基于暖通空調(diào)的節(jié)能途徑及設(shè)計(jì)方向淺談

王承東 苑曉葉

中水東北勘測設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司

基于暖通空調(diào)的節(jié)能途徑及設(shè)計(jì)方向淺談

王承東 苑曉葉

中水東北勘測設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司

隨著我國可持續(xù)發(fā)展理念的普及，節(jié)能設(shè)計(jì)被逐漸應(yīng)用于暖通空調(diào)系統(tǒng)中。在建筑施工過程中，暖通空調(diào)的電能消耗特別大，同時還增加了由電能消耗引起的環(huán)境問題。本文將結(jié)合實(shí)際情況對暖通空調(diào)的節(jié)能途徑及設(shè)計(jì)方向進(jìn)行分析，旨在為暖通空調(diào)設(shè)計(jì)提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。

暖通空調(diào)；設(shè)計(jì)方向；節(jié)能途徑

1 前言

目前，我國資源已成緊張之勢，而建筑消耗又現(xiàn)對較大。在建筑能源消耗過程中，空調(diào)系統(tǒng)的耗電量占整個工程的半數(shù)以上，因此在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過程中使用節(jié)能設(shè)計(jì)是降低建筑能源消耗的重要手段。本文將對暖通空調(diào)的節(jié)能途徑及設(shè)計(jì)方向進(jìn)行分析并提出可行性建議，以保證我國暖通空調(diào)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

2 暖通空調(diào)在節(jié)能設(shè)計(jì)過程中應(yīng)遵守的原則

隨著科技化時代的發(fā)展，人們的生活質(zhì)量在不斷提高，同時對居住環(huán)境的舒適度也有了更高的要求，這些客觀因素使得空調(diào)的使用率逐漸增加，在造成大量能源消耗的同時還對環(huán)境造成一定影響，因此，暖通空調(diào)設(shè)計(jì)師需在設(shè)計(jì)中使用節(jié)能技術(shù)，在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時應(yīng)遵守以下幾點(diǎn)原則：第一，節(jié)能化。室內(nèi)溫度、空氣濕度、氣流速度等客觀因素都會影響居住者對環(huán)境舒適度的判斷，因此在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)，應(yīng)在節(jié)能的前提下充分考慮這些客觀因素的影響，實(shí)現(xiàn)“節(jié)能”、“舒適”的和諧。第二，人性化。均勻加熱系統(tǒng)可有效節(jié)約電能，在采用該系統(tǒng)時，應(yīng)注意人性化原則，在節(jié)能的同時還要保證人居環(huán)境的舒適度。第三，科學(xué)化。應(yīng)結(jié)合建筑設(shè)計(jì)、室內(nèi)裝飾，對暖通空調(diào)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)[1]。

3 暖通空調(diào)節(jié)能的有效途徑

減少暖通空調(diào)耗能主要以下幾種途徑：第一，科學(xué)設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)，在保證暖通空調(diào)正常運(yùn)行的前提下提高經(jīng)濟(jì)效益。暖通空調(diào)系統(tǒng)是一個相對復(fù)雜的運(yùn)行系統(tǒng)，因此，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的豪華直接影響到了空調(diào)的使用性能。例如，空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)通常會按照最大負(fù)荷設(shè)計(jì)，而在實(shí)際的應(yīng)用中基本都是在部分負(fù)荷下運(yùn)行，系統(tǒng)各部分的設(shè)計(jì)若是無法滿足負(fù)荷的要求就會使系統(tǒng)耗能增加。第二，改變建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能減少冷熱損失。在暖通空調(diào)系統(tǒng)、運(yùn)行過程中，維護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)不符合比例占有較大，而維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能是影響維護(hù)結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)及圍維護(hù)結(jié)構(gòu)空調(diào)負(fù)荷的關(guān)鍵因素[2]。因此，國家應(yīng)出臺相關(guān)規(guī)定，對圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能做進(jìn)一步要求。第三，采用蓄冷系統(tǒng)。由于我國各地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡，使得各地區(qū)之間存在著電負(fù)荷峰谷差較大的問題，用電高峰時電力工而普遍不足，而低谷時電力又供應(yīng)過剩。因此，在部分實(shí)施峰谷電價的地區(qū)可采用低電價時區(qū)利用冰蓄冷系統(tǒng)儲存冷量，然后在高電價區(qū)對冷量進(jìn)行釋放，有效調(diào)節(jié)電負(fù)荷峰谷差，從而帶動社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。第四，地源熱泵技術(shù)。在冬季以水為載體通過地源熱泵技術(shù)將地溫?zé)崮軅鬟f到供暖建筑內(nèi)部，而在夏季有可以通過這項(xiàng)技術(shù)將建筑物內(nèi)多余的熱量傳遞到地球淺部地層中，從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。第五，采用變頻變流技術(shù)。中央空調(diào)會隨著周圍溫度、使用面積的變化而改變冷負(fù)荷大小，而定流量水系統(tǒng)的水泵發(fā)電機(jī)處于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，形成“大流量小溫差”。針對這種“高耗能、低效率”狀況，應(yīng)采用變頻處理器對制冷泵水電機(jī)進(jìn)行控制，使冷凍水流量與冷負(fù)荷變化成正比，從而達(dá)到節(jié)能效果。在選擇變頻器時除了要考慮電機(jī)容量的問題外，還應(yīng)該對操作方式、價格高低等綜合因素進(jìn)行考慮。

4 暖通空調(diào)未來發(fā)展的具體方向

4.1 熱電冷三聯(lián)供技術(shù)的應(yīng)用

天然氣是我國市場經(jīng)濟(jì)中的一種一次性清潔能源，是發(fā)電廠主要用于發(fā)電的能源之一。然而在使用天然氣進(jìn)行發(fā)電時，會產(chǎn)生一定的余熱，應(yīng)將這些余熱能源進(jìn)行二次利用。將天然氣發(fā)電時產(chǎn)生的余熱用于空調(diào)供熱或制冷可以有效節(jié)約能源，若是可以在現(xiàn)實(shí)中投入使用，可有效提高了天然資源的利用率，同時極大程度上較少暖通空調(diào)的能耗并可減少在長途輸電過程中造成的能量損失，從而提高了輸電線路的工作效率，符合我國可持續(xù)發(fā)展理念。然而,由于建筑物體積過大，使用三管制水系統(tǒng)會增加成，因此應(yīng)考慮選用雙級泵系統(tǒng)。電熱冷三聯(lián)供技術(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)用，對提高資源利用率、促進(jìn)國家倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略有著重要意義[3]。

4.2 熱泵技術(shù)的應(yīng)用

熱泵技術(shù)是指將自然中的熱能源轉(zhuǎn)化熱能的技術(shù)[4]。在實(shí)際的應(yīng)用中，主要有地源熱泵、水源熱泵兩種方式。熱泵系統(tǒng)的主要原理是通過壓縮機(jī)吸取自然界中的熱能然后對熱能進(jìn)行升溫處理，最好將處理過的熱傳傳送至高溫?zé)嵩矗瑢?shí)現(xiàn)了熱能的有效傳遞，可較少一次性能源的使用量，提高自然資源使用率，從而避免一次性能源的浪費(fèi)且不會對環(huán)境產(chǎn)生破壞，減少了空調(diào)對環(huán)境的影響。熱泵技術(shù)因其自身獨(dú)特的優(yōu)勢，在節(jié)能設(shè)計(jì)中占有重要地位，具有非常廣闊的發(fā)展前景，我國相關(guān)部門應(yīng)積極鼓勵空調(diào)制造企業(yè)大力發(fā)展熱泵技術(shù)，以減少暖通空調(diào)耗能。

5 結(jié)束語

綜上所述，節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用對我國現(xiàn)代化建設(shè)有著重要意義。因此，為提升暖通空調(diào)的節(jié)能效果，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)不斷提升自身專業(yè)技術(shù)水平，同時采用各種先進(jìn)理念及科學(xué)技術(shù)，從而全面提高暖通空調(diào)的節(jié)能效果，促進(jìn)我國社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

[1]張旺,靳世旗.暖通空調(diào)的節(jié)能途徑及設(shè)計(jì)方向分析[J].科技展望,2015(23):109+111.

[2]周文瑾.暖通空調(diào)的節(jié)能途徑及設(shè)計(jì)方向分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）,2015(34):1124.

[3]孫普查.暖通空調(diào)的節(jié)能途徑及設(shè)計(jì)方向分析[J].中國房地產(chǎn)業(yè),2016(5):164.

[4]楊光.暖通空調(diào)的節(jié)能途徑及設(shè)計(jì)方向分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）,2015(33):2798～2799.

10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.12.017