暖通空調設備現狀及發展趨勢分析

曲仁慧

【摘要】在現代的生產和生活環境當中，暖通空調設備為人們創造了體感舒適的室內環境，也滿足了部分企業日益增多的特殊生產需求。但是由于用于驅動傳統暖通空調設備運行的能源基本是不可再生的，并且設備的使用往往會產生破壞自然環境的污染物。所以，近年暖通空調設備的生產企業和相關科研機構的研究方向出現了明顯的變化。通過開發新型的熱交換介質、利用零污染和可再生能源、在暖通空調設備的制造工藝當中使用蓄冷和蓄熱技術以及利用人工智能技術實現對暖通空調設備工作狀態的精確控制，暖通空調設備的生產全面向智能化控制、能源利用和制冷媒介的多元化發展。

【關鍵詞】暖通空調；現狀及發展趨勢；零污染；智能控制

一、暖通空調設備及其使用

由于人口大量集中于城市當中狹小的生活空間以及人員密集、空氣流通不暢的生產環境，人們產生了利用機械設備來促進室內外空氣的流動，提升室內環境舒適度的想法。由于機械制造業和基礎科學研究的飛速發展，為暖通空調設備的發明、發展和使用創造了條件，而暖通空調設備制造技術的進步也給20世紀世界范圍內的城市化打下了基礎，創造了嶄新的舒適便捷而又健康安全的城市化生活方式。隨著空調制造技術的進步，單體空調設備走進了千家萬戶，讓人們一年四季都可以享受舒適的家居生活。目前，暖通空調設備因不同應用場合的需要，既有大型的中央空調設備，也有適用于家庭需要的單體空調和小型家用中央空調系統，可以滿足各種調控室內溫度濕度的需要。

二、暖通空調設備技術發展需解決的問題

（一）能源利用效率

目前，廣泛應用和生產的暖通空調設備絕大部分使用的是不可再生能源。在國家日益嚴格的建筑物與空調設備節能環保技術規范的限制下，提高暖通空調設備的能源利用效率的研究會一如既往的重要。過去二十年由于變頻控制技術在暖通空調設備制造和安裝使用中的普及，已經產生了明顯的節能效果。但是在暖通空調設備的熱交換方式、控制技術和導熱介質的環節還存在很大的提升空間，如果能研發生產出更高效的導熱介質，實現暖通空調設備更小單元的按需調節問題或者有效地改進熱交換方式，就可以生產出工作效率更高、工作質量更好的設備。

（二）不可再生能源的消耗量

為了實現對室內環境的供暖、通風與空氣調節作用，暖通空調設備需要使用能源來驅動內部的機械設備實現其傳熱、制冷媒介與環境之間的熱量交換。隨著設備的使用量持續增加，其能源的消耗量已經給城市的能源供應系統和整個經濟的可持續發展帶來了巨大的壓力。每年因極端天氣條件下供暖或制冷需求猛增導致得大面積斷電現象越來越多。因此，減少因使用暖通空調設備而消耗的不可再生能源，開發能夠使用清潔能源的設備是企業需要解決的問題。

（三）室內環境的健康問題

使用了空調系統的室內環境雖然體感舒適，但是由于環境的長時間封閉，造成室內以及通風管道內有害病菌的聚集和滋生，并且空調使用過程中產生的噪音也會對人體產生不良影響。近年來由于使用空調造成的健康問題已經引起了消費者和科研人員的關切。

三、暖通空調設備的發展趨勢

（一）智能化控制

智能化控制技術能夠最大程度地滿足人們對于各種生活和生產相關設備的控制需要。由于應用了人工智能技術的控制系統有自主學習的功能，可以根據系統自動采集的設備運行及外部環境參數的智能化分析結果，做出科學的決策。對暖通空調設備實現智能化控制，意味著可以精確地控制設備的運行，通過智能控制系統對室內外環境狀況的自動分析和判斷，精確地調節設備的工作狀態。并且在智能化控制的基礎上，實現對室內環境中有害物質含量的監控，還能夠解決空調使用造成的健康風險。目前，在一些國際上空調生產技術領先的企業，已經有了相對成熟的智能化空調系統生產技術。應用這些設備不僅可以實現對每一間居室溫度濕度分別進行精確控制，還能滿足用戶通過公共網絡系統實現對居家空調設備的遠程控制。

（二）新能源應用技術

傳統的暖通空調設備大多使用電力、燃煤和燃氣做為能量來源。近年來，清潔能源的使用逐步成為建筑暖通系統設計的研究重點。其中比較常見得是利用零污染的太陽能和熱泵技術為暖通設備提供熱源。由于能源危機日益嚴重和國家的環保法規越來越嚴格，生產可再生的清潔能源為能量來源的暖通空調設備是企業發展的新機遇。

（三）研發零污染的制冷劑

傳統的含氟制冷劑對大氣層產生了巨大的破壞，目前，在制冷設備的生產中已經逐步被淘汰。使用既不產生對環境有害物質又具有高效的制冷效果的新型制冷劑是空調制造業未來的發展趨勢。

（四）蓄冷、蓄熱技術的應用

蓄冷和蓄熱技術能夠讓用戶避開用電高峰，既能讓施行峰谷電價地區的用戶享受到低電價的優惠，又可以減輕城市供電、供熱系統的運行壓力。其原理是利用設備的工作潛能把能量轉換為熱量或冷量蓄存在內部的介質當中，在需要時再通過介質與室內環境進行能量轉換，常見的介質為水或冰。

四、結語

在暖通空調設備的制造領域，我國的企業目前在節能技術的研究方面還有很大的進步空間。隨著國家新的環保法規的落實，給暖通空調設備制造企業的生產技術提出了更高的要求，也開拓了相關領域技術研發新的視角。生產企業必須順應時代的發展需要，在暖通空調設備的節能、環保和利用清潔能源技術方面取得新的突破，生產出能夠滿足新時代國家經濟發展要求的新產品，為消費者創造更加健康舒適的室內工作和生活環境。