暖通空調新技術

郭永緒

【摘要】隨著我國住宅產業的發展，建筑節能越來越受到國家各部門的重視。目前暖通空調系統作為辦公樓、住宅的耗能大戶，對整個建筑物的能耗有著直接的影響。因此，暖通空調的發展受到多方關注。

【關鍵詞】暖通空調；新技術；蓄能空調；地源熱泵；變風量；鍋爐技術

【Abstract】With the development of China's housing industry， building energy efficiency more and more attention by the various national departments. At present， HVAC system as an office building， residential energy consumption， the entire building has a direct impact on energy consumption. Therefore， the development of HVAC has received more attention.

【Key words】HVAC；New technology；Energy storage air conditioning；Ground source heat pump；Variable air volume；Boiler technology

暖通空調是分戶的中央空調，中央空調它最大特點，是能夠創造一種舒適的室內環境。而家居一般的分體的空調，它只能解決冷暖問題，而解決不了空氣處理過程。現在，有了暖通空調就不一樣了。 暖通空調是分戶的中央空調，中央空調它最大特點，是能夠創造一種舒適的室內環境。而家居一般的分體的空調，它只能解決冷暖問題，而解決不了空氣處理過程。現在，有了暖通空調就不一樣了。

1. 暖通空調新技術基本內容

1.1 空調系統類型。

1.1.1 按照使用目的，空調可分為：

舒適空調——要求溫度適宜，環境舒適，對溫濕度的調節精度無嚴格要求、用于住房、辦公室、影劇院、商場、體育館、汽車、船舶、飛機等。

工藝空調——對溫度有一定的調節精度要求，另外空氣的潔凈度也要有較高的要求。用于電子器件生產車間、精密儀器生產車間、計算機房、生物實驗室等。

1.1.2 按照空氣處理方式，可分為：

（1）集中式（中央）空調——空氣處理設備集中在中央空調室里，處理過的空氣通過風管送至各房間的空調系統。適用于面積大、房間集中、各房間熱濕負荷比較接近的場所選用，如賓館、辦公樓、船舶、工廠等。系統維修管理方便，設備的消聲隔振比較容易解決。

（2）半集中式空調——既有中央空調又有處理空氣的末端裝置的空調系統。這種系統比較復雜，可以達到較高的調節精度。適用于對空氣精度有較高要求的車間和實驗室等。

（3）局部式空調——每個房間都有各自的設備處理空氣的空調。空調器可直接裝在房間里或裝在鄰近房間里，就地處理空氣。適用于面積小、房間分散、熱濕負荷相差大的場合，如辦公室、機房、家庭等。其設備可以是單臺獨立式空調相組，如窗式，分體式空調器等。也可以是由管道集中給冷熱水的風機盤管式空調器組成的系統，各房間按需要調節本室的溫度。

1.1.3 按照制冷量可分為：

（1）大型空調機組——如臥式組裝淋水式，表冷式空調機組，應用于大車間、電影院等。

（2）中型空調機組——如冷水機組和柜式空調機等，應用于小車間、機房、會場、餐廳等。

（3）小型空調機組——如窗式、分體式空調器，用于辦公室、家庭、招待所等。

1.1.4 按新風量的多少來分：

（1）直流式系統——空調器處理的空氣為全新風，送到各房間進熱濕交換后全部排放到室外，沒有回風管。這種系統衛生條件好，能耗大，經濟性差，用于有有害氣體產生的車間。實驗室等。

（2）閉式系統——空調系統處理的空氣全部再循環，不補充新風的系統。系統能耗小，衛生條件差，需要對空氣中氧氣再生和備有二氧化碳吸式裝置。如用于地下建筑及潛艇的空調等。

（3）混合式系統——空調器處理的空氣由回風和新風混合而成。它兼有直流式和閉式的優點，應用比較普遍，如賓館、劇場等場所的空調系統。

1.2 空調冷熱源的形式。

集中式空調系統冷熱源方式的選擇對國民經濟的總能耗、工程投資、運行效益、環境都有重要影響。

常用的冷熱源方式主要有：電動式制冷機組加鍋爐、溴化鋰吸收式制冷機加鍋爐、熱泵式機組、直燃式溴化鋰吸收式制冷機組、電動式制冷機組加鍋爐加冰蓄冷系統。

（1）從性能特點方面考慮主要是設備運行的可靠性，技術先進性，節能性，結構緊湊性，安裝操作維修方便性，噪聲振動性等。總的說來，電動式冷熱水機組在技術上比熱力式冷熱水機組成熟可靠，在調試、運行維護方面比熱力式機組方便。而熱源以城市熱網供熱為首選。

（2）從投資方面考慮在選擇空調冷熱源設備時，需要對設備的初投資和運行費用進行綜合分析。溴化鋰吸收式制冷機組耗電少、電力增容費低、但價格比同等產冷量的電制冷機組高。從初投資、一次能耗、運行成本來看，電動式優于熱力式。風冷熱泵機組比常規的制冷機加鍋爐方案一般節省初投資25%。

（3）從能耗方面考慮吸收式冷水機組的一次能耗比電動式制機組高，其中蒸氣型或熱水型雙效吸收式制冷機的能耗為電動式的2～3倍。直燃式約為電動式的1.6～2.1倍。若無余熱可利用熱水型機組一般情況下應盡量少用，無特殊情況不宜提介用鍋爐新蒸汽作吸收式制冷機組的熱源。制冷機制冰時COP值降低，所以蓄冷空調比常規空調要消耗更多的電能，不能稱為節能。但就電力供應系統而言，蓄冷所起到的移峰填谷作用，均衡了電網負荷，提高了電網的供電能力。

（4）從對環境污染方面考慮熱電廠煙塵對環境的污染源比分散鍋爐房造成的污染要小，同時應考慮電動式機組的CFC對臭氧層的影響，以及熱力式機組溫室氣體CO2排放和SO2的排放問題。

1.3 空調系統設計基本步驟。

（1）氣象資料的收集。

（2）熱濕負荷計算。

計算設計建筑物在最不利條件下的空調熱、濕負荷。

（3）確定最佳空調方案。

（4）送風量與氣流組織計算。

（5）空調水、風系統設計。

（6）主要空調設備的設計選型。

（7）通風及防、排煙系統設計。

（8）冷、熱源機房設計。

（9）空調設備及管道的保冷、消聲和隔震設計。

2. 蓄能空調

空調蓄能技術是一種最有效地獲取分時電價差效益、節省電制冷或電制熱運行電費的技術。在國外已經是一項成熟的技術，目前國內正在大面積推廣應用。 在用戶擴容改造或新裝制冷中央空調系統時，按蓄能方式設計系統，由于在空調負荷高峰時，可以使用預先儲存的冷量來供冷，因此不必象常規空調系統那樣按高峰負荷配備主機設備，而是按全天的平均負荷來配備空調主機設備，系統裝機容量可減少達30～50%。從而使得按蓄能方式設計的系統比按常規設計的系統節約投資費用。

2.1 冰蓄冷。

（1）空調冰蓄冷技術，即是在電力負荷很低的夜間用電低谷期，采用電動制冷機制冷，使蓄冷介質結成冰，利用蓄冷介質的顯熱及潛熱特性，將冷量儲存起來。在電力負荷較高的白天，也就是用電高峰期，使蓄冷介質融冰，把儲存的冷量釋放出來，以滿足建筑物空調或生產工藝的需要。冰蓄冷有以下主要特點：

（2）充分使用設備 冰蓄冷空調系統制冷設備滿負荷運行的比例增大，從而提高了制冷設備COP值和制冷機組的經常運行效率，制冷機組工作狀態穩定，提高了設備利用率并延長機組的使用壽命。

2.2 水蓄冷。

水蓄冷是利用3～7°C的低溫水進行蓄冷，可直接與常規系統區配，無需其它專門設備。

2.3 蓄熱空調。

所謂蓄熱空調，是指在不需裝備鍋爐的條件下，利用深夜電力，將電能轉化為熱能，使水充分吸熱。你后將熱水存儲在一個保溫的容器之中，在調荷避峰的情況下，雖然把大負荷的用電設備停止運轉，也能有熱水自保溫的容器中不斷地在中央空調的變風量或風機盤管等管道中循環，繼續維持空調取暖，使室內仍保持在舒適的環境中。

3. 地源熱泵

（1）地源熱泵是利用地球表面淺層水源（如地下水、河流和湖泊）和土壤源中吸收的太陽能和地熱能，并采用熱泵原理，既可供熱又可制冷的高效節能空調系統。

（2）地源熱泵機組運行時，不消耗水也不污染水，不需要鍋爐，不需要冷卻塔，也不需要堆放燃料廢物的場地，環保效益顯著。地源熱泵機組的電力消耗，與空氣源熱泵相比也可以減少40%以上；與電供暖相比可以減少70%以上，它的制熱系統比燃氣鍋爐的效率平均提高近50%，比燃氣鍋爐的效率高出了75%。

4. 變風量空調系統

變風量空調是指，在送風溫度不變的條件下，通過改變風量的辦法來適應負荷變化。而風量的變化是通過專用的變風量末端裝置來實現的。變風量技術的基本原理很簡單，就是通過改變送入房間的風量來滿足室內變化的負荷。由于空調系統大部分時間在部分負荷下運行，所以，風量的減少帶來了風機能耗的降低。在同一空調系統中，各空調區域內設置變風量末端送風裝置，可以根據區域需求，調節所需風量，滿足不同溫度控制需要，節省運行費用。

5. 保溫技術

保溫、隔熱是采暖、空調工程中重要的的組成部分，保溫、隔熱確保了我們的采暖、空調等各種系統的正常工作，是各種系統的技術參數達到設計要求的保證。

6. 鍋爐技術

（1）鍋爐是一種能量轉換設備，向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學能、電能、高溫煙氣的熱能等形式，而經過鍋爐轉換，向外輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或者有機熱載體。

（2）燃氣鍋爐燃用發熱量高的燃氣，空氣用量大，要使燃氣能充分燃燒，需要大量的空氣與之混合。燃氣的燃燒過程沒有燃油的霧化過程與氣化過程。燃氣與空氣的混合方式，對燃燒的強度、火焰長度和火焰溫度都有很大的影響。

7. 學習體會

中國建筑的能耗（包括建材生產、建造能耗、生活能耗、采暖空調等）約占全社會總能耗的33.3%，建筑業的二氧化碳排放占全國總體碳排放的43.7%，如今能達到新建建筑國家標準（必須節能50%）的建筑只占同期建筑總量的約10%。隨著我國住宅產業的發展，建筑節能越來越受到國家各部門的重視。目前暖通空調系統作為辦公樓、住宅的耗能大戶，對整個建筑物的能耗有著直接的影響。因此，暖通空調的發展受到多方關注。

節能環保時代的到來為節能技術占優的企業贏得了更多商機，同時也向一些產品技術落后的品牌提出了挑戰。節能環保成為暖通空調行業發展趨勢。作為即將步入社會的當代大學生，我們更應該以扎實的專業素養為保證，同時開闊視野，為暖通空調行業，為節能環保事業盡自己的一份力量。

[文章編號]1619-2737（2017）06-21-805