淺談暖通空調(diào)節(jié)能設計

吳子建

（身份證號：13292319661209061X）

淺談暖通空調(diào)節(jié)能設計

吳子建

（身份證號：13292319661209061X）

本文主要介紹了暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗、能源的有效利用和節(jié)能的途徑與方法。并分析了建筑環(huán)境與暖通空調(diào)能耗之間的關系。

暖通空調(diào)；傳熱系數(shù)；科學技術(shù)；節(jié)能設計

1　暖通空調(diào)領域能耗

1.1建筑環(huán)境與暖通空調(diào)能耗

暖通空調(diào)系統(tǒng)中的節(jié)能正在引起暖通空調(diào)設計者的注意，并且針對不同國家、地區(qū)的能源特點和不同建筑的采暖、通風、空調(diào)要求發(fā)展著相關的節(jié)能技術(shù)。現(xiàn)有的暖通空調(diào)系統(tǒng)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。研究建筑環(huán)境，了解暖通空調(diào)負荷產(chǎn)生的原因及影響因素，可以更加合理地提出解決問題的方法。

1.2暖通空調(diào)能耗的組成

建筑節(jié)能工作的重點應該是暖通空調(diào)的節(jié)能。從暖通空調(diào)的能耗組成可以看出：暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗主要決定于空調(diào)冷、熱負荷的確定和空調(diào)系統(tǒng)的合理配置，空調(diào)系統(tǒng)的布置和空調(diào)設備的選擇是以空調(diào)負荷為依據(jù)的。所以暖通空調(diào)節(jié)能的關鍵是空調(diào)外界負荷和內(nèi)部負荷的確定，而暖通空調(diào)節(jié)能工作也應該從這個方面著手，合理布置建筑物的位置，正確選擇外墻、門、窗、屋頂?shù)男螤罴安牧系龋M量減少空調(diào)負荷。

1.3室內(nèi)環(huán)境的影響

暖通空調(diào)的目標是為人們提供舒適的生活和生產(chǎn)室內(nèi)熱環(huán)境，主要包括：室內(nèi)空氣溫度、空氣濕度、氣流速度以及人體與周圍環(huán)境之間的輻射換熱等。在一般的舒適性空調(diào)中，以能夠使人體保持平衡而滿足人們的舒適感覺為目的；在恒溫恒濕或有潔凈要求的工藝性空調(diào)中，一切以滿足生產(chǎn)工藝為目標。而房屋的建筑熱工設計是恰當?shù)乩梅课輫o結(jié)構(gòu)的熱導性，抵抗室外氣候的變化，使房間內(nèi)產(chǎn)生舒適的微氣候。

1.4圍護結(jié)構(gòu)暖通空調(diào)負荷的影響

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)主要包括屋面、外墻和窗戶（包括陽臺門等）；內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)主要包括地面、頂棚、內(nèi)隔墻等。在采暖建筑中，圍護結(jié)構(gòu)的傳熱熱損失占總熱損失的比例是較大。

1.5建筑規(guī)劃設計對暖通空調(diào)節(jié)能的影響

規(guī)劃設計是建筑節(jié)能設計的重要方面，規(guī)劃節(jié)能設計應從建設選址、分區(qū)、建筑和道路布局走向、建筑方位朝向、建筑體型、建筑間距、冬季季風主導方向、太陽輻射、建筑外部空間環(huán)境構(gòu)成等方面進行研究。

2　暖通空調(diào)領域節(jié)能的途徑與方法

2.1改善建筑圍護結(jié)構(gòu)的保溫性能，減少冷熱損失

對于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言，通過圍護結(jié)構(gòu)的空調(diào)負荷占很大比例，而圍護結(jié)構(gòu)的保溫性能決定圍護結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)的大小，亦即決定通過圍護結(jié)構(gòu)的空調(diào)負荷的大小。

2.2空調(diào)新風量影響空調(diào)系統(tǒng)能耗

空調(diào)新風問題是影響空調(diào)是否節(jié)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(diào)環(huán)境的質(zhì)量，因此針對具體的空調(diào)環(huán)境做好送風溫度和新風比例的調(diào)整非常有利于節(jié)能。

2.3空調(diào)方式影響空調(diào)系統(tǒng)能耗

選擇合適的空調(diào)方式是空調(diào)節(jié)能的一個重要方面。近幾年來，變頻空調(diào)因其具有節(jié)能和提供舒適內(nèi)環(huán)境的顯著特點而得到飛速發(fā)展，到目前為止，變頻空調(diào)器占日本房間空調(diào)器市場銷售份額的80%以上。因此，變頻空調(diào)應是空調(diào)發(fā)展的一個趨勢，使空調(diào)盡可能達到節(jié)能要求。在中央空調(diào)系統(tǒng)中，我們應采用變頻技術(shù)，其主要有兩種形式：用變速泵和變速風機替代調(diào)節(jié)閥，減少系統(tǒng)內(nèi)部消耗，提高整機效率，或者采用變流量技術(shù)，根據(jù)空調(diào)負荷改變水流量或風流量，從而達到節(jié)能效果。

2.4推廣應用使用可再生能源或低品位能源的空調(diào)系統(tǒng)

隨著空調(diào)系統(tǒng)的廣泛應用，空調(diào)對不可再生能源的消耗將大幅度上升，同時對生態(tài)環(huán)境的破壞也在日趨加劇。如何利用可再生能源及低品位能源已經(jīng)成了該領域重要的研究課題。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)就是在這種形勢下發(fā)展起來的，它利用地下恒溫層土壤熱顯著提高空調(diào)系統(tǒng)的COP值，使得同等制熱（或制冷）量下的系統(tǒng)能耗大幅度下降。另外，利用太陽能供熱或制冷技術(shù)也在開發(fā)研究著。

2.5冷熱回收利用的研究運用，實現(xiàn)能源最大限度的利用

目前許多空調(diào)系統(tǒng)冷熱回收利用研究也在蓬勃開展，如空調(diào)系統(tǒng)排風的全熱回收器，夏季利用冷凝熱的衛(wèi)生熱水供應等，都是對系統(tǒng)冷熱的回收利用，顯著提高了空調(diào)系統(tǒng)能源利用率。從節(jié)能考慮，將系統(tǒng)中需排掉的余熱移向需要熱的地方去是節(jié)能的一種趨勢。全熱交換器的熱傳遞效率現(xiàn)可達到75～80%。還有一些常用熱回收裝置，如熱管換熱器、板式換熱器、熱回收環(huán)路等。相對來說，熱泵系統(tǒng)回收方式更普遍，熱泵可以回收100～120℃以下的廢熱，可利用自然環(huán)境（如空氣和水）和低溫熱源（如地下熱水、低溫太陽熱和余熱）來節(jié)約大量采暖、供熱燃料，是一種新型的高效利用低溫能源的節(jié)能技術(shù)。如果熱泵與直接接觸式熱回收設備聯(lián)合使用，其熱回收效率比單一設備要高得多。

3　結(jié)語

改善建筑環(huán)境，提倡綠色建筑和建筑物的自身節(jié)能；優(yōu)選建筑物空調(diào)系統(tǒng)運行模式及設備，加強自動控制運行管理方式；空調(diào)新風量；空調(diào)方式等。在空調(diào)領域，舒適和節(jié)能成為當今建筑、設計的基本課題，保護環(huán)境，利用自然能源，削減能源負荷，成為今后建筑設計的方向。暖通空調(diào)系統(tǒng)在建筑節(jié)能中占據(jù)重要的位置，起著重要的作用，節(jié)能技術(shù)的研究開發(fā)和運用是暖通空調(diào)系統(tǒng)、建筑系統(tǒng)節(jié)能的基礎，是推動經(jīng)濟發(fā)展的保證。

TU201.5

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1673-0038（2015）31-0033-01

2015-7-3