論暖通空調(diào)系統(tǒng)在建筑空調(diào)節(jié)能中的有效措施

岑曉維

[摘要]采暖、通風和空調(diào)系統(tǒng)在很多建筑中得到了廣泛的應用；同時隨著人們對節(jié)能意識的提高，如何實現(xiàn)暖通空調(diào)的節(jié)能效果逐漸引起人們的關注。隨著建筑業(yè)迅猛發(fā)展，暖通空調(diào)得到了大量的應用，導致了近年來中國的建筑能源需求在建筑能耗的許多領域一直呈上升趨勢，其中暖通空調(diào)能耗占近一半的比例。因此對暖通空調(diào)節(jié)能的研究是必要的。

[關鍵詞]暖通空調(diào)系統(tǒng)；建筑空調(diào)節(jié)能；措施

0引言

經(jīng)濟的快速發(fā)展使得生產(chǎn)生活需要越來越多的能源，因此要努力實施節(jié)能環(huán)保生活。研究表明，在建筑能耗中，暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗約占建筑能耗的40%，因此在暖通空調(diào)系統(tǒng)中節(jié)能是必不可少的。而隨著暖通空調(diào)應用范圍的不斷擴大，能源的消耗量也將進一步提高，因此對暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能提出更高的要求是發(fā)展的必然結(jié)果。

1我國暖通空調(diào)領域節(jié)能的重要性

空調(diào)系統(tǒng)中的中央空調(diào)系統(tǒng)設計是比較重要的一部分，它會直接影響到系統(tǒng)的能耗。盡管如此，但在暖通空調(diào)系統(tǒng)設計中還是沒有引起足夠的重視，導致使用中能耗大的問題。設計人員不專業(yè)，也導致空調(diào)系統(tǒng)在節(jié)能方面存在問題。例如空調(diào)系統(tǒng)最大負荷設計沒有考慮實際使用情況，大多數(shù)情況下系統(tǒng)只運行了部分負荷，導致不僅不能充分發(fā)揮系統(tǒng)的潛力，而且還會增加投資成本。另一方面部分暖通空調(diào)系統(tǒng)的設計不考慮后續(xù)系統(tǒng)功能的擴展，對負載的設計不能滿足系統(tǒng)的實際需求，不能滿足用戶對溫度、濕度的需求，導致大量的能源消耗，在一定程度上違背了暖通空調(diào)系統(tǒng)的設計原則。根據(jù)暖通空調(diào)行業(yè)的研究，現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)的能耗是驚人的，如果采用節(jié)能技術，現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)可節(jié)能20%-50%。如果在空調(diào)系統(tǒng)和建筑系統(tǒng)中使用這些措施，那么即使到了炎熱天氣，也不會超過現(xiàn)有電力系統(tǒng)峰值而停電了。可見暖通空調(diào)系統(tǒng)在建筑空調(diào)節(jié)能中顯得尤為重要。

2目前存在的問題與應對措施

2.1暖通空調(diào)系統(tǒng)中的節(jié)能問題

空調(diào)系統(tǒng)是一個比較復雜的系統(tǒng)，其性能好壞直接關系到系統(tǒng)的設計方案，會直接影響到系統(tǒng)在使用過程中的能耗。例如應根據(jù)不同的氣象參數(shù)在系統(tǒng)設計過程中更新系統(tǒng)設計，以減少新鮮空氣的數(shù)量，啟動壓縮機的時間，減少能源消耗和浪費。但在實際生產(chǎn)中，很多廠家并不注重暖通空調(diào)系統(tǒng)的設計。空調(diào)系統(tǒng)是根據(jù)最大負荷設計的，但實際應用系統(tǒng)只能在部分負荷工況下運行。如果系統(tǒng)設計的每一部分都無法滿足部分負荷運行的技術要求，系統(tǒng)的運行將大大提高能耗或不能滿足需求。部分空調(diào)系統(tǒng)閑置，更導致機器成本上升，嚴重損失和后期維護成本等問題。

2.2對暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能問題的應對措施

解決節(jié)能暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能問題的最有效措施是在設計過程中考慮了能源的利用和損失，剛性指標等系統(tǒng)設計。由于冷熱源系統(tǒng)需要大量的能源，所以在冷熱源系統(tǒng)設計中，不僅要考慮系統(tǒng)的初投資，還要考慮使用空調(diào)系統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)。在設計中也不能盲目地引入系統(tǒng)的新技術，忽視了系統(tǒng)的實際使用后的節(jié)能效果，由于每一項技術都有一定的適用范圍，所以有必要考慮空調(diào)的實際使用情況，如位置、類型、安裝位置等，并考慮使用成本和節(jié)能效果，選擇合適的實用的技術方案，然后投入生產(chǎn)。

3暖通空調(diào)領域的節(jié)能措施

3.1精心設計暖通空調(diào)系統(tǒng)，使其在高效經(jīng)濟的狀況下運行

空調(diào)系統(tǒng)特別是中央空調(diào)系統(tǒng)是一個大而復雜的系統(tǒng)，系統(tǒng)設計質(zhì)量直接影響系統(tǒng)的使用性能，例如系統(tǒng)往往都是按最大負荷設計的，而實際運行大都在部分負荷下運行，如果系統(tǒng)各個部分的設計不能滿足部分負荷運行的要求，系統(tǒng)的能耗也大。而隨著新風系統(tǒng)的設計，系統(tǒng)應能將新風量隨氣象參數(shù)的變化而變化，最大限度地提高關系主機的開啟時間。因此空調(diào)系統(tǒng)的設計對節(jié)能起著重要的作用。

3.2改善建筑暖通系統(tǒng)中維護結(jié)構(gòu)的保溫性能，減少冷熱損失

我們都知道對于空調(diào)系統(tǒng)，通過維護結(jié)構(gòu)的空調(diào)負荷，占用了很大的比例，而維護結(jié)構(gòu)的保溫性能決定維護結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)的大小，亦即決定通過維護結(jié)構(gòu)的空調(diào)負荷的大小。所以在國家出臺的建筑節(jié)能設計規(guī)范和標準中，首先要求的就是提高維護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能。

3.3提高系統(tǒng)控制水平，調(diào)整室內(nèi)熱濕環(huán)境參數(shù)，盡可能降低空調(diào)系統(tǒng)能耗

空調(diào)系統(tǒng)，特別是舒適性空調(diào)系統(tǒng)對人體的作用通過空氣溫度、濕度、風速、環(huán)境的平均輻射溫度進行的，人體對環(huán)境的冷熱感覺是這些環(huán)境因子的綜合作用的結(jié)果。在空調(diào)控制方法只是一個測量和控制的空氣溫度和濕度，它不是全面的，必然會帶來很多問題，如空調(diào)系統(tǒng)對人體的影響直接，當環(huán)境變化對環(huán)境的調(diào)節(jié)不快，身體感覺不舒服，空調(diào)系統(tǒng)的這種控制方法不能節(jié)省能源。熱濕環(huán)境環(huán)境研究的應用，為我們采用新的控制方法提供了理論基礎。如果將舒適性評價指標（即感官指標）作為空調(diào)系統(tǒng)的控制參數(shù)，不僅可以解決傳統(tǒng)控制方法的不足，而且可以實現(xiàn)大幅度的節(jié)能，根據(jù)相關專家的初步研究表明，采用這種控制方法可以使空調(diào)系統(tǒng)在舒適條件下節(jié)能30%左右。

3.4采用新型節(jié)能舒適健康的空調(diào)方式

如上所述，影響人體熱舒適環(huán)境的環(huán)境參數(shù)很多，不同的參數(shù)組合可以得到相同的熱舒適效果，但不同的熱濕環(huán)境參數(shù)組合對空調(diào)系統(tǒng)的能耗影響不一樣。例如，在冬季，如果我們采用傳統(tǒng)的空調(diào)方式，把整個室內(nèi)空氣加熱，通過空氣實現(xiàn)人體與環(huán)境的熱濕交換，就需要一個更高的空氣溫度，此時通過維護的熱量損失結(jié)構(gòu)和加熱新風的熱損失較大。如果我們根據(jù)熱濕環(huán)境的研究成果。改變傳統(tǒng)的空調(diào)方式，增加熱輻射（如低溫地板輻射采暖），此時所需要的空氣溫度明顯下降，達到12-14℃，而傳統(tǒng)方式一般在18～20℃，顯然后者比前者具有明顯的節(jié)能效果，在夏季也有類似的結(jié)果。

3.5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量也會大幅度上升，對生態(tài)環(huán)境的破壞也在逐步增加，如何利用可再生能源和低品位能源成為該領域的重要研究課題。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)就是在這種情況下發(fā)展起來的，其利用地下恒溫層的土壤熱顯著提高了空調(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。此外利用太陽能采暖或制冷技術也在研究和開發(fā)。

4結(jié)語

隨著建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展，暖通空調(diào)的使用越來越廣泛，空調(diào)能耗成為人們普遍關注的問題，空調(diào)設計師對暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能性能給予了極大的關注。暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能直接關系到人們的健康、生活質(zhì)量，更重要的是直接關系到國家的能源消費和環(huán)境污染，目前相關行業(yè)的能耗問題大量的研究，并提出相應的改善和優(yōu)化措施，采取相關的節(jié)能技術，保證能源安全和可持續(xù)發(fā)展。

[責任編輯：王偉平]