暖通空調系統的主要節能措施

摘要：目前暖通空調能耗占到建筑總能耗的30%-50%，且每年以較大速度遞增。可見空調能耗在當前社會能耗中占了比較大的份額，由于各方面原因造成空調能耗浪費比較大，因此對空調系統節能的研究顯得迫切及重要。

關鍵詞：暖通空調；節能；措施

中圖分類號：TU83 文獻標識碼：A

隨著社會的發展，建筑能耗在總能耗中所占的比例越來越大，而在建筑能耗里，用于暖通空調的能耗又占建筑能耗的30%-50%，且在逐年上升。另一方面，現有的暖通空調系統所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源，其中電能占了絕對比例。對這些能源的大量使用，使得地球資源日益匱乏，同時也帶來嚴重的環境問題。根據暖通空調行業的研究成果，現有空調系統的能耗是驚人的，如果采用節能技術，現有空調系統節能20%-50%完全可能，因此對空調系統節能的研究顯得迫切及重要。

一、節能措施

從設計入手，合理選擇、設計暖通空調系統，使其在高效、經濟的狀況下運行。設計是工程的龍頭，系統設計的優劣直接影響其使用性能。而建筑負荷計算是設計的重要內容之一，當前普遍存在一個現象就是設計工期短，許多設計人員為了節省時間，錯誤地利用設計手冊中供方案設計或初步設計時估算冷、熱負荷用的單位建筑面積冷、熱負荷指標，直接作為施工圖設計階段確定冷熱負荷的依據，往往使得總負荷偏大，從而導致空調采暖設備偏大，初投資增高，運行費用增加，能量消耗增加。

提高系統控制水平，調整室內熱濕環境參數，盡可能降低空調系統能耗。空調系統特別是舒適性空調系統對人體的作用是通過空氣溫度、濕度、風速、環境平均輻射溫度進行的，人體對環境的冷熱感覺是這些環境因素綜合作用的結果。以往的空調控制方式僅僅是測控空氣的溫度濕度，甚至僅空氣溫度。顯然是不全面的，勢必帶來許多問題，如空調系統對人體的作用不直接、當環境變化時對環境的調控不迅速、人體感到不舒適、空調系統的這種調控方式不節能。熱濕環境研究成果的應用，為我們采用新的控制方式方法提供了理論基礎。如果采用舒適性評價指標即體感指標作為空調系統的調控參數，如采用PMV或SET指標對空調系統進行調控，不僅可以解決傳統控制方法存在的弊病，而且可以實現大幅度的節能，據我們的初步研究表明，采用這種控制方法可使空調系統在人體舒適的條件下節能30%左右。通過不斷精細化調節，在空調運行初末期和主制冷期采用不同的冷凍水溫度和冷凍水流量，減少空調末端設備、風機盤管冷凝水析出量、合理調節熱天和陰天的冷凍水溫度，采用冷凍泵變頻變流量調節，達到節能目的。

加強冷熱回收利用的研究運用工作，實現能源利用的最大化提高暖通空調系統的能源利用率也是實現空調節能的途徑之一。熱回收主要是通過系統中安裝的能量回收裝置，用排風中的能量來處理新風，就可以減少處理新風所需的能量，降低機組負荷，達到節能的目的。在選擇熱回收裝置時，應當結合當地氣候條件、經濟狀況、工程的實際情況、排風中有害氣體的情況等多種因素綜合考慮，以確定選用合適的熱回收裝置，從而達到花較少的投資，回收較多的熱（冷）量的目的。

影響人體熱舒適性的環境參數眾多，不同的環境參數組合可以得到相同的熱舒適性效果，但不同的熱濕環境參數組合空調系統的能耗是不相同的。例如在冬季，如果我們采用傳統的空調方式，把整個室內的空氣加熱，通過空氣實現人體與環境的熱濕交換，就需要較高的空氣溫度，此時通過維護結構的熱損失和加熱新風的熱損失都比較大。如果我們根據熱濕環境的研究成果，改變傳統的空調方式，增加輻射熱（如低溫地板輻射采暖），此時所需要的空氣溫度降顯著下降，一般可達到12～14度，而傳統方式一般在18～20度，顯然后者比前者具有顯著的節能效果。在夏季也有類似的結果。著力開發可再生能源，積極推廣新能源由于空調系統中所使用的高品位、不可再生能源所引起的資源環境問題也日益突出，必須開發一些合理有效的可再生能源以緩解目前的緊張局面。地熱(冷)能和太陽能等可再生資源應用于空調制冷，具有一定的優勢，而且清潔無污染。地源熱泵是一種利用淺層和深層的大地能量，包括土壤、地下水、地表水、海水、污水等作為冬季熱源和夏季冷源，是既可供暖又可制冷的新型中央空調系統。

二、其它問題

空調新風問題是影響空調是否節能的一個方面。新風量過多會增加其負荷，進而增加電耗，處理的新風量過少則會影響空調環境的質量，因此針對具體的空調環境做好送風溫度和新風比例的調整非常有利于節能。比如，對于夏季需供冷、冬季需供熱的空調房間，室外新風量愈大，系統能耗愈大，在這種情況下，室外新風應控制到衛生要求的最小值。而在過渡季節，空調室內一般不需供冷或供熱，可全部采用新風，這種方法是空調系統最有效的節能措施之一。

選擇合適的空調方式是空調節能的一個重要方面。變頻空調由于其具有節能和提供舒適內環境的顯著特點，而得到飛速發展，到目前為止，變頻空調器占日本房問空調器市場銷售份額的80%以上。變頻空調應是空調發展的一個趨勢，使空調盡可能達到節能要求。

對空調系統進行優化設計。空調系統能耗特點之一是大量余熱的浪費。從節能考慮，將系統中需排掉的余熱移向需要熱的地方去是節能的一種趨勢。一種常用的方式采用熱輪回收余熱，它由多孔和高比熱容量的材料制成，有轉盤式和轉鼓式兩類結構形式。

綜上所述，暖通空調系統在建筑節能中占據重要的位置，節能技術的研究開發和運用是暖通空調系統、建筑系統節能的基礎。因此，在空調系統的設計、管理過程中，均應對節能降消問題引起足夠的重視，在各個環節中均應積極地爭取挽回所有可能挽回的能量，并將能源消耗作為衡量系統優劣的一項重要指標。暖通空調系統的節能可從以下幾個方面進行考慮：系統的設計選擇、設備的選配及系統的運行管理。具體節能方案應根據建筑物的結構、使用要求、環境條件等因素，通過廣泛的調查研究后確定。經過各方共同努力，暖通空調系統的節能是不難達到的。

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