方面, 可以不通过冷却塔和室外冷风来进行供热和制冷, 对一些建筑物的外观也不会造成影响, 在环保和节能方面能够有效的降低运行费用。

2.2.4 太阳能供应技术。

在建筑的暖通空调的节能系统设计中, 可以充分的对太阳能供应技术进行有效利用。目前这一方面主要有两种模式, 一方面是被动模式, 这一模式的结构比较简单, 可以达到不依靠任何辅助能源实现太阳能的持续能量供应。由于布置和结构较为合理, 所以基本能够不占用建筑物太多面积。而主动模式一般都在大型的建筑物中运用, 在普通的民用建筑上是很少适用。但是, 主动模式和被动模式的暖通空调, 在太阳能的采暖和降温系统上都是由风机、散热器、储热设备以及集热设备来组成的。

2.3 空调系统的运行管理设计

在建筑的暖通空调系统的运行管理中, 节能技术的实现是非常关键的环节, 科学合理的节能设计能够有效降低暖通空调系统的耗能。在对空调系统的运行管理中, 现阶段重要的任务就是要加大对管理人员的培训, 不断提高其综合素质, 这样才能使其做好系统的节能管理工作。另一方面, 可以通过节能观念来不断提高运行管理人员对建筑能源消耗的重视, 在空调系统的节能调研以及能源审计工作开展中, 设备的管理人员要认真统计能源的损耗, 还要进行有效的分析, 这样才能实现空调节能运行管理的有效开展。

结束语

综上所述, 随着科学技术的不断发展, 建筑暖通空调的节能新技术和新工艺也会随之得到发展, 这对解决建筑暖通空调的系统节能问题非常有利, 新技术的运用能够有效使得实现节能效果, 在实践中可以通过节能设计、能源利用设计和运行管理设计等手段, 来实现节能方案的不断优化, 这样才能最终实现空调系统的节能效果。

参考文献

[1]张红霞等.暖通空调系统的节能问题的研究[J].民营科技, 2008, 7:31.[1]张红霞等.暖通空调系统的节能问题的研究[J].民营科技, 2008, 7:31.

漫谈土壤源热泵空调方案的优劣 篇11

关键词：土壤源热泵空气源热泵优点缺点

1 概述

最近，“雾霾”一词在网络上出现的频率非常高。“雾霾”现象已经严重影响到人们的日常生活和身心健康。雾霾的产生，主要源于人类生产和生活活动所带来的环境污染，而大量开采地表及地下非可再生能源亦是其中一个重要的因素。鉴于此，人类愈发重视生产和生活活动中的节能减排。

在此，本文主要谈谈一种符合新型环保理念的空调方案——土壤源热泵空调的现实应用问题。土壤源热泵的主要工作原理是利用浅层土壤地热能源实现制冷与供暖。这种空调系统通过输入少量的高品位能源（如电能），把地热能源向高温位转移。地热能源可以作为冬季的供暖热源，在经过空调系统转化后实现对地表室内供暖，同样在夏季，又可以作为制冷的冷源。总之，土壤源热泵空调系统充分利用了地热能源在不同季节的功能，实现了资源的循环利用。

2 土壤源热泵空调系统的基本工作原理

土壤源热泵与空气源热泵的工作原理相似。在制冷状态下，制冷剂在蒸发器内蒸发而吸收室内循环空气所携带的热量，通过压缩机对制冷剂做功，使其在室外冷凝器内冷凝，然后通过系统中的循环水路将制冷剂中所携带的热量吸收，最后经过室外地能换热系统转移到土壤里。其工作原理如图1所示。在制热状态下，开始由系统内的压缩机对制冷剂做功，然后利用四通阀将制冷剂的流动方向换向，从而由室外地能换热系统吸收地下土壤里的热量，并在室内侧换热器中将热量释放给室内空气，实现向室内供热。其工作原理如图2所示。

■

图1 土壤源热泵制冷原理图图2 土壤源热泵制热原理图

3 土壤源热泵空调的优点

第一，使用土壤源热泵空调可以在很大程度上实现资源的可再生利用。土壤源热泵可以通过吸收地球表面浅层地热资源作为冷热源然后再进行能量转换，从地理学角度来看，浅层地表就是一个太阳能资源储存器，太阳辐射的能量有47%都被浅层地表吸收了。这种地热量大面广、无处不在，它基本不受地理位置、季节气候、资源等限制。这种浅层地表储存的太阳热能资源几乎是无限可再生能源，可以实现反复循环利用，最重要的还是这种能源本身就是一种清洁能源。在地表之下5米的土壤温度比地表气温低，但是基本均衡稳定。

第二，使用土壤源热泵空调的运行费用较低。较低的运行费用使得土壤热源泵有一定的经济可行性。从其与传统空调系统的运行费用相比来看，每年大约可节省40%的运行费用。土壤源热泵空调系统的机组使用寿命长，设计使用年限均在20年左右。较长的使用年限摊薄了每年的成本费用，可以有效地降低使用维护成本。

第三，土壤源热泵空调占地面积小。与传统空调系统相比，机组紧凑，制冷剂的充注量极小，且无需冷却塔、锅炉等，运转安静。故机房占用空间较小，而且其中一些设施可以安置到地表之下。

第四，土壤源热泵空调几乎不产生污染，可以说是一种新型绿色环保空调系统。其充分利用地热能源，转换成可供人们使用的供暖或制冷能源。设备可以建造在居民区内，安装在绿地、停车场下。改善了建筑物的外部形象。

4 土壤源热泵空调的缺点

第一，土壤性能对埋地换热器的影响较大，不同地区的土壤性能差异很大，土壤的能量平衡、热工性能、土壤中的传热与传湿都会对换热器产生不同影响。

第二，土壤源热泵的连续稳定运行需要有比较均衡的土壤温度为基础，对土壤温度的变化反应过于敏感，在土壤温度发生较大幅度变化时会对土壤热源泵的正常运转造成不良影响。

第三，由于换热盘管的实际占用面积较大，而且在埋管的敷设时需要使用机器打孔，这在一定程度上增加了设备的使用成本。

5 结束语

在环保压力加大的今天，地热能源更需要加大开发利用力度，土壤源热泵这种具有优良性能的新型空调系统在我国具有广阔的应用前景，但在国内有关影响土壤源热泵广泛应用的主要因素（如地下热交换器的传热强化、土壤性质等）的研究还很有限，目前存在的缺点制约了它的应用。我相信，随着科技的发展，土壤源热泵空调方案在我国大范围推广及应用将是必然的结果。

参考文献：

[1]徐伟等.地源热泵工程技术指南[M].北京:中国建筑工业出版社，2001.

[2]王勇.地源热泵研究（1）——地下换热器性能研究[D].重庆:重庆建筑大学，1997.

[3]蒋能照.空调用热泵技术及应用[M].机械工业出版社，1997.

[4]肖益民等.地源热泵空调系统的设计施工方法及应用实例[J].现代空调，2001（3）：88-100.

[5]周相宙，刘世朋，曲训帅.应用热源泵供热技术在改善农村环境空气质量的优势分析[J].科技信息，2013.

作者简介：陈武（1974-），男，江苏泰兴人，无锡职业技术学院控制学院，讲师。

endprint

摘要：目前我国地热能源的开发利用程度还比较低，在地热能源利用方面，土壤源热泵空调是一种利用地热能源实现制冷与供暖的设备。本文通过土壤热源泵的基本工作原理进行分析，阐述了其在实际工作过程中的优点与不足。

关键词：土壤源热泵空气源热泵优点缺点

1 概述

最近，“雾霾”一词在网络上出现的频率非常高。“雾霾”现象已经严重影响到人们的日常生活和身心健康。雾霾的产生，主要源于人类生产和生活活动所带来的环境污染，而大量开采地表及地下非可再生能源亦是其中一个重要的因素。鉴于此，人类愈发重视生产和生活活动中的节能减排。

在此，本文主要谈谈一种符合新型环保理念的空调方案——土壤源热泵空调的现实应用问题。土壤源热泵的主要工作原理是利用浅层土壤地热能源实现制冷与供暖。这种空调系统通过输入少量的高品位能源（如电能），把地热能源向高温位转移。地热能源可以作为冬季的供暖热源，在经过空调系统转化后实现对地表室内供暖，同样在夏季，又可以作为制冷的冷源。总之，土壤源热泵空调系统充分利用了地热能源在不同季节的功能，实现了资源的循环利用。

2 土壤源热泵空调系统的基本工作原理

土壤源热泵与空气源热泵的工作原理相似。在制冷状态下，制冷剂在蒸发器内蒸发而吸收室内循环空气所携带的热量，通过压缩机对制冷剂做功，使其在室外冷凝器内冷凝，然后通过系统中的循环水路将制冷剂中所携带的热量吸收，最后经过室外地能换热系统转移到土壤里。其工作原理如图1所示。在制热状态下，开始由系统内的压缩机对制冷剂做功，然后利用四通阀将制冷剂的流动方向换向，从而由室外地能换热系统吸收地下土壤里的热量，并在室内侧换热器中将热量释放给室内空气，实现向室内供热。其工作原理如图2所示。

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图1 土壤源热泵制冷原理图图2 土壤源热泵制热原理图

3 土壤源热泵空调的优点

第一，使用土壤源热泵空调可以在很大程度上实现资源的可再生利用。土壤源热泵可以通过吸收地球表面浅层地热资源作为冷热源然后再进行能量转换，从地理学角度来看，浅层地表就是一个太阳能资源储存器，太阳辐射的能量有47%都被浅层地表吸收了。这种地热量大面广、无处不在，它基本不受地理位置、季节气候、资源等限制。这种浅层地表储存的太阳热能资源几乎是无限可再生能源，可以实现反复循环利用，最重要的还是这种能源本身就是一种清洁能源。在地表之下5米的土壤温度比地表气温低，但是基本均衡稳定。

第二，使用土壤源热泵空调的运行费用较低。较低的运行费用使得土壤热源泵有一定的经济可行性。从其与传统空调系统的运行费用相比来看，每年大约可节省40%的运行费用。土壤源热泵空调系统的机组使用寿命长，设计使用年限均在20年左右。较长的使用年限摊薄了每年的成本费用，可以有效地降低使用维护成本。

第三，土壤源热泵空调占地面积小。与传统空调系统相比，机组紧凑，制冷剂的充注量极小，且无需冷却塔、锅炉等，运转安静。故机房占用空间较小，而且其中一些设施可以安置到地表之下。

第四，土壤源热泵空调几乎不产生污染，可以说是一种新型绿色环保空调系统。其充分利用地热能源，转换成可供人们使用的供暖或制冷能源。设备可以建造在居民区内，安装在绿地、停车场下。改善了建筑物的外部形象。

4 土壤源热泵空调的缺点

第一，土壤性能对埋地换热器的影响较大，不同地区的土壤性能差异很大，土壤的能量平衡、热工性能、土壤中的传热与传湿都会对换热器产生不同影响。

第二，土壤源热泵的连续稳定运行需要有比较均衡的土壤温度为基础，对土壤温度的变化反应过于敏感，在土壤温度发生较大幅度变化时会对土壤热源泵的正常运转造成不良影响。

第三，由于换热盘管的实际占用面积较大，而且在埋管的敷设时需要使用机器打孔，这在一定程度上增加了设备的使用成本。

5 结束语

在环保压力加大的今天，地热能源更需要加大开发利用力度，土壤源热泵这种具有优良性能的新型空调系统在我国具有广阔的应用前景，但在国内有关影响土壤源热泵广泛应用的主要因素（如地下热交换器的传热强化、土壤性质等）的研究还很有限，目前存在的缺点制约了它的应用。我相信，随着科技的发展，土壤源热泵空调方案在我国大范围推广及应用将是必然的结果。

参考文献：

[1]徐伟等.地源热泵工程技术指南[M].北京:中国建筑工业出版社，2001.

[2]王勇.地源热泵研究（1）——地下换热器性能研究[D].重庆:重庆建筑大学，1997.

[3]蒋能照.空调用热泵技术及应用[M].机械工业出版社，1997.

[4]肖益民等.地源热泵空调系统的设计施工方法及应用实例[J].现代空调，2001（3）：88-100.

[5]周相宙，刘世朋，曲训帅.应用热源泵供热技术在改善农村环境空气质量的优势分析[J].科技信息，2013.

作者简介：陈武（1974-），男，江苏泰兴人，无锡职业技术学院控制学院，讲师。

endprint

摘要：目前我国地热能源的开发利用程度还比较低，在地热能源利用方面，土壤源热泵空调是一种利用地热能源实现制冷与供暖的设备。本文通过土壤热源泵的基本工作原理进行分析，阐述了其在实际工作过程中的优点与不足。

关键词：土壤源热泵空气源热泵优点缺点

1 概述

最近，“雾霾”一词在网络上出现的频率非常高。“雾霾”现象已经严重影响到人们的日常生活和身心健康。雾霾的产生，主要源于人类生产和生活活动所带来的环境污染，而大量开采地表及地下非可再生能源亦是其中一个重要的因素。鉴于此，人类愈发重视生产和生活活动中的节能减排。

在此，本文主要谈谈一种符合新型环保理念的空调方案——土壤源热泵空调的现实应用问题。土壤源热泵的主要工作原理是利用浅层土壤地热能源实现制冷与供暖。这种空调系统通过输入少量的高品位能源（如电能），把地热能源向高温位转移。地热能源可以作为冬季的供暖热源，在经过空调系统转化后实现对地表室内供暖，同样在夏季，又可以作为制冷的冷源。总之，土壤源热泵空调系统充分利用了地热能源在不同季节的功能，实现了资源的循环利用。

2 土壤源热泵空调系统的基本工作原理

土壤源热泵与空气源热泵的工作原理相似。在制冷状态下，制冷剂在蒸发器内蒸发而吸收室内循环空气所携带的热量，通过压缩机对制冷剂做功，使其在室外冷凝器内冷凝，然后通过系统中的循环水路将制冷剂中所携带的热量吸收，最后经过室外地能换热系统转移到土壤里。其工作原理如图1所示。在制热状态下，开始由系统内的压缩机对制冷剂做功，然后利用四通阀将制冷剂的流动方向换向，从而由室外地能换热系统吸收地下土壤里的热量，并在室内侧换热器中将热量释放给室内空气，实现向室内供热。其工作原理如图2所示。

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图1 土壤源热泵制冷原理图图2 土壤源热泵制热原理图

3 土壤源热泵空调的优点

第一，使用土壤源热泵空调可以在很大程度上实现资源的可再生利用。土壤源热泵可以通过吸收地球表面浅层地热资源作为冷热源然后再进行能量转换，从地理学角度来看，浅层地表就是一个太阳能资源储存器，太阳辐射的能量有47%都被浅层地表吸收了。这种地热量大面广、无处不在，它基本不受地理位置、季节气候、资源等限制。这种浅层地表储存的太阳热能资源几乎是无限可再生能源，可以实现反复循环利用，最重要的还是这种能源本身就是一种清洁能源。在地表之下5米的土壤温度比地表气温低，但是基本均衡稳定。

第二，使用土壤源热泵空调的运行费用较低。较低的运行费用使得土壤热源泵有一定的经济可行性。从其与传统空调系统的运行费用相比来看，每年大约可节省40%的运行费用。土壤源热泵空调系统的机组使用寿命长，设计使用年限均在20年左右。较长的使用年限摊薄了每年的成本费用，可以有效地降低使用维护成本。

第三，土壤源热泵空调占地面积小。与传统空调系统相比，机组紧凑，制冷剂的充注量极小，且无需冷却塔、锅炉等，运转安静。故机房占用空间较小，而且其中一些设施可以安置到地表之下。

第四，土壤源热泵空调几乎不产生污染，可以说是一种新型绿色环保空调系统。其充分利用地热能源，转换成可供人们使用的供暖或制冷能源。设备可以建造在居民区内，安装在绿地、停车场下。改善了建筑物的外部形象。

4 土壤源热泵空调的缺点

第一，土壤性能对埋地换热器的影响较大，不同地区的土壤性能差异很大，土壤的能量平衡、热工性能、土壤中的传热与传湿都会对换热器产生不同影响。

第二，土壤源热泵的连续稳定运行需要有比较均衡的土壤温度为基础，对土壤温度的变化反应过于敏感，在土壤温度发生较大幅度变化时会对土壤热源泵的正常运转造成不良影响。

第三，由于换热盘管的实际占用面积较大，而且在埋管的敷设时需要使用机器打孔，这在一定程度上增加了设备的使用成本。

5 结束语

在环保压力加大的今天，地热能源更需要加大开发利用力度，土壤源热泵这种具有优良性能的新型空调系统在我国具有广阔的应用前景，但在国内有关影响土壤源热泵广泛应用的主要因素（如地下热交换器的传热强化、土壤性质等）的研究还很有限，目前存在的缺点制约了它的应用。我相信，随着科技的发展，土壤源热泵空调方案在我国大范围推广及应用将是必然的结果。

参考文献：

[1]徐伟等.地源热泵工程技术指南[M].北京:中国建筑工业出版社，2001.

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[5]周相宙，刘世朋，曲训帅.应用热源泵供热技术在改善农村环境空气质量的优势分析[J].科技信息，2013.

作者简介：陈武（1974-），男，江苏泰兴人，无锡职业技术学院控制学院，讲师。

空调设计方案 篇12

能够满足使用要求, 这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求, 包括有关环境保护的要求;设计方案应能满足有关方面的要求 (如供电、供气、供水、供热等) , 并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。例如采用水源热泵设计方案时应考虑当地地质情况、地下水资源的现状和变化趋势、冬季热负荷和夏季冷负荷不平衡所产生的热 (冷) 蓄积效应等问题。对于温湿度等参数要求较高或比较特殊的工艺性暖通空调设计项目, 应对设计方案进行全年工况分析, 以确保其在全年各种室外气象条件下的适应性。对于一些无法采用标准设备的特殊情况, 对非标准设备应提出详细的参数要求, 并且所提出的参数要求应合理可行。能否有足够的机房面积也是评判设计方案可行性必须考虑的问题, 尤其是对于一些改造工程和建筑面积比较紧张的情况。对于一些要求全年保证室内空气参数的重要工程以及空调系统故障停机将产生严重损失的场所, 如航天发射场, 应考虑系统中设备的工作可靠性和备份问题, 进行系统工作可靠性分析。在这种情况下, 室外气象参数和安全系数的确定也应特殊考虑。

2 经济性比较问题

经济性比较是目前暖通空调方案比较中考虑最多的一个问题。在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较, 这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果对采用名牌设备和采用低档设备的方案进行经济性比较, 显然是不合理的;如果不考虑舒适性的区别, 对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较, 显然不可能做出正确的选择;如果不考虑美观性和舒适性进行经济性比较, 对集中式空调方案显然是不公平的。

一次投资是投资方最为关注的一个参数, 在计算投资时应全面准确、不能漏项。暖通空调设计方案的一次投资不仅包括各种设备、管道、材料的投资, 而且应包括各种相关收费 (如热力入网费、用电设备增容费、天然气的气源费等) , 相应的安装、调试费用, 相关的工程管理等各种收费, 相关水处理和配电与控制投资, 机房土建投资与相应室外管线的费用, 而这些在实际设计工作中容易被遗漏。由于同一种设备的生产厂家较多, 价格各异, 因此在不同方案经济性计算比较时各种设备的价格应采用平均价格。以上都是直接费用, 在一些情况下间接效益也应综合考虑。如宾馆、饭店、写字楼的空调机房节省的面积, 作为商业用房可产生的效益。如果采用贷款进行建设, 全面的经济性比较还应考虑贷款利率和还贷期限等动态因素。

运行能耗和运行费用是暖通空调设计方案技术经济性比较必须考虑的重要参数。运行能耗除了应计算暖通空调主机 (锅炉和制冷机等) 的能耗外, 还应计算其他辅助设备 (如风机和水泵等) 的能耗。不能简单按照设备铭牌功率和运行时间的乘积来计算能耗而应考虑在全年季节变化的情况下, 建筑物实际负荷的变化, 同时应考虑设备非标准状态下的效率。办公楼、教学楼、写字楼和游泳馆等建筑物的暖通空调设备通常间歇运行, 其运行时间应为扣除停机时间后的实际运行时间。在计算过程中应注意不同地区、不同时期、不同时段各种能源的价格可能不同。由于影响因素和不确定因素较多, 如何准确地计算建筑物暖通空调设备全年的实际能耗和运行费用, 目前仍然是一个没有完全解决的技术难题。运行费用除了能耗费用如电费、燃油费、燃煤费、燃气费外, 还应包括消耗的水费、人工费等。

在经济性比较时, 切忌图省事可直接采用有关厂家给出的比较数据和结果。笔者曾发现, 对电供暖的运行费用, 3个不同设备 (电锅炉、水源热泵和户式燃气供暖炉) 厂家提供的计算结果大相径庭。通过对其计算过程的详细核对, 发现不同设备生产厂家由于考虑问题的角度不同, 计算中存在一些有利于自己产品、不利于他人产品的失误或假设。对此设计人员应给予足够重视, 对厂家提供的数据应认真分析和核对。

在设计方案经济性比较时应综合考虑投资、运行费用以及设备的使用寿命, 以相同的使用周期为基准, 进行综合经济性的计算比较, 而不能简单地根据设备报价进行比较。对于同时有供暖和空调要求的项目, 应考虑冬季和夏季设备综合利用问题, 进行冬夏季综合经济性比较。对于可以兼供生活热水的工程, 应综合考虑生活热水供应的投资和能耗。

3 调节性和可操作性问题

暖通空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的, 因此系统应有较好的调节性能, 以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案, 如采用VAV空调系统和VRV变频空调系统的方案, 其一次投资通常较高, 但运行能耗较小, 在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑、写字楼和教学楼, 设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。

设计方案的管理操作方便性是用户十分关心的问题。空调系统自动化水平的提高, 可以减少管理人员的数量和劳动强度, 从而使人工费减少, 但使一次投资增加, 对操作人员素质的要求提高。空调系统是否采用自动控制, 应根据实际情况和要求, 经技术经济性比较来确定。对于大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程, 宜采用自动控制, 以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化, 以提高系统的经济性和可靠性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑, 系统设置应考虑分别管理控制和运行费用分别统计交纳的要求。

4 设计方案比较中的一些误区

由于设计方案比较是一项影响因素多、专业技术性很强的复杂技术工作, 即使是暖通空调专业的设计人员, 要在众多设计方案中选出最佳方案也非易事, 对于局外人更是雾里看花。目前在该项工作中仍然存在一些认识上的误区。例如, 认为采用最新技术的设计方案就是最佳的设计方案, 出现不管使用条件而盲目追求新技术的倾向, 甚至以此作为卖点进行炒作。实际上每种方案都有其适用条件和范围, 在其适用范围之外, 先进的技术方案就可能变成不合理甚至是不可行的方案。一种设计方案对某个工程项目可能是最佳方案, 但对于另一个工程项目就可能是不可行的方案, 因此在方案选择时不能赶时髦、搞攀比。另外往往认为投资最低的方案就是最佳方案, 但是一次投资低的方案有可能因为其运行费用很高或设备寿命很短, 需要经常更换, 从长期运行来说并不合算。在评价设计方案时, 往往认为复杂的方案就是高水平的方案。但实际上因为系统越复杂, 通常其设备越多、投资就越高, 系统的可靠性、可操作性、可控性和可维护性就越差, 因此复杂的方案并不一定就是高水平的设计方案, 在满足使用要求的前提下, 系统越简单越好。此外, 在选择设计方案时切忌不加分析地采用建设方的意见, 因为建设方通常不是暖通空调专业设计人员, 不可能对设计方案进行全面技术经济性分析比较。因此应对建设方的意见进行认真的分析, 通过全面技术经济性分析比较来确定最佳的设计方案。

结语