關于暖通空調建筑節能技術的探討

張德明

【摘 要】隨著人們生活水平的不斷提高，空調在建筑中已經很普遍，但相應的能耗也在逐漸增加。近年來，中國的GDP增長率在10%左右，但能源增長率只有3%-4%，這一趨勢使得人們不得不重視能源消耗。此外，建筑能耗（終端能耗）占能源消費總量的19.8%，其中85%是供熱能耗，取暖和節能成為建筑節能的關鍵?？沙掷m發展要求世界各國不僅要強調經濟發展，還要強調生態保護和合理利用資源。綠色建筑已成為當前建筑業和其他工業部門的目標。暖通空調是能源和建筑環境中最緊密結合的領域，在建筑節能方面發揮著至關重要的作用。在建筑節能方面，暖通空調系統是建筑節能的重要組成部分，起著關鍵作用。暖通空調節能技術的研發運用對于降低能源的消耗、推動經濟的發展具有重要意義。本文以暖通空調的節能技術為主要闡述的內容，以此展示出現代技術對人們生活的影響。

【關鍵詞】建筑電氣；暖通空調；節能；措施

一、建筑電氣暖通空調節能的意義

面對世界上越來越多的人口數，能源需求也在增加。然而，地球已經出現了能源短缺的危機，節能問題開始引起了人們的廣泛關注。隨著人均建筑面積的不斷增加和暖通空調系統的廣泛使用，暖通空調系統的能耗將進一步增加。然而，空調在很多方面都具有人民生活的必要性，越來越多的人離不開空調。在寒冷的冬天，人們需要空調來緩解天氣帶來的巨大寒冷；在炎熱的夏天，空調為人們帶來清涼的夏日；許多珍貴的東西需要通過空調保持恒溫?？偠灾照{在現代生活中扮演著越來越重要的角色。因此，研究暖通空調節能建筑解決能源危機問題具有十分重要的意義。

二、暖通空調在建筑節能中的應用

土壤源熱泵空調系統、太陽能空調系統、低溫地板輻射冷暖系統、蓄冷空調系統都是節能和環保的有效手段。

（一）地源熱泵空調系統

地源熱泵空調系統是一種利用可再生能源、高效節能、環保的空調系統。在冬季，自然資源如土壤、地下水和地表水的能量被吸收到建筑物中；在夏季，熱量被釋放到自然條件下以降低建筑物內的熱量。地源熱泵系統在自然資源方面可分為土源熱泵系統、地下水熱泵系統和地表水熱泵系統。

（二）太陽能空調系統

太陽能空調的所有制冷和制熱功能主要來自太陽能。它的降溫主要是利用太陽輻射而產生工作能量。推動太陽能空調的使用不僅可以節約電煤資源，而且對環境保護做出重要貢獻。太陽能空調的使用既沒有使用電動空調造成的城市熱島效應，也沒有使用氟利昂等有害物質造成的大氣破壞。因此，合理使用太陽能空調可以實現綠色節能的效果。目前，中國太陽能空調的主要類型有：太陽能熱力制冷空調、太陽能熱泵和太陽能液體干燥劑空調。太陽能制冷空調主要包括：太陽能蒸汽壓縮制冷空調、太陽能吸收式制冷空調、太陽能噴射式制冷空調。

（三）低溫地板輻射采暖系統

低溫地板輻射采暖是直接在地板上埋設熱水管加熱地板，然后通過地面輻射熱來加熱室內空氣的一種采暖方式。這種加熱方式的輻射體表面溫度不高于45℃，加熱介質常用熱水，其散輻射體一般嵌入建筑構件的加熱管中，如墻壁、天花板或地板等，其中大部分采用地面輻射加熱方式。

（四）蓄冷空調系統

空調儲存介質主要是冰和水。冰冷空調是指當夜間電價較低時，開啟一些制冷機組制冰，并儲存總能量。當白天用電高峰期電價較高時，通過融化冰提供的低溫水來釋放儲存的能量。這樣可以有效滿足高峰時段的空調負荷，電力成本進一步減少。冰蓄冷是在20世紀70年代和80年代開發的一種新的冷藏技術。它的儲存密度為335KJ/kg，占用空間只有儲水量的25%-30%，可以提供較低溫度的空調供水，有助于增加供水和回水的溫差，減少泵容量和管道尺寸。因此，儲冰應用更廣泛。然而，冷藏單元在進行冷藏時處于制冰狀態，其效率低，并且冷藏和冷藏釋放必須使用非冷凍液體循環，技術較為復雜，投資和運行成本高于蓄水冷庫。此外，還有利用變溫相變材料（如共晶鹽）作為蓄冷介質的，但因技術尚待完善且成本高，仍在開發研究之中。

三、暖通空調節能的途徑

（一）精心設計暖通空調系統

暖通空調系統是一個龐大復雜的系統，系統設計直接影響系統的性能。例如，系統通常根據最大負載設計，而實際操作基本上是在部分負載下運行。如果系統各部分的設計不能滿足部分負荷運行的要求，那么暖通系統的能耗是非常大的。另一個例子是新風系統的設計，系統應該能隨著室外氣象參數的變化改變新風量，以最大限度地縮短主機的開啟時間?？梢哉f，空調系統的設計對系統的節能起著重要的作用。

（二）改善建筑維護結構的保溫性能

對于暖通空調系統而言，通過維護結構的空調負荷占有很大比例，而維護結構的保溫性能決定維護結構綜合傳熱系數的大小，亦即決定通過維護結構的空調負荷的大小。在國家出臺的建筑節能設計規范和標準中，首先要求的就是提高維護結構的保溫隔熱性能。

（三）降低空調系統能耗

空調系統特別是舒適性空調系統對人體的作用是通過空氣溫度、濕度、風速、環境平均輻射溫度進行的，人體對環境的冷熱感覺是這些環境因素綜合作用的結果。采用舒適性評價指標即體感指標作為空調系統的調控參數，不僅可以解決傳統控制方法存在的弊病，而且可以實現大幅度的節能，采用這種控制方法可使空調系統在人體舒適的條件下節能30%左右。

（四）應用自動化技術

作為辦公大樓和住宅的耗能大戶，HVAC系統直接影響整個建筑的能源消耗。因此，暖通空調的發展受到了很多關注。在日益嚴峻的能源危機中，節能已成為降低能耗和緩解危機的最佳途徑。暖通空調公司應繼續采用先進技術，提高空調能效等級，開發替代能源和開發可再生能源，并開發新型制冷劑。不可否認，技術改造需要耗費大量的人力、物力和財力，但成本相比成功之后節約的資源來說并不算什么。目前，所有空調公司也都在努力為節能環保做貢獻，同時積極致力于節能技術的研發，大力推行“空調節能環保”的理念，實施“全程低碳化、力推節能產品”是打造企業核心競爭力的關鍵已經成為業內共識，企業應該在產品的設計、生產、銷售、服務中實現全程低碳化，要以創新制勝武器在擴大市場份額的爭奪戰中拔得頭籌。

（五）合理選擇冷熱源系統

熱源的種類有熱電站，熱泵，直燃型溴化鉀吸收式冷熱水機組，區域鍋爐房，小型鍋爐房等。其中以熱電聯產的能量利用率最高，其次地源熱泵（尤其是土壤型）也在優先考慮范圍，可以節能30%左右；而直燃型溴化鉀吸收式機組供熱效率相當于燃油或燃氣鍋爐；對于鍋爐房來說，大型鍋爐房明顯優于小型鍋爐，而且還能減少S02粉塵等污染物的排放，有利于環保。目前在國內常用空調冷源有兩大類―以電能作動力的壓縮式制冷機和以熱能為動力的吸收式制冷機。一般來講大型建筑物的冷源宜選用能耗比較低的大型機組。另外采用空調蓄冷系統可以有效地做到合理用電，緩解電力負荷的峰谷差現象，以谷補峰，減少電力及空調制冷裝機容量，起到明顯節約運行費用的作用。

四、結語

在全國倡導節能技術改造的環境下，作為與能源息息相關的暖通行業需要深思。如何最大程度的實現節能改造，新的發展契機已經到來，暖通制冷行業還需緊緊抓住，才能大有作為。

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