試析暖通空調系統中環保節能技術的應用發展

周 強

山東禹城漢能薄膜太陽能有限公司

試析暖通空調系統中環保節能技術的應用發展

周 強

山東禹城漢能薄膜太陽能有限公司

隨著建筑行業的廣泛發展以及城市化的不斷加劇，暖通空調系統作為能耗重點，環保節能也得到進一步的發展與應用。本文就從節能環保的角度來探討暖空調系統的應用發展。

暖通空調；環保節能技術；應用

為了適應社會的發展，滿足人們的需求，建筑耗能與日俱增，能源作為全球經濟的命脈而節約化廣泛受到重視，建設環保節能型社會已是迫在眉睫的任務。

1 暖通空調系統的環保節能技術概述

暖通空調是采暖、通風、空氣調節的簡稱，是一種分戶型中央空調，主要功能是調節空氣的溫度、濕度、潔凈度以及氣流的運行速度。一個房間或空間，除了來自該房間內部的圍護結構，人員，照明燈具及設備產生的熱、濕、粒子、微生物或其他有害物的干擾外，同時有來自房間外部的大氣、太陽輻射等干擾。為了消除上述干擾，必須采取技術手段，用空氣處理設備經熱、濕和過濾處理過的空氣，來轉移、置換、稀釋和沖淡對房間空氣的干擾，保證房間內的空氣環境。

2 暖通空調系統節能技術

2.1 建筑物本體的節能措施

節能型建筑設計是減少空調能耗的重要保證，其設計合理的建筑朝向和外形，改善建筑圍護結構的保溫性能，合理控制建筑的窗墻面積比例(減少日射和傳熱負荷)，提高門窗的氣密性，降低建筑物的耗冷量。

2.2 空調新風的有效節能

空調新風量過大會顯著增加新風負荷，而新風量過少則會影響空調環境的空氣品質，因此針對具體環境的空調系統做好送風溫度和新風比例的調節非常有利于節能。比如，恒溫空調房間，室外新風量大，系統能耗愈大，室外新風應控制到衛生要求的最小值。而過度季節，空調室內不需要供冷或供熱，可采用全新風模式運行。

2.3 改善空調系統控制

目前很多建筑的空調系統沒有設計自控或因年久失修而無法使用，空調系統的運行管理很不方便，在空調季節只得全天24小時運行。如果空調系統加裝自控系統，即使最簡單的啟停控制，也能極大地節省空調能耗。

2.4 空調系統余熱回收

中央空調冷水機組在運行時通過冷卻水系統排出大量的冷凝熱，在制冷工況下運行，冷凝熱可達制冷量的(1.15～1.3)倍，利用熱交換器回收這部分冷凝熱，制成(45～60)℃的熱水作為生活熱水。

2.5 蓄冷空調

空調蓄冷，利用分時電價的不同，貯存電網低谷時段的“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要求。

2.6 熱回收技術

空調機組排放的熱量進行回收，避免排風系統直接將空調房內的空氣排出室外，造成能源浪費。真正實現能源的節約和環境的保護，有效減少熱污染。

2.7 低溫地板輻射采暖技術

低溫地板輻射采暖技術主要針對冬天暖通空調的制熱作用研發，代替暖通空調在冬天使用。在地板中鋪設熱水的加熱板，通過地面的熱輻射來實現室內空氣溫度的提高。通常使用溫度不超過45 ℃的熱水作為媒介，采用熱對流的方式實現熱量的轉移，使得室內溫度提高。

2.8 暖通空調系統中變頻節能技術

設計人員設備選型時，通常預留一定的富裕量，建筑物的實際負荷隨著室外氣候的變化而波動。沒有使用變頻技術，負荷降低時，設備仍以額定功率輸出運行，造成能量浪費。如果使用變頻技術，根據空調負荷狀況，改變水流量或風流量能有效地實現節能。變風量(VAV)空調系統是通過末端裝置來補償室內負荷的變動，調節室內送風量以維持室溫；變水量系統是通過水量控制的方法來調控溫度的。通過對水量、風量及主機的變頻控制調節，實現所需空調負荷的用時匹配，達到節能的目的。

3 暖通空調系統中環保節能技術的應用

3.1 新風預處理系統

分為熱回收式和除濕式新風預處理系統，熱回收式新風預處理系統能回收排風中的能量對新風進行預處理，降低系統的部分制冷量和除濕量，用于溫、濕度要求不嚴的場合；除濕式新風預處理系統避免了冷熱抵消，減少了制冷量，實現溫、濕度獨立控制，再生熱量可充分利用低品位能源或工藝廢熱，節能效果顯著，用于濕負荷大、要求濕度控制精度高的場合。其保持傳統空氣處理模式，增加了新風的預處理能力，消除了新風對空調調節的干擾，改善風量、降低相對濕度、提高空氣質量。

3.2 地源熱泵空調系統

實現對建筑物的供熱與制冷，在熱泵制冷運行時，可回收冷凝熱制備生活熱水，一機多用。與常規制冷系統比，冷卻水溫度低、制冷效率高，使得地源熱泵系統比常規制冷系統更節能。地緣熱泵與使用高溫冷源的空調末端相結合，綜合運行節能可達30%至40%，地源熱泵空調系統運行中無燃燒、排煙和廢棄物，不需要堆放燃料和廢物，因而環境效益顯著。

3.3 空調水系統變頻變流量技術

中央空調的冷負荷隨環境溫度和使用面積的變化而變化，定流量水系統的水泵電機滿負荷運行，形成大流量小溫差現象，采用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，收到良好的節能效果。

3.4 蓄冷蓄熱、低溫送風和大溫差技術

冰蓄冷除了降低冷水機組容量、減少空調設備功率外，因冰漿是含有懸浮冰粒子的固液兩相溶液，巨大的相變潛熱(利用低溫顯熱)、較好的流動性、融冰釋冷和熱響應速度快等特點，減少系統運行費用，增強供冷的可靠性。

3.5 區域冷熱電聯供和分布式能源技術

區域供冷系統，類似城市集中供熱系統，是在一定規模區域內，由專門的制冷站集中制造冷凍水，通過管網向各用冷建筑物輸送，提供制冷空調服務。用戶包括寫字樓、酒店、商場、醫院以及住宅，適合應用在冷負荷密度高以及年冷負荷系數大的地方，如工業建筑群、人口密集的城市商業區等。其優勢是能源利用率高，使用系數小使得裝機容量小，運行管理人員少而提高維護質量，環保優勢明顯，有利于采用蓄冷技術，建筑美觀性和空間利用率高。

綜上所述，暖通空調系統的應用很大程度上改善人們的生活品質與居住環境，但同時也帶來了巨大的能源消耗并對自然生態環境造成一定的影響。在全球資源銳減、環境急劇惡化的形勢下，必須開發新型、高效、節能、環保的暖通空調系統，提高節能環保技術在系統中的應用，充分開發利用新能源，減少暖通空調系統的能耗與污染程度。

[1]王磊.環保節能技術在暖通空調系統中的應用分析[J].機電信息，2012，06：107+109.

[2]朱立峰.暖通空調系統的環保節能技術的應用與發展[J].信息技術與信息化，2014，04：270.

[3]林海燕.居住建筑圍護結構的節能問題[C].中國綠色建筑/可持續發展建筑國際研討會論文集.北京：中國建筑工業出版社，2001.