淺析暖通空調節(jié)能及新技術

農(nóng)立新

摘要：隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展、工業(yè)現(xiàn)代化步伐的加快，空調技術已經(jīng)在各行業(yè)中得到了廣泛應用，通過推廣暖通空調節(jié)能新技術，不僅可以有效地降低能耗，改善環(huán)境，而且可以有效保護自然資源，有著自然和社會的雙重意義，是社會發(fā)展的必然趨勢。本文主要分析了暖通空調節(jié)能及新技術。

關健詞：暖通空調；節(jié)能；技術

隨著城市化進程的加快和人民生活質量的改善，暖通空調系統(tǒng)得以廣泛應用.用于暖通空調系統(tǒng)的能耗也將進一步增大，這勢必造成能源供求矛盾的進一步激化。根據(jù)暖通空調行業(yè)的研究成果，現(xiàn)有空調系統(tǒng)的能耗是驚人的.但如果采取相應的節(jié)能技術，使現(xiàn)有空調系統(tǒng)節(jié)能20%～50%。完全可能。因此在暖通空調系統(tǒng)中考慮節(jié)能，意義十分重大。

一、暖通空調節(jié)能的思路

暖通空調節(jié)能設計的真正目標是以節(jié)能為原則，用熱舒適指標指導系統(tǒng)中的節(jié)能設計，尋找溫度、濕度、平均輻射溫度、風速和勞動強度這六種影響熱舒適指標因素的合適比例，達到人們熱舒適指標與節(jié)能降耗的穩(wěn)定協(xié)調。盡管在寒冷的冬季，影響人體舒適的主要因素是溫度變化，但生活環(huán)境中的聲、光、色同樣可以影響舒適指數(shù)，在建筑中采用暖色調提高人們的心理溫度，調低實際室內溫度，避免能源消耗。同時通過選取合理的暖通設計參數(shù)，從溫度和濕度方面來確保室內舒適的標準時，節(jié)能是負荷大小的重點因素。

二、影響暖通空調節(jié)能的因素

1、圍護結構的影響。圍護結構包括外圍護結構和內圍護結構。外圍護結構包括屋面、外墻和窗戶等；內圍護結構系指室內地面、天棚、內隔墻等。在空調能耗中，20%～50%能耗是為了滿足由于圍護結構傳熱所帶來的能耗。圍護結構的保溫性能和窗戶與墻壁所占面積，都決定了圍護結構綜合傳熱系數(shù)，決定通過圍護結構空調負荷的高低。改善和提高圍護結構的熱工性能，降低熱負荷是我國考慮建筑節(jié)能的主線。

2、暖通空調系統(tǒng)設計管理方面的影響。暖通空調系統(tǒng)的設計是空調節(jié)能的基礎，對空調系統(tǒng)的節(jié)能效果有著重要的影響。然而，在實際工作中有些設計人員并未給予足夠的重視，一些設計問題并沒有得到細致有效的處理，使得按設計施工完成的系統(tǒng)不僅投資大，運行能耗也相當驚人，大大超過了國家標準。

三、暖通空調的節(jié)能設計

設計、計算的合理性，應注重從節(jié)能的角度認真進行設計方案的比較和優(yōu)選。例如對冷熱源系統(tǒng)的選擇，因為暖通空調系統(tǒng)所消耗的能量大部分是冷熱源系統(tǒng)中消耗掉的。選擇冷熱源系統(tǒng)不僅需要考慮它的初投資和運行費用。還應結合當?shù)啬茉唇Y構和建筑使用功能特點，對耗能指標進行分析比較。在系統(tǒng)形勢選擇和劃分時應注意考慮不同朝向、周邊區(qū)與內區(qū)之間的差異，系統(tǒng)應分開設置或分環(huán)，以便分系統(tǒng)或分環(huán)控制和調節(jié)。這樣可以避免某些區(qū)域出現(xiàn)夏季過冷或冬季過熱的現(xiàn)象。造成不必要的能量損耗。在設計中應注意考慮節(jié)能效果.不能盲目地追求新技術.認為采用最新技術的設計方案就是最佳方案。實際上每種方案都有其適用條件和范圍。在確定暖通空調設計方案時。務必結合工程的具體情況。根據(jù)負荷特性、建筑使用功能要求和環(huán)境特點等多方面因素.注意從節(jié)能角度、全面技術經(jīng)濟分析比較后確定出最佳設計方案。確保系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性與節(jié)能性。

四、暖通空調的節(jié)能技術

1.熱源系統(tǒng)的優(yōu)化選擇

在暖通空調系統(tǒng)的節(jié)能設計過程中，應根據(jù)工程建筑的實際情況，合理選擇熱源系統(tǒng)。一般情況下，我國市場常見的熱源種類主要為：熱泵、熱電站、區(qū)域鍋爐房、小型鍋爐、直燃型溴化鋰吸收式熱水機組等。

2.推廣使用變頻技術

在現(xiàn)代化暖通空調系統(tǒng)中，變頻技術的應用具有較強的必然性。通過變頻技術，既可彌補空調系統(tǒng)的工藝問題，也可減少能源消耗，降低運行成本。一般情況下，空調系統(tǒng)僅按照事先設計的額定功率運行，在負荷較低的情況下，如果設備仍以額定功率實行全負荷運行，那么必然產(chǎn)生能源浪費。通過在暖通空調系統(tǒng)中應用變頻技術，就可實現(xiàn)空調設備的輸出功率隨著負荷的變化情況而有所調節(jié)，發(fā)揮節(jié)能減排效果。

3.降低熱媒介的能耗

在暖通空調系統(tǒng)中，節(jié)能工程設計應該注重各個環(huán)節(jié)的能源消耗。以具體設計及實際運行狀況為出發(fā)點，形成整體性的空調節(jié)能體系。其中熱媒介質傳輸系統(tǒng)作為暖通空調的重要組成部分，其熱能輸送方式、材料選擇等，均對節(jié)能問題產(chǎn)生影響。

4.合理確定空調方式

隨著人們生活水平的提高，新型節(jié)能、舒適、健康的空調運行方式逐漸被推崇。對于暖通空調系統(tǒng)來說，其應用的舒適程度主要取決于風速、濕度、空氣濕度、環(huán)境平均輻射溫度以及人們對環(huán)境的感覺等綜合因素。

5.冷熱能回收的優(yōu)化

當前，有關暖通空調系統(tǒng)的冷熱能回收問題正在進一步研究，以推動空調系統(tǒng)的冷熱能回收效率，在保障能源利用效率的前提下，實現(xiàn)節(jié)能目標。通過對排風余熱的回收，可更好地應用排風能量，對新風進行預冷或者預熱，減少負荷量，實現(xiàn)空調系統(tǒng)節(jié)能；排風余熱的回收可以分為全熱回收及顯熱回收兩大部分，回收設備一般為板翹式全熱交換器、轉輪式全熱交換器、板式顯熱交換器。

四、暖通空調新技術

1、空調水系統(tǒng)變頻變流量技術

中央空調的冷負荷隨環(huán)境溫度和使用面積的變化而變化，定流量水系統(tǒng)的水系的水泵電機基本是滿負荷運行，形成大流量小溫差的現(xiàn)象，針對這種效率低，能耗大的情況，采用空調水系統(tǒng)變頻器控制冷凍水泵電機運行，使冷凍水的流量與冷負荷成正比例的變化，收到良好的節(jié)能效果，經(jīng)濟效益顯著。選用變頻器時主要考慮到電機功率相匹配的容量，同時也要考慮可靠性高，操作簡便，價格適宜等因素。變頻器的發(fā)展大約經(jīng)過30年的技術創(chuàng)新，目前已成為電機調速轉動的主流，在各行業(yè)領域中發(fā)揮著重要的作用，而且隨著變頻器的全數(shù)字控制方式發(fā)展，其精度高，可靠性高，穩(wěn)定性好，存儲能力強，邏輯運算能力強等優(yōu)勢將更加突出，經(jīng)濟效益更加顯著，應用范圍更加廣泛。

2、蓄冷蓄熱、低溫送風和大溫差技術：

空調蓄冷，利用分時電價的不同，貯存電網(wǎng)低谷時段的“便宜的能源”，在需要冷量的峰值時段，將貯存的冷量釋放出來以滿足空調負荷的要求。以蓄冷介質區(qū)分，有水蓄冷、冰蓄冷和共晶鹽蓄冷三種方式。冰蓄冷的優(yōu)勢：①冷水機組容量降低38%；②空調設備功率減少27%；③年運行費用節(jié)省37.1萬元。冰漿是含有懸浮冰粒子的固液兩相溶液，也稱流體冰，二元冰。其中冰粒子顆粒為毫米至厘米級別，通常為了降低凝固點加入醇類和鹽類抑制劑。

3、地源熱泵技術

地源熱泵空調是以水為載體，通過地源熱泵機組系統(tǒng)，冬季將地溫熱能（地下水或土壤熱能）傳遞轉移到需要供暖的建筑物內部，夏季又可以將建筑物內熱量，通過熱泵機組系統(tǒng)，傳遞轉移到地球淺部地層中去，它是充分利用了地下水或地下土壤常年溫度保持恒定的一種空調設備。

五、結語

通過上述分析可以看出，暖通空調的節(jié)能設計和新技術推廣上在整個建筑節(jié)能設計中占有重要地位，只有對暖通空調系統(tǒng)目前存在的問題給予重視，才能充分發(fā)揮它的經(jīng)濟性、節(jié)能性、安全性和舒適性。建筑節(jié)能尤其是暖通空調方面的節(jié)能，潛力還是很大的，可以通過多種途徑對系統(tǒng)進行節(jié)能，每一個暖通專業(yè)工作者，都有義務在暖通空調的節(jié)能領域里貢獻出自己的一份力量。

參考文獻：

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