淺談節(jié)能技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用

【摘 要】減少暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗意義重大，應(yīng)從設(shè)計和系統(tǒng)運行本身充分考慮各種節(jié)能措施，以有效地達到節(jié)能環(huán)保的目的。

【關(guān)鍵詞】節(jié)能；能耗；能源；環(huán)保

1. 引言

我國幅員遼闊，地域?qū)拸V。從北到南分為嚴寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)和溫和地區(qū)。我國嚴寒地區(qū)、寒冷地區(qū)以及夏熱冬冷地區(qū)的部分城鎮(zhèn)都需要采暖，采暖燃煤對大氣造成嚴重污染。與此同時，我國大部分地區(qū)夏季炎熱，空調(diào)又日益普及，建筑空調(diào)能耗正在迅速增加。據(jù)統(tǒng)計，空調(diào)能耗占建筑能耗的55%左右，約占社會總能耗的20%。因此空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能不容忽視，降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗對減少建筑系統(tǒng)總能耗的意義重大，同時對緩解用電緊張局面，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)和提高能源利用率也具有十分重要的意義。

2. 暖通空調(diào)的作用及產(chǎn)生的效果

2.1 暖通空調(diào)的作用。 安裝暖通空調(diào)是為室內(nèi)提供舒適的工作和生活環(huán)境。其作用主要包括控制空氣溫度、濕度、氣流速度和潔凈度等。在正常的舒適性空調(diào)中，以能夠使人體保持熱平衡而滿足舒適感為目標(biāo)，在恒溫恒濕或有清潔要求的工藝性空調(diào)室內(nèi)，主要以滿足生產(chǎn)工藝為標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 暖通空調(diào)對人體的影響。 由于建筑物的密閉性逐漸增加，裝修檔次也越來越高，從而導(dǎo)致室內(nèi)污染物的滯留量增加及延長停留時間。如煙霧、病菌及從家具、墻面、地毯和油性漆中散發(fā)出的多種致病化學(xué)物質(zhì)，加上通風(fēng)換氣量的明顯不足，空氣在室內(nèi)循環(huán)造成室內(nèi)空氣品質(zhì)嚴重不合格。 如何才能有效地解決空調(diào)房間存在的空氣品質(zhì)問題，已引起人們的廣泛關(guān)注。通過通風(fēng)換氣向室內(nèi)提供大量新鮮空氣，是改善空氣質(zhì)量的有效措施。但同時意味著增加新風(fēng)負荷。利用增加新風(fēng)量和排風(fēng)進行熱交換可以解決這一問題，從而減少空調(diào)的運行耗能。

3. 影響暖通空調(diào)的不利因素

在房屋建筑熱工設(shè)計時，為了能達到房間內(nèi)有舒適的微氣候，需要恰當(dāng)?shù)乩梅课輫o結(jié)構(gòu)的熱工特性以抵御室外氣候的變化。除此之外，還有規(guī)劃設(shè)計、太陽輻射、空氣溫濕度等幾個方面。

3.1 圍護結(jié)構(gòu)的作用。 圍護結(jié)構(gòu)包括外圍護結(jié)構(gòu)和內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)。外圍護結(jié)構(gòu)包括屋面、外墻和窗戶等；內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)系指室內(nèi)地面、天棚、內(nèi)隔墻等。在北方采暖建筑中，圍護結(jié)構(gòu)的傳熱損失占總熱損失的比例很大，如北京地區(qū)，通過圍護結(jié)構(gòu)的傳熱損失占全部熱損失的77%，在沈陽地區(qū)，占65%左右。由此可見，改善圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能對暖通空調(diào)節(jié)能有著很重要的作用。

3.2 規(guī)劃設(shè)計的作用。 建筑物的規(guī)劃設(shè)計是建筑節(jié)能設(shè)計的重要指導(dǎo)，規(guī)劃節(jié)能設(shè)計需要從地址選擇、功能分區(qū)、建筑和道路布局走向、建筑物朝向、體形、間距、季節(jié)性尤其冬季主導(dǎo)風(fēng)向、太陽輻射、建筑外部空間環(huán)境等方面進行規(guī)劃布局。主要為優(yōu)化建筑物微氣候環(huán)境，重點考慮利于節(jié)能，充分重視利用太陽能及冬季主導(dǎo)風(fēng)向、地形地貌的自然優(yōu)勢。節(jié)能規(guī)劃設(shè)計就要分析構(gòu)成環(huán)境小氣候的決定因素，即輻射因素、大氣環(huán)境因素和地理因素的不同影響因素，通過建筑師的規(guī)劃布置，認真分析，充分論證，利用和改造不利為有利，形成良好的、利于節(jié)能的微氣候環(huán)境。

4. 暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計

空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計必須根據(jù)工程具體情況，對空調(diào)運行季節(jié)進行全方位、全過程的分析，找出一個合適的方案，使空調(diào)系統(tǒng)在不同的室外氣候參數(shù)或室內(nèi)狀況下都可以經(jīng)濟、合理、正常地運行。

4.1 采用合理的冷熱源。 對系統(tǒng)設(shè)計中的設(shè)備進行合理選型是影響空調(diào)節(jié)能的關(guān)鍵因素，合理配置中央空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源對節(jié)能和能源合理利用關(guān)系重要。中央空調(diào)系統(tǒng)常用的冷熱源配置方式有水冷冷水機組加鍋爐、熱泵型機組和澳化鏗吸收式機組。比如：浪化鏗機組的能效比(制冷量/消耗的熱量)比較低，省電但并不節(jié)能適用于有廢熱和余熱的地方，如熱電廠等附近。

4.2 采用蓄冷系統(tǒng)。 各地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展不平衡，但程度不同地存在著電負荷峰谷差較大的實際，在用電高峰時電力供應(yīng)不足，而在低谷用電時供應(yīng)過剩的浪費。在實施電力峰谷電價的地區(qū)，就可以采取低電價時段采用冰蓄冷系統(tǒng)將水制成冰來儲存冷量，高電價時段再將冷量釋放出去，這會對整個電力負荷的移峰補谷工作起到很好的效果，并能產(chǎn)生較好的經(jīng)濟社會效益。

4.3 采用變頻應(yīng)用系統(tǒng)。 變頻技術(shù)在現(xiàn)在空調(diào)系統(tǒng)的使用中成為一種必然性，不僅能有效地改造空調(diào)系統(tǒng)的某些不足，還能較大地降低能耗、節(jié)省運行費用。采取變頻技術(shù)的原因是：

4.3.1 設(shè)計人員在進行設(shè)備選型時，通常會預(yù)留一定的富裕量，事實上設(shè)備很少會在全負荷下運行，甚至不可能出現(xiàn)全負荷運行的情況。

4.3.2 建筑物由于使用環(huán)境的變化，負荷也會發(fā)生相應(yīng)的變化。

4.3.3 建筑物的實際負荷會隨著室外氣候的變化而產(chǎn)生波動。正常情況下，空調(diào)設(shè)備只能按設(shè)備的額定功率運行。當(dāng)負荷降低時，設(shè)備仍以額定功率全負荷輸出運行。這就必然造成能量的浪費。如果使用變頻技術(shù)，使空調(diào)設(shè)備的輸出功率隨著負荷的增減而變化，就會起到明顯的節(jié)能效果。根據(jù)空調(diào)負荷狀況，改變水流量或風(fēng)流量能有效地實現(xiàn)節(jié)能。變風(fēng)量( VAV)空調(diào)系統(tǒng)是通過末端裝置來補償室內(nèi)負荷的變動，調(diào)節(jié)室內(nèi)送風(fēng)量以維持室溫。變水量系統(tǒng)(風(fēng)機盤管)是通過水量控制的方法來調(diào)控溫度的。通過對水量、風(fēng)量及主機的變頻控制調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)所需空調(diào)負荷的用時匹配，使其達到節(jié)能的目的。

5. 再生能源在暖通空調(diào)中的應(yīng)用

可再生能源具有資源豐富、無污染、清潔安全、資源取之不盡可再生的優(yōu)勢，因此在能源日益短缺的今天，盡量利用再生能 源是很有必要的。再生能源在暖通空調(diào)中的應(yīng)用方式有以下幾種：

（1）太陽能的利用。

（2）自然風(fēng)的利用。

（3）地下水的利用。

（4）土壤能的利用。

（5）風(fēng)能和海洋能的利用

6. 結(jié)語

通過上述分析，環(huán)保節(jié)能技術(shù)在暖通空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用正在擴大和普及，而空調(diào)的耗能又是巨大的，應(yīng)從設(shè)計、運行方面考慮節(jié)能，提高空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能總體水平。在節(jié)省能源、保護環(huán)境的大環(huán)境下，要采取各種節(jié)能措施，降低空調(diào)系統(tǒng)的運行能耗和費用。只要通過暖通空調(diào)專業(yè)人士的不懈努力，空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能降耗終會為社會做出有益的貢獻。