暖通節(jié)能技術(shù)探究

摘要：該文就暖通節(jié)能技術(shù)內(nèi)涵意義，探討了其實(shí)踐應(yīng)用階段中存在的問題，并制定了科學(xué)有效的節(jié)能途徑策略，進(jìn)行了其發(fā)展趨勢研究。對提升暖通系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)水平，創(chuàng)設(shè)顯著節(jié)能效益，有積極有效的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：暖通 節(jié)能技術(shù) 趨勢

現(xiàn)代化社會的建設(shè)發(fā)展離不開優(yōu)質(zhì)能源的良好支持，其是提升人民物質(zhì)文化生活水平的必要保證。伴隨社會化建設(shè)進(jìn)程的逐步深入，能源缺乏問題日益嚴(yán)峻。由經(jīng)濟(jì)學(xué)視角來看，當(dāng)前環(huán)境能源問題成為我國推進(jìn)社會主義現(xiàn)代化社會持續(xù)發(fā)展的瓶頸。各類不可再生能源，例如煤炭及石油則日趨匱乏。在一些發(fā)達(dá)地區(qū)國家，其用于建筑工程的能源消耗約為社會總體能耗水平的40%。雖然，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)水平仍有較大的提升空間，然而建筑能量消耗卻已達(dá)到總體能耗標(biāo)準(zhǔn)的約30%，且仍然呈現(xiàn)出繼續(xù)上升態(tài)勢。由消耗主體來看，建筑能耗涵蓋采暖系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、日常電器、供應(yīng)熱水等種類能耗。其中建筑空調(diào)以及采暖系統(tǒng)能耗尤為顯著，約為總體建筑能耗的50%-70%。伴隨暖通系統(tǒng)的日益廣泛應(yīng)用，其消耗電能顯著問題應(yīng)得到全面的重視。為此我們應(yīng)引入優(yōu)質(zhì)節(jié)能技術(shù)，探究良好的節(jié)能途徑策略，方能降低電能供需矛盾問題，創(chuàng)設(shè)顯著應(yīng)用效益，并促進(jìn)暖通系統(tǒng)的持續(xù)、優(yōu)質(zhì)發(fā)展。

1 暖通節(jié)能內(nèi)涵意義

伴隨我國建筑行業(yè)的持續(xù)迅速發(fā)展，建筑工程產(chǎn)生的能耗總量龐大問題也日益顯著。目前建筑能耗逐步占到我國社會總體能耗水平的約29%，一些區(qū)域甚至超出許多，達(dá)到了42%。建筑能耗種類豐富，其中暖通空調(diào)消耗的能量則占到總體建筑能耗的約30%-50%，并且呈現(xiàn)出逐年提升的趨勢，倘若長此以往勢必持續(xù)激化能源供需的不良矛盾問題。能源的過度使用將進(jìn)一步導(dǎo)致地球整體資源的日趨貧乏，并會形成一系列較為嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，令二氧化碳?xì)怏w、煙塵污染、硫化物以及氮氧化物排放總量日益增加，并會形成頻繁的降酸雨現(xiàn)象。對于生態(tài)系統(tǒng)的平衡協(xié)調(diào)、自然環(huán)境的良好保護(hù)以及現(xiàn)代社會的持續(xù)建設(shè)發(fā)展將形成極為不利的影響。倘若引入優(yōu)質(zhì)節(jié)能技術(shù)，令當(dāng)前暖通系統(tǒng)節(jié)約20%-50%的能源則完全有可能實(shí)現(xiàn)。由此可見，進(jìn)行暖通節(jié)能實(shí)踐技術(shù)的研究具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。

2 暖通節(jié)能體系現(xiàn)狀問題

當(dāng)前，暖通節(jié)能體系包含設(shè)計(jì)不完善、施工浪費(fèi)、運(yùn)行管控不佳等問題。在設(shè)計(jì)管控層面，其節(jié)能效果尤為顯著，然而實(shí)踐設(shè)計(jì)階段中，工作人員卻沒有施以充分重視。再加上暖通工程規(guī)劃設(shè)計(jì)持續(xù)周期時(shí)間較短，較多設(shè)計(jì)方為了提升工作效率、追求數(shù)量，對設(shè)計(jì)質(zhì)量不良忽視。令一些設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工建設(shè)的暖通系統(tǒng)耗費(fèi)較大投資成本，且呈現(xiàn)出運(yùn)行能量消耗顯著的弊端問題。一些工程能耗甚至高出國家標(biāo)準(zhǔn)。

另外，伴隨環(huán)保節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求水平的持續(xù)提升，一些新型方案技術(shù)持續(xù)涌現(xiàn)，各類方案均包含一定的自身優(yōu)勢與缺陷。在豐富的設(shè)計(jì)方案面前，基于觀察考量問題的視角、基點(diǎn)存在差異性，因此令各層面評價(jià)結(jié)論存在一定差異，還會引發(fā)較大出入的現(xiàn)象。基于欠缺客觀、公正、科學(xué)良好的方案設(shè)計(jì)評價(jià)方式，令設(shè)計(jì)工作人員常常無所適從，不知曉如何在較多方案之中尋找最為適合的節(jié)能手段策略。由于較多形象工程項(xiàng)目投資方以及使用方并不一致統(tǒng)一，令暖通工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)僅注重一次投資管控，卻忽略了后期運(yùn)行維護(hù)成本，令節(jié)能問題無法在計(jì)劃范圍內(nèi)得到良好的控制。

一些建筑工程維護(hù)體系結(jié)構(gòu)保溫功能并沒有受到工作人員的充分重視，他們在設(shè)計(jì)規(guī)劃階段中常常僅注重外觀效果，形成了過大的窗墻比，且由于大量應(yīng)用玻璃幕墻，令維護(hù)體系結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出不佳的保溫性能，并形成了維護(hù)體系的較大傳熱損耗。設(shè)計(jì)階段中則由于工作人員單純考量立面效果，令節(jié)能因素較少被引入設(shè)計(jì)階段中予以充分重視。暖通工程運(yùn)行管理階段中，一些工作人員并沒有經(jīng)過專項(xiàng)培訓(xùn)，他們普遍認(rèn)為僅僅令設(shè)計(jì)符合標(biāo)準(zhǔn)便可。因而令較多操作人員欠缺暖通節(jié)能的必要常識與技能，無法在系統(tǒng)工作階段中，依據(jù)人員變更、實(shí)際負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)以及室外參數(shù)更新做好適應(yīng)性調(diào)控，進(jìn)一步形成了顯著的能量耗費(fèi)現(xiàn)象。通過實(shí)踐調(diào)查我們發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用同一類運(yùn)行管控系統(tǒng)，由于管理人員的差異會令系統(tǒng)能耗呈現(xiàn)高達(dá)50%的差距。

3 暖通節(jié)能技術(shù)途徑與科學(xué)策略

3.1 優(yōu)化維護(hù)體系，做好熱能利用回收

為有效降低建筑工程熱能損耗，應(yīng)優(yōu)化改進(jìn)維護(hù)體系結(jié)構(gòu)，降低外窗設(shè)計(jì)面積，并做好遮陽防護(hù)。同時(shí)應(yīng)優(yōu)選適宜體形系數(shù)，有效提升維護(hù)體系熱阻，應(yīng)依據(jù)環(huán)境特征、地域分布做好建筑朝向優(yōu)質(zhì)設(shè)計(jì)，促進(jìn)工程保溫功能的良好提升，進(jìn)而有效減少空調(diào)暖通系統(tǒng)能量消耗。暖通空調(diào)體系冷熱源主體能量消耗占到整體能量耗損的約50%，為此做好制冷機(jī)組相關(guān)冷凝熱的回收尤為重要。該類換熱系統(tǒng)裝置應(yīng)同生活用水有效聯(lián)合，在制冷劑進(jìn)行壓縮之后其具有較高溫度水平，可將水加熱至人們承受的洗浴標(biāo)準(zhǔn)溫度，進(jìn)而節(jié)約鍋爐相應(yīng)附屬設(shè)施的應(yīng)用投入資金，創(chuàng)設(shè)顯著環(huán)保效益。

再者，應(yīng)做好暖通空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)余熱的有效回收，可科學(xué)利用轉(zhuǎn)輪全熱、板式顯熱以及板翹全熱模式交換器進(jìn)行顯熱以及余熱的良好回收，進(jìn)而做好對新風(fēng)的節(jié)能預(yù)熱以及預(yù)冷處理。

3.2 應(yīng)用變頻調(diào)速手段，創(chuàng)新節(jié)能實(shí)踐方式

輸配體系擔(dān)負(fù)將冷熱量與新風(fēng)由制冷站以及空調(diào)房送至住宅及房間之中的任務(wù)，較多大型公共建設(shè)建筑項(xiàng)目，其暖通系統(tǒng)消耗電能之中的60%至70%被擔(dān)負(fù)分配輸送熱量以及冷量任務(wù)的風(fēng)機(jī)與水泵系統(tǒng)消耗。該環(huán)節(jié)成為建筑能源消耗顯著的主體成因之一。

當(dāng)前，較多建筑工程系統(tǒng)之中的水泵以及風(fēng)機(jī)耗費(fèi)的電能占到我國城鎮(zhèn)區(qū)域建設(shè)建筑運(yùn)行服務(wù)電力能耗的10%，而該類能耗則可實(shí)現(xiàn)60%至70%的降低幅度。為此應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)成為當(dāng)前暖通節(jié)能的核心環(huán)節(jié)。尤其在一些大規(guī)模公共建筑工程中，應(yīng)令其成為主體節(jié)能途徑。人體形成冷熱之感來源于環(huán)境溫度、空氣濕度以及平均輻射標(biāo)準(zhǔn)的變化作用。傳統(tǒng)暖通空調(diào)控制實(shí)踐方式為對其環(huán)境氣溫與濕度進(jìn)行測控，或僅僅檢驗(yàn)空氣環(huán)境溫度，該類模式顯然體現(xiàn)了一定的不全面性，將會引發(fā)較多問題。這是由于人體感受熱舒適水平的環(huán)境參數(shù)包含較多，各異的環(huán)境參數(shù)的變化組合雖然可營造同等熱舒適性，然而各類差異化熱濕環(huán)境豐富參數(shù)的優(yōu)化組合，形成的暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗卻可以截然不同。為此，我們應(yīng)研發(fā)新型節(jié)能措施方式，做好熱濕參數(shù)的良好調(diào)整，優(yōu)化組合，強(qiáng)化節(jié)能意識，進(jìn)而降低能量消耗。

3.3 降低輸送體系動力消耗，優(yōu)化節(jié)能運(yùn)行管控

建筑工程設(shè)計(jì)及實(shí)踐階段中，應(yīng)采用有效的動力能耗節(jié)約策略，可提升暖通空調(diào)冷凍水體系與冷卻塔水體系的實(shí)踐運(yùn)行溫差，也就是水系統(tǒng)應(yīng)用大溫差方式，進(jìn)而降低水量，節(jié)約輸送耗能，并降低管徑，實(shí)現(xiàn)良好的投資節(jié)約目標(biāo)。

由于風(fēng)機(jī)與水泵的能量消耗同管路體系流速立方為正比例關(guān)系，因此可利用低流速實(shí)現(xiàn)良好節(jié)能目標(biāo)，并利于水力工況實(shí)現(xiàn)良好的穩(wěn)定性水平。通常來講，利用水輸送熱量以及冷量的消耗能量水平較空氣輸送低，同時(shí)傳送等量熱量以及冷量應(yīng)用水管管徑較風(fēng)管低，占據(jù)空間也不大，為此應(yīng)科學(xué)利用高效率傳送載能介質(zhì)實(shí)現(xiàn)良好的節(jié)能目標(biāo)。暖通節(jié)能系統(tǒng)運(yùn)行階段中，還應(yīng)強(qiáng)化監(jiān)督管控，做好節(jié)能管理，實(shí)現(xiàn)管控模式缺陷、能源設(shè)計(jì)自身不合理等環(huán)節(jié)的良好彌補(bǔ)。只有強(qiáng)化對各類運(yùn)行設(shè)備的管理控制，方能令能源應(yīng)用更為節(jié)約并精確消耗。

樓宇自控體系功能在于對建筑物之中包含的各類設(shè)備，例如機(jī)電設(shè)施等做好有效測控監(jiān)督與綜合管理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)安全、高效、可靠、節(jié)能與省力的科學(xué)目標(biāo)。暖通系統(tǒng)管控運(yùn)行階段中主體節(jié)能手段，最為理想的便是借助優(yōu)質(zhì)完善的樓宇自控體系實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)，做好節(jié)能運(yùn)行管理。然而，當(dāng)前較多既有建筑工程卻呈現(xiàn)出低水平智能化運(yùn)行效果，暖通體系運(yùn)行管控水平不高，欠缺自控體系，且包含一定的不合理之處。為此我們應(yīng)繼續(xù)探究智能化節(jié)能技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，構(gòu)建自動化樓宇暖通節(jié)能體系，創(chuàng)設(shè)良好的應(yīng)用效益。

4 做好暖通節(jié)能應(yīng)用技術(shù)優(yōu)化，明晰其科學(xué)發(fā)展趨勢

4.1 科學(xué)應(yīng)用蓄冷技術(shù)，提升節(jié)能水平

我國南方地區(qū)夏季炎熱，其用電量在該季節(jié)迅猛提升，因此令較多區(qū)域在用電高峰階段中進(jìn)行限電拉閘成為常見現(xiàn)象。為此，為有效減少用電峰谷階段差異，一類節(jié)能有效的蓄冷空調(diào)逐步得到了廣泛應(yīng)用。蓄冷技術(shù)是我們在應(yīng)對能源危機(jī)階段中促進(jìn)資源良好配置，做好生態(tài)環(huán)境優(yōu)化保護(hù)的技術(shù)革新，可創(chuàng)設(shè)顯著的經(jīng)濟(jì)效益及社會效益。該技術(shù)原理不是較為復(fù)雜，主體應(yīng)用夜間使用電能的低谷階段進(jìn)行制冷，將冷量基于水或者冰模式位于蓄冷裝置中進(jìn)行儲存。當(dāng)電力離峰時(shí)，則可將事先存儲的冷量予以釋放并作為空調(diào)系統(tǒng)的能量應(yīng)用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)移風(fēng)谷、降低能源消耗，節(jié)約電費(fèi)、環(huán)保高效的目標(biāo)。

伴隨蓄冷技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，目前我們卻發(fā)現(xiàn)，其并沒有實(shí)現(xiàn)全范圍的推廣普及。冰蓄冷以及區(qū)域供冷不僅可實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能目標(biāo)，還對社會資源的整體優(yōu)化應(yīng)用極為有利。目前，我國主體通過火力發(fā)電滿足能源應(yīng)用需求，其發(fā)電機(jī)調(diào)配水平不強(qiáng)，因此較難對其發(fā)電總量進(jìn)行自由隨意的管控與變更。倘若應(yīng)用冰蓄冷技術(shù)，便可令電廠發(fā)電設(shè)備機(jī)組利用夜間時(shí)段進(jìn)行高效服務(wù)運(yùn)行，進(jìn)而節(jié)約單位煤量消耗，提升電廠發(fā)電機(jī)整體工作效率。另外，冰蓄冷以及區(qū)域供冷應(yīng)用技術(shù)規(guī)避高峰用電，其占用電力資源總體范圍有所下降，進(jìn)而全面釋放社會資源，可基于相同電力資源水平條件，供給服務(wù)更豐富項(xiàng)目，并緩解我國電力建設(shè)發(fā)展投入的相對緊張狀況。基于蓄冷技術(shù)諸多優(yōu)勢，我國政府單位、電力企業(yè)應(yīng)對該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用研發(fā)給予必要的政策支持與技術(shù)傾斜，做好全面推廣應(yīng)用，提升經(jīng)濟(jì)支持，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)良好的節(jié)約能源目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的電力生產(chǎn)運(yùn)行與全面發(fā)展。

4.2 借助太陽能優(yōu)質(zhì)暖通節(jié)能策略技術(shù)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)

太陽光取之不竭、用之不盡，不存在地域條件限制，無論在海洋地區(qū)或是陸地、島嶼或是山地，均能享受陽光普照。因此對于太陽光能進(jìn)行廣泛開發(fā)應(yīng)用尤為重要。太陽能具有顯著的潔凈能源特征，對于當(dāng)前較為嚴(yán)重的環(huán)境污染現(xiàn)象，可體現(xiàn)良好的抑制作用。傳遞到地球表面總體太陽輻射能源則同130萬億t煤量能源相當(dāng)，足以見得太陽能源的龐大性。

為此，在暖通系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用階段中，我們應(yīng)充分利用太陽能，令其合理轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽柚礋嵩O(shè)施做好太陽光中的熱量采集，并利用熱導(dǎo)循環(huán)體系令熱量傳至換熱中心，而后令熱水再傳人地板采熱體系之中，在電子調(diào)控儀器設(shè)備的管理中，實(shí)現(xiàn)室溫調(diào)節(jié)目標(biāo)。該體系還可在雨雪天氣執(zhí)行切換為燃?xì)忮仩t加熱模式，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)寒冷冬季太陽能的科學(xué)供暖服務(wù)。我們還可借助太陽能即熱設(shè)施形成較多免費(fèi)熱水，節(jié)約水能源應(yīng)用。通過實(shí)踐驗(yàn)證，太陽能供暖節(jié)能工程其平均壽命高于20年，而在5年便可收回成本，因此體現(xiàn)了顯著的節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益。我們應(yīng)在建筑工程暖通系統(tǒng)中，科學(xué)開發(fā)應(yīng)用太陽能收集技術(shù)，做好循環(huán)控制、集熱裝置、溫度調(diào)控系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計(jì)，令其引入地?zé)帷⑸钣脽崴w系中，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。

4.3 地源熱泵規(guī)范應(yīng)用

針對我國當(dāng)前能源應(yīng)用逐步嚴(yán)峻的客觀形勢，在推廣應(yīng)用節(jié)能技術(shù)手段階段中，應(yīng)科學(xué)慎重，全面做好各類技術(shù)經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)論證，不應(yīng)盲目規(guī)模化應(yīng)用，否則會令原先可節(jié)約能源的手段技術(shù)與工程項(xiàng)目反而加大能源消耗。例如，在地源熱泵處理技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用階段中，應(yīng)樹立合理、節(jié)約、規(guī)范節(jié)能目標(biāo)。倘若不區(qū)分應(yīng)用場合、地點(diǎn)，不做好項(xiàng)目調(diào)研論證，不注重其特性規(guī)模，而是盲目應(yīng)用該類技術(shù)，便會形成負(fù)面效果。地源熱泵策略技術(shù)，涵蓋的空氣源及水源熱泵手段均有其適用范疇，并非各個區(qū)域地點(diǎn)、各類項(xiàng)目工程均適用，而是包含一定條件限定。

簡單來講，地源熱源節(jié)能技術(shù)，將土壤視為蓄熱體，通過其實(shí)現(xiàn)熱能的存儲與釋放應(yīng)用。倘若項(xiàng)目工程規(guī)模過大，則需較大空間的地下場所進(jìn)行蓄能。同時(shí)當(dāng)冷熱存取不完全平衡時(shí)，其消耗的電力能源則會變相提升。為此，我們應(yīng)制定規(guī)范應(yīng)用策略，做好全面考察衡量與研究，才能令該項(xiàng)節(jié)能技術(shù)體現(xiàn)優(yōu)質(zhì)效果，創(chuàng)設(shè)顯著應(yīng)用效益。

5 結(jié)語

總之，暖通節(jié)能技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用極為重要。基于當(dāng)前各類建筑工程能耗顯著的狀況，面對我國能源壓力日益嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)，我們只有明晰暖通節(jié)能重要意義，掌握其節(jié)能體系存在的現(xiàn)狀問題，探究科學(xué)節(jié)能途徑策略，做好節(jié)能技術(shù)優(yōu)化，才能促進(jìn)暖通節(jié)能技術(shù)的科學(xué)發(fā)展、持續(xù)優(yōu)化，并實(shí)現(xiàn)節(jié)能效益目標(biāo)，令能源得到優(yōu)質(zhì)、高效的科學(xué)應(yīng)用。