暖通新技術與節能減排

魏 鋒

2009年哥本哈根世界氣候大會雖然在一片爭論聲中閉幕，但節能減排無疑已經成為全球關注的焦點。節能減排，顧名思義就是節約能源，包括二次能源，減少廢氣廢物的排放。我國建筑能耗已經接近全國總能耗的30%，而在建筑能耗中，暖通空調能耗約占85%，而且用能效率低，和氣候相近的發達國家相比，我國建筑能耗和污染物排放量都是其2倍多。所以暖通行業的發展和減排工作密切相關。中國作為能源消耗大國，節能減排任重而道遠?？上驳氖?，在全國很多地方，很多工程都結合自身情況在暖通新技術和新能源利用方面取得了很大發展，下面就重點介紹一些較好的應用實例。

1 冷凝熱回收

1.1 冷凝熱回收與生活熱水

在酒店等公用建筑中，要求必須有24 h生活熱水，傳統的方法都是通過鍋爐生產熱水，因為燃煤鍋爐污染大等原因，現在大多數都為燃氣鍋爐，即便如此，燃氣鍋爐的污染排放依然不可忽視，并且運行費用也很高。但與此同時，空調主機夏季制冷時，冷卻水的冷凝熱通過冷卻塔排放至空氣中，白白浪費了這部分熱量，不但加大了城市的“熱島效應”，并且冷卻水的損耗也是非常之大，所以回收這部分熱量就非常有必要。

由于酒店生活熱水負荷相對集中，為冷凝熱回收創造了良好的條件。目前，冷凝熱回收提供生活熱水的應用主要有兩種方案:

方案一:熱回收機組回收冷凝熱(雙冷凝器結構)+燃氣鍋爐輔助熱源;工作原理:一定量的水送入熱回收器，利用壓縮機排氣的顯熱和部分潛熱對其進行加熱。冷媒初步冷卻后進入二級冷凝器，剩余的熱量由冷卻塔排出。該方案一般要求安裝專用的熱回收螺桿冷水機組。

方案二:采用高溫水源熱泵回收冷凝熱+燃氣鍋爐輔助熱源;工作原理:在冷卻水管路設置旁路，將一部分冷卻水旁通至高溫水源熱泵蒸發器，高溫水源熱泵吸收冷水機組的冷凝熱后產生熱水進入蓄熱水箱，高溫水源熱泵蒸發器出來的冷卻水和冷水機組冷卻水混合后進入冷卻塔。

冷凝熱回收具有無污染和節約能源等優點，但需要指出的是，冷凝熱回收不能完全代替冷卻塔完成冷卻，也不能完全代替鍋爐生產熱水，由于空調冷負荷、生活水熱負荷等都隨季節和時間在不斷波動，整個系統如何實現在最佳工況下工作，這就需要設計單位精心計算并且合理選擇設備選型，并應用一些自控裝置來實現工況的轉換，這樣節能效果才更突出。

譬如，某酒店空調主機選用2臺離心機組+2臺帶熱回收螺桿機組，如果考慮到負荷的波動，在熱回收工作狀態下采用如下運行方案:系統滿負荷運行時開啟2臺離心機和1臺螺桿機，80%滿負荷時開啟1臺離心機和2臺螺桿機，60%滿負荷時開啟1臺離心機和1臺螺桿機，40%滿負荷時開啟2臺螺桿機，18%滿負荷時開啟1臺螺桿機組。當然，在不同工況下，水泵、冷卻塔也有一定的對應關系，不再贅述。

1.2 冷凝熱回收的另一妙用

去過酒店洗衣房的人都知道，洗衣房內空氣高溫高濕，洗衣工人的工作環境舒適度十分低。目前常規做法就是在洗衣房間內設置分體空調并設置送排風系統，理論上只要分體空調功率足夠大就可以降溫，但這部分熱量只是轉移到了洗衣房外，并沒有被利用，熱量也白白的浪費。

各個建筑內的高低壓配電室的降溫問題也一直困擾著很多設計人員和物業管理人員。由于配電室的特殊性，配電室內一般不允許走風機盤管的水路系統，而全空氣系統需要專用機房的同時也需要專用的冷凍水路，如果設置空調分體機，室外機的安裝位置往往又很難解決。目前大多數的做法也就是在房間內設置一些送排風系統，通過空氣流動來降溫，遠遠達不到降溫目的，配電設備的安全存在一定隱患。

其實，如果合理的利用冷凝熱回收，以上問題就很好解決。

通過圖1可以看出，在蒸發器側，空氣通過風機驅動在蒸發器處流動，熱空氣不斷通過蒸發器后溫度降低，室內溫度也隨之降低，濕度較大的洗衣房內的濕度也會隨之降低。另一方面，在冷凝器側，通過循環水泵，水在不斷的流經冷凝器后溫度也隨之升高，從而制出低溫熱水，即可以并入生活熱水箱，在北方冬季可以用來采暖等。這個冷凝熱回收的巧妙應用真正實現了事半功倍，一石二鳥。

2 水源熱泵

水源熱泵在暖通行業并不是什么新鮮玩意，其節能優勢也非常明顯。但制約水源熱泵大面積推廣使用的根本問題就是“熱泵雖好，但水源難找”。污廢水和室外游泳池也是一個不錯的水源。

污水有著夏冷冬熱的特點，利用好污水源熱泵就可實現冬季供暖(或制熱水)，夏季制冷的功能。使用污水源熱泵一個重要的問題就是系統的過濾除污，這點解決不好的話將嚴重影響系統的壽命和效果。北京的奧運項目和一些住宅項目在污水源熱泵使用方面已經取得了很大成功。

3 水景冷卻塔

所謂“水景冷卻塔”其實是作者本人提出的一個概念性東西。

在很多工程中，考慮到冷卻塔的噪聲、空間以及美觀要求，冷卻塔的安裝位置一般比較難解決。

基于上述情況，我們可以假想一個系統。一般星級酒店內都有噴泉、水幕墻等人工水景，如果能將水景的水用作冷水機組冷卻水，冷卻水泵兼作水景水泵，通過水景水在室外的流動自然冷卻，這樣既節省了冷卻塔，又可以省去一套水泵，在初投資、運行費用上都可以大大降低，真是一舉多得。當然這個方案只是停留在概念上，由于這個冷卻過程是個自然冷卻的過程，冷卻效果受天氣影響很大，如何保證穩定的冷卻效果是需要重點解決的問題。

4 熱回收新風機組

對于夏季室外溫度較高的城市，空調系統的新風負荷非常大，所以使用帶熱回收功能的新風機組和組合式空調機組就非常有必要。使用了熱回收機組后，不但新風冷負荷大大降低，并且由于有了熱回收排風系統，加大了空氣流動，增強了空氣品質。該設備比普通的新風機組體積要大，并且為雙風機，應該多注意安裝空間和配電控制問題。

5 自然通風

毫無疑問自然通風是最健康的通風方式。在海南三亞某酒店，大堂區為高大空間，并朝向大海，該酒店一年四季都利用海風對大堂自然通風，大堂區沒有安裝中央空調，只是在大堂頂上安裝了多組無動力吊扇，在海風的驅動下，吊扇不斷轉動，增強了大堂區的空氣流動，同時也起到了大堂裝飾效果，降溫通風效果和裝飾效果都非常好。這種利用海風的通風方式，既健康環保，又節省運行費用，可以大力推廣。

6 結語

雖然在現階段，新能源還不能完全代替常規能源，一些新技術也只是對傳統技術的重要補充，但隨著新能源、暖通新技術的不斷開發利用，暖通行業對節能減排工作的貢獻也會越來越大。

[1] 方建生.關于暖通空調設計中幾個問題的分析[J].山西建筑，2009，35(2):190-191.