暖通空調系統節能探析

摘 要:近年來能源供應日益緊張，然而建筑耗能卻在不斷地上升，因此合理控制建筑能耗迫在眉睫。暖通空調系統節能設計能夠有效地降低建筑能耗，是建筑節能的有效途徑。本文對暖通空調系統耗能的主要構成與特點進行分析，探討暖通空調系統節能的策略，并提出一些觀點以供參考。

關鍵詞:暖通空調 節能

中圖分類號:TM6文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)12(b)-0058-01

隨著經濟的迅速發展與城市化進程的加快，環境與能源問題也越來越受到人們的重視。在人們生活水平提高的同時，建筑耗能也在不斷的增加。建筑的能耗一般包括在照明、空調、通風、采暖、熱水供應與電器等方面的能耗，其中暖通空調能耗所占的比重逐年上升，已經成為建筑能耗的重要構成部分。現代建筑匯總常常采用暖通空調系統維持建筑物內部環境的溫度與濕度。暖通空調系統能耗包括了輸送設備(水泵與風機)能耗、新風負荷產生的能耗以及冷熱負荷產生的能耗。對暖通空調能耗有著主要影響的因素有圍護結構、室內設計標準、室內人員、室外氣候條件以及設備照明等。

1 暖通空調節能的意義

目前，我國建筑業飛速發展，建筑能耗不斷攀升，據統計建筑能耗占社會總能耗的27%以上，并呈現在不斷上升的趨勢。而暖通空調系統的能耗又是建筑能耗的主要構成部分，占30%～50%。這進一步激化了能源供求的矛盾，能源的大量開發利用不但導致了地球資源逐漸匱乏，而且造成了嚴重的環境問題。煙塵、硫化物、氮氧化物和二氧化碳等的排放量不斷增加，極大地破壞了生態環境，嚴重阻礙了可持續發展。據相關研究表明雖然暖通空調系統的能耗非常大，但是采取科學的節能技術還是能夠有效的降低暖通空調系統的能耗，這對節能環保有著重大的意義。

2 暖通空調系統節能中存在的問題

2.1 暖通空調系統在設計上的問題

暖通空調系統的節能效率在很大程度上取決于暖通空調系統的設計。合理的暖通空調系統設計能夠有效地降低系統能耗。然而，在設計的設計中存在著諸多問題，如設計人員和設計部門重視不夠、設計周期較短、技術問題得不到完全解決、設計單位滿目追求設計數量而忽視設計質量等均給空調系統的節能帶來了嚴重的阻礙，導致建筑在配置暖通空調系統時投資較大，系統在運行時的能耗嚴重超出國家標準。此外，隨著新技術方案的不斷涌現，暖通空調系統設計的方案越來越多，不同的技術方案有著不同的優缺點。在選擇技術方案時，因為考慮問題的立場不同導致各方的評價結果也各不相同。往往由于缺乏客觀的、科學的設計方案評價方法，導致設計人員在進行暖通空調系統設計時無所適從，難以設計出最合適的暖通空調系統節能方案。

2.2 暖通空調系統在運行管理上存在的問題

運行管理在暖通空調系統節能方面發揮著不可忽視的重要作用。部分單位在達到設計施工標準后，就不注重對空調系統的相關操作人員進行培訓，一些暖通空調系統的操作人員沒有必要的基本理論常識。暖通空調系統運行管理中，相關人員缺乏操作知識，無法區分運行的高峰期，不能合理有效的進行暖通空調系統運行管理。在實際運行中，往往將高峰期與正常期的暖通空調運行參數設置相同，造成了極大的能耗浪費。此外，在空調設備的保養與維護上，相關人員也沒能盡職盡責。由于過濾器和空調機盤附著異物、風道滲漏導致熱損失等導致暖通空調系統機器性能下降。乳溝低效率的設備無法及時地更換或維修，就會導致不必要的能耗。

3 暖通空調系統節能對策分析

3.1 利用新的節能技術

暖通空調系統的不同熱濕參數設置的能耗是不同的。傳統的空調是將室內的空氣進行加熱，借助空氣實現環境和人體的熱濕交換，因而需要的空氣溫度也相對較高，而且此時空調設備中的維護機構熱損失與加熱新風熱損失都非常大。根據熱濕環境協調配置的研究承購，采用新的節能技術以改變傳統的空調運行方式，對輻射熱進行增強，所需的空氣溫度會限度地下降，可以起到明顯的節能效果。此外，采用變頻調速技術也是暖通空調進行節能控制的有效途徑之一。

3.2 降低輸送系統的能耗

暖通空調的輸送系統會產生較多的動力能耗，其主要是暖通空調運行中水泵與風機消耗的電能。使用合理的方法降低動力能耗能夠有效地增強整個暖通空調系統節能效果。在實踐中往往采用一下方法降低暖通空調系統的動力能耗:第一，采用較大溫差的水系統。加大暖通空調冷卻塔水系統和空調冷凍水系統的工作溫差能夠減少水量，降低設備輸送能耗。第二，采用低流速。管路系統中的流速的平方和風機、水泵的功耗成正比，因此采用較低的流速可以有效地節約能耗，并且有利于提高水利設備的穩定性。第三，輸送效率較高的載能介質。通常使用使用水輸送熱或冷量所耗費的能力比使用空氣耗費的能量要小得多，而且輸送同樣熱或冷量所使用的水管的管徑小于風管管徑，能夠減少占地面積。

3.3 運行管理控制

科學的運行管理能夠有效地節約暖通空調系統的能耗。加強暖通空調的運行管理控制能夠在一定程度上彌補設備缺陷所造成的能耗，通過對空調設備運行的有效控制可以使能源更加精確、合理地消耗使用。理想的暖通空調系統節能運行管理控制是通過樓宇自控系統進行的。樓宇自控系統能夠對建筑物內的各種設備進行監視、測量、管理與控制，能夠保證設備的安全可靠運行，從而到達節省人力、節約能源的目的。暖通空調節能系統可以借助樓宇自控系統進行節能控制。但是，目前大部分建筑的智能化程度還有待提高，空調自控系統有待完善。

3.4 改善建筑的保溫性能

通過改善建筑圍護結構能夠有效地提高保溫性能，從而減少冷熱的損失。首先，建筑物應當選擇合理的朝向。其次，建筑物在相同體積的情況下，如果體形系數越大，外表面積越大，那么圍護結構的傳熱也就越多，空調的符合也就越大。因此應當盡量控制建筑物的外表面積。第三，建筑物的地板、屋蓋、樓板、墻與外窗傳入室內的熱量較多，因此要多采用必要的遮陽措施，如選用遮陽板、雙層玻璃和特種玻璃等。第四，圍護結構的保溫性影響著維護結構綜合傳熱系數，也決定了暖通空調系統負荷的大小。因此，應當提高建筑物的保溫性能從而減少暖通空調系統能耗，例如，合理控制窗戶與墻的比例、采用新型的復合墻體圍護結構、采用氣密性較好的門窗等。

4 結語

綜上所述，我們應當重視暖通空調系統節能中存在的問題，并加以改善。在暖通空調系統的設計中改善設備的保溫性能與圍護結構的熱工性能，積極運用新的節能技術，爭取有效地控制建筑能耗。

參考文獻

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①作者簡介:張宇，性別:男，學歷:大學，出生年月:1969年7月生，籍貫:遼寧海城，職稱:高級工程師，研究方向:采暖通風工程設計方向，工作單位:中冶北方工程技術有限公司。