计算流体力学在暖通空调工程中的应用

陈娜

青岛东方监理有限公司山东省青岛市 266000

摘要:暖通空调可以方便人民群众的日常生活，满足人们对于建筑供暖的环保化需求。在暖通空调的设计过程中融入绿色的设计观念，再结合节能环保等技术，在空调的设计过程中满足人们环保的空调需求，在现代化的发展过程中具有重要的应用意义。本文通过对暖通空调的设计方法研究，探究计算流体力学在暖通空调工程中的应用，满足人们对暖通空调的设计需求。

关键词:暖通空调；计算流体力学；空调设计。

引言:

在现代的发展过程中，人们对于空调的舒适感要求越来越高，处于建筑物中，周围的环境会影响着用户的使用。通过对空气温度的影响，将低碳的生活方式，引入到人们的生活中。不仅可以满足我国对于设计的要求，也能够满足人们对于空调的使用需求，切实满足人们追求美好生活的愿望。

一、计算流体力学在暖通空调工程中的应用概述

计算流体力学在暖通空调工程中的应用是设计领域提出来的设计概念。计算流体力学应用在暖通空调中就是以满足可持续发展为目标，在设计的过程中使用环保的绿色材料和优化建筑物的结构。

相比于传统的材料，环保的绿色材料更加满足人们的使用需求，提高了人们的生活体验。许多的传统建筑材料在发展的过程中逐渐的被新型的材料代替。一方面是由于新型的材料的性能更加优良，另一方面也因为新型材料的原材料价格也在逐渐的降低。从经济成本观察，使用某些新型的材料，更加符合建筑的设计理念。目前计算流体力学在我国发展较快，建筑行业开始逐渐的重视建筑的环保特性。在实际的建设过程中，例如某些甲醛超标的建筑材料，要减少使用。

计算流体力学的建筑结构需要进行优化，在结构中更加注重保暖设计。计算流体力学在设计的过程中要能体现能耗低，保温效果强，污染物质排放量少的特点，需要对多环节控制，从而实现绿色环保的要求，满足我国可持续发展的观念。计算流体力学作为重要的环保概念，从提出以来得到了全行业的大规模认可。建筑在建设的过程中，需要充分的考虑环保的因素。并且为用户带来更加舒适的体验，体现人性化的特点。

二、计算流体力学暖通空调设计面临的问题

一是设计人员在设计的过程中没有参考的标准，在具体的设计细节中存在差异，从而导致暖通空调的设计出现比较大的偏差，设计的质量参差不齐。在具体

在具体的设计过程中，因为采光位置越好，所得的施工过程中，施工工艺达不到设计要求。二是在的设计过程中忽视暖通空调环境特征。空调毕竟是一种用户体验。在不同的纬度地区受地理环境的影响，各地的气温差别较大，空调在设计的过程中如若不能做到因地制宜，空调的性能发挥就不够完善，在用户的使用过程中不具有针对性，导致设计的效率非常低。因此要将空调的设计过程变成是一个大的系统，系统设计过程中不仅仅需要考虑控制温度，还应该考虑空调的其他功能，例如排烟、供暖等。将这些因素作为系统的一部分考虑进来，将空调设计更加系统化。

三、计算流体力学在暖通空调工程中的应用

(一)太阳能技术设计方法

在设计的过程中需要考虑环保化的因素。目前从能源的提供方面来看，传统的石油能源煤炭资源已经逐渐被淘汰，最节能的就是太阳能。太阳能具有高效率的特点，在太阳能的使用过程中，可以实现高效的转化效率。太阳能作为一种清洁安全新型能源，特别是在日照时间较长的地区被广泛使用。当光度的强度越高的时候，所能够转化的太阳能能量就越多，安装方式也比较简便，只需要将相应的太阳能转换装置安装在房屋顶，这样太阳能就可以在白天时时刻刻得到转换。目前太阳能的转换技术得到了大范围的应用，在国际中得到了推崇，太阳能技术在空调的设计过程中是目前最为理想的能源提供方式。并且由于太阳能无污染无能耗的特点，经过长久的发展，目前太阳能技术得到了长足的进步，逐渐的趋向于成熟，在实际应用的过程中，已经被各大厂商逐渐的使用。

(二)地源热泵技术设计

地源热泵技术具有独特的优点。使用的过程中，地源热泵技术可以满足绿色环保的需要。地源热泵技术具有能源消耗低的特点，在使用的过程中可以很好的规避传统暖通空调的设计弊端。在具体的设计过程中，我们需要对整体的设计系统进行优化，根据各个地区的地理环境温度的特点，采用相对应的设计方法。我国南方地区，冷负荷大，热负荷低，夏季适合联合使用地源热泵和冷却塔，冬季只使用地源热泵。北方地区，热负荷大，冷负荷低，冬季适合联合使用地源和锅炉，夏季只使用地源热泵。在设计的过程中使用地源热泵技术可以将能量更大效率地进行转化，从而减少在整体能量损耗。

(三)冰蓄冷技术设计方法

所谓冰蓄冷技术设计方法，是根据周期的变化，在设计的过程中利用冰蓄冷技术降低能源消耗，目前该方法得到的大范围的应用，是降低电力消耗的重要方法之一。

(四)信息技术设计方法

空调的设计过程中可以结合信息技术。目前信息技术得到了大幅度的进步，在空调的设计过程中利用计算机技术，可以实现更为精准的控制。在系统设计过程中，通过虚拟模拟的方式，对空调的运行过程做到准确的模拟计算。通过信息技术可以使整个功能过程进行优化，减少不必要的能源损失。通过模拟分析运行过程中的能量数据，将问题的难点寻找出来。最重要的是通过计算机模拟的方法，可以让整个冷冻空调设计系统得到优化，降低空调使用过程中的能源消耗，是目前贯彻绿色设计最可行的方法之一，该方法需要和计算机学科结合起来，难度较大。但是随着我国计算机人才涌现，将计算机技术融入到暖通空调设计中提供了可行性。在计算流体力学的设计过程中，有关部门需要引起重视，将信息技术融入到暖通空调的设计过程中。通过大范围的推广，使设计的技术得到应用，提高我国的那个能源使用率。

(五)暖通空调绿色设计方法

能源提供方式有所要求之外，在暖通空调绿色的设计方法中，还应该注意能量的传导。能量在传导的过程中会以热能的形式散失，通过提高传导过程中的能源利用率，可以提高整体的能源利用率。在能量传输的过程中，通过冷热水设计可以最大范围的减少能源损耗，让能源得到准确的提高，保证能源能够有效的利用。除此之外还应该结合其他的技术开发新的能源传输技术，例如可以融合热回收技术、能量回收通风系统等。通过对系统的功能优化，减少在传输的过程中的能源损耗，提高能源的利用率，实现整体的绿色环保利益观念。

(六)暖通空调设计节能测试

暖通空调在设计的过程中要将节能效果发挥到最大。目前比较常用的是融合变频技术和加减机技术。变频技术就是在空调运行的过程中，根据房屋内的使用情况及时的调整空调的供暖方案，从而达到能源的使用率。通过变频技术控制阀门，实现对系统的高度控制。

四、暖通空调设计的主要原则

(一)节能原则

计算流体力学主要体现出环保节能的特色，同时还包含着材料的节省。在实施节能原则时，同时需要在保证质量的基础上，可以真正做到节能环保。

(二)循环利用原则

循环利用，相信在最近几年是国家非常重视的问题，因为有很多再生资源可以循环利用。暖通空调系统中，首先循环系统要有再利用的原则，重新使用以及废旧的设备、材料可以回收之后再利用，对于废料通过特殊的处理后可以实现良性循环，这对于环保以及节能来讲起到了重要的作用。

结论:

我国是能源消耗大国，应该切实的落实环保的理念。在计算流体力学中，暖通空调的设计方法需要遵从科学的设计方案。在建筑设计的过程中要充分考虑暖通空调设计中所面临的问题。在暖通空调具体的设计过程中，最为理想化的方式是太阳能技术。目前在空调节能的方面主要从两个方向着手，第一个是能源提供方面，其次是能量传输方面。在能源提供方面，最佳的方法是使用太阳能技术，其次是地源热泵技术以及冰蓄冷技术。这三种方法主要是通过对能源的替代使用减少，减少煤炭资源的利用。第二个是空调实际运行的过程中，可以结合使用计算机的方法，模拟空调运行过程中能量工作机制，提高整体的能源利用率。通过对能源传输方式的科学设计，减少在传输过程中的能量损耗，使用变频技术实现系统更为精准的控制。

参考资料：

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