暖通空調節能及新技術分析

欒厚強

摘要：隨著我國經濟的快速發展，城市化進程速度加快，人均住宅面積不斷增加，所以暖通空調的使用量不斷的增加，在暖通空調使用時需要消耗大量的能源，暖通空調系統節能對建筑的整體節能有重要意義，怎樣提高系統節能技術利用，成為暖通空調技術人員關注的重點。

關鍵詞：暖通空調;節能技術;應用;分析

一、暖通空調系統節能現狀分析

現在我國暖通空調耗能占建筑能源消耗總量的一半，使得能源大量的被浪費，這加劇能源供求矛盾激化，所以導致暖通空調的節能降耗問題已經成為技術人員研究的重點。

1.設計部門和人員不重視暖通空調工程設計

我國大多數的建筑設計人員在設計的時候，沒有意識到建筑暖通空調節能設計的重要性，使得暖通空調運行時消耗能源過大，還有就是設計人員脫離現實，沒有對現場進行勘察工作，只是憑借自身的經驗進行設計，導致暖通空調系統節能效果無法發揮，影響暖通空調系統的使用性能，使得人們的生活帶來很多不便。

2.缺乏對暖通空調系統運行的有效管理

建筑使用單位沒有對暖通空調系統進行運行管理，使得暖通空調系統在使用過程中受到外界因素的影響，出現無法估測的問題出現，對于不同暖通空調系統，采取管理方式也有很大的差別。

3.忽視能源管理要求不合理

雖然建筑行業取得快速的發展，但是暖通空調節能設計方面還有很多問題，由于建筑暖通空調工程施工人員專業素質很差，沒有按照設計要求進行施工，使得暖通空調系統的節能低碳性能無法發揮，導致能源的浪費。

4.運行方面的問題

暖通空調的運行管理對節能性、經濟性有重要的影響，暖通空調設計過程中存在問題，還有就是空調管理人員對運行系統缺乏了解，忽略空調系統的運行管理，施工單位不重視施工人員的培訓，無法進行室內外參數的變化做出合理的調節，暖通空調的正常期及高峰期設置的數據相同，導致系統節能性降低，增加運行成本。

二、 暖通空調的節能設計

1.設計、計算的合理性

就目前而言，暖通空調設計是基于典型設計工況進行的，所得到的所有與能源有關的參數都是指的設計狀態下的參數，這些參數對于空調系統能源的意義在于對能源負荷的影響。如果以電能來評價，這些參數尤其對城市供電負荷的影響起到了較大的作用，夏季許多城市電力緊張在一定程度上也是因為空調需求所做的“貢獻”，因此，合理而有目的的控制這些參數，對于緩解能源緊張有著非常積極的意義。（1）合理選擇室內設計參數。室內設計參數的選擇，首先必須符合規范、標準的有關規定。從能耗角度來說，核心思想是：設計參數應根據實際使用的需要，不要隨意提高標準。這是因為：在冬季，室內空氣溫度每降低1℃，將節約10%～12%的供熱能耗;在夏季，空氣溫度每升高1℃，將節約8%的空調供冷能耗。（2）合理的系統設計。空調系統形式、空調方式、系統服務范圍及劃分原則的不同，會帶來不同的建筑空調系統的能源消耗。比如：如果風系統負擔范圍較大，就很難滿足輸送能耗的限制要求;如果不同參數要求的空調區域合在一個全空氣系統之中，對于定風量系統也將存在區域參數失控或者采用末端再熱方式造成能耗不合理的情況。

2. 設備配置

設備總容量的選擇計算要求與設計參數的確定有相同之處，即：設備參數的確定，應該以符合系統設計的要求為基本原則，不應該無原則增加所謂“安全系數”和富裕量。設備選擇還有一個容量和臺數的搭配問題。在總容量確定合理的前提下，不同的冷、熱源設備臺數和不同的容量搭配，對于實際運行的能耗效果可能存在一定的區別。

3.實時控制與全年運行的節能

（1）實時控制。由于全年室外氣候呈周期性變化，而目前的空調設計目標首先是以滿足設計狀態下的正常運行來確定設備裝機容量和進行系統設計的，因此對于全年來說，在絕大部分時間段，建筑的冷、熱量需求都處于低負荷狀態。如果設備還按照滿負荷來運行，必然造成大量不必要的能耗增加，室內所需的空氣參數也得不到保證（過冷或過熱）。因此，必須有目的、有針對性地對相關系統和設備采取必要的控制措施。（2）全年運行節能。空調系統全年運行節能設計，與典型設計日的空調設計是不一樣的。它既是對上述節能設計的最終運行效果的評價，也與空調系統的運行管理密切相關。因此，空調設計不但要關注典型設計日的負荷，更要關注年能耗量的情況。

三、暖通空調新技術的應用

1. 變頻技術

變頻空調是通過變頻調節器來改變壓縮機供電頻率，從而實現制冷功率的調節，實現了連續低速的運轉，避免了壓縮機的頻繁啟動，實現了高效節能。

從公式中可以看出，無論是活塞式壓縮機，還是螺桿式壓縮機，其產生的制冷量都與頻率成正比，只要電源頻率確定，在某一工況下壓縮機產生冷量就基本確定了。

變頻技術在現代空調中的應用越來越廣泛，在日本變頻空調的應用已超過80%，相關研究表明，通過對壓縮機、風機以及泵上使用變頻調速裝置，可以達到節電30%以上。

2.蓄冷技術

蓄冷技術是一種利用晝夜電力負荷差異，在夜間或電力不緊張時用制冷機組制冰，使水的潛熱以冰的形式存貯起來，在白天電力緊張時，進行融冰釋放冷量，從而達到削峰填谷的目的。雖然整個制冷過程并不能節能，但是在一定程度上可以有效緩解用電高峰時期電力緊張的狀況，在地區電力價格為階梯電價時，可以節約用電費用。

3.數字化管理節能控制技術

運行管理對于暖通空調具有重要的作用，系統的運行節能控制可以彌補能源設計或管理模式存在的缺陷，通過對設備的運行控制，可以促進能源精確合理的消耗。最理想的狀態是通過數字化自動控制系統實現節能控制。自動控制系統主要的功能是進行監測、管理和測量建筑物內的各種設備以保證設備可靠安全運行，節省人力和能源。因此，實現建筑智能化，加強空調的自控系統管理，對空調節能有著重要的作用。

4.熱泵技術

熱泵是把處于低溫位的熱量輸送至高溫位的設備，其工作原理與制冷原理相同，與普通制冷空調系統相比較，增加了1個四通閥。如果說電加熱產生的熱能為1，那么熱泵可以產生的熱能為3～4，由此可以看出熱泵是非常節能且環保的產熱方式。由于煤電的轉化效率約為30%，這就意味著，熱泵的效率系數COP大于3，才具有真正的節能價值。熱泵技術是一項成熟技術，其真正難點在于提高效率系數COP大于3。即使這樣，熱泵技術在許多場合應用都能起到節能作用，如：有電無集中供暖的地區;對燃煤限制的地區等。

結語

暖通空調可以給千家萬戶帶來便利，只有發揮出暖通空調系統的經濟性、節能性、安全性、舒適性和美觀性的作用，更好的響應國家的環保政策，使得居民獲得更好的生活。高度重視暖通節能技術的應用和推廣，對建筑行業的發展有積極的作用。

參考文獻：

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