淺析暖通空調節(jié)能技術的發(fā)展方向

【摘要】暖通空調系統(tǒng)的能耗是建筑能耗中最主要的組成部分，隨著建筑節(jié)能技術的發(fā)展，暖通空調系統(tǒng)中節(jié)能技術的運用越來越廣泛，在大幅降低整體建筑能耗、緩解能源緊張的同時，對綠色建筑的發(fā)展起到了極大促進作用。本文分析了未來暖通空調系統(tǒng)的節(jié)能技術的主要發(fā)展方向，歸納總結了一些常用的暖通空調系統(tǒng)節(jié)能措施，并對暖通空調行業(yè)的發(fā)展進行了展望。

【關鍵詞】空調能耗;綠色建筑;節(jié)能設計

1、前言

改革開放以來，我國的經(jīng)濟建設取得了舉世矚目的成就，伴隨著城市化的不斷推進，一座座高樓大廈屹立在我們周圍，經(jīng)濟的飛速發(fā)展也帶來了能源的緊缺，為了推動社會可持續(xù)發(fā)展，緩解能源的緊張局面，節(jié)能降耗已成為當前十分迫切的任務。近年來科學技術不斷發(fā)展，越來越多的節(jié)能技術被應用在建筑領域中，作為建筑能耗中的耗能大戶，暖通空調系統(tǒng)中節(jié)能技術的運用就顯得非常重要[1]。利用可再生能源、優(yōu)化中央空調自動控制系統(tǒng)、廢熱利用與余熱回收等都是未來中央空調系統(tǒng)節(jié)能技術發(fā)展的方向。

2、可再生能源的利用

可再生能源包括太陽能、風能、地熱能、生物質能等等，是一種可以持續(xù)得到補充、用之不盡的能源，探索暖通空調系統(tǒng)中可再生能源的利用具有十分重要的意義。

2.1地熱能的應用

地源熱泵技術是一種經(jīng)濟有效的空調節(jié)能技術，它通過少量電能的輸入，把地熱中的低品位能源轉化成可以利用的高品位能源，夏季可制冷，冬季可制熱，地下水、湖水、江河水、海水、污廢水都已成功作為地源熱泵空調系統(tǒng)的熱源。近年來，地源熱泵空調系統(tǒng)的運用越來越廣泛， 取得的環(huán)境和經(jīng)濟效益也十分顯著[2]。

自然界的水不斷循環(huán)，有著復雜的化學成分、化學性質和物理性質。不管是應用地表水或地下水，必須充分考慮水的化學成分、礦化度、硬度、渾濁度和腐蝕性等因素，并采取相應的處理措施，采用地表水水源熱泵空調系統(tǒng)需對取水方案進行論證分析，應用地下水源熱泵空調系統(tǒng)需充分保障地下水的回灌量，并采用解決土壤熱不平衡的技術措施，同時，熱源井的施工工藝和管理質量也是影響地源熱泵空調效果的關鍵因素。這些也是地源熱泵技術的控制難點和今后需要改進的方向。

2.2太陽能的應用

太陽能時一種可再生能源，清潔環(huán)保、資源豐富、分布廣泛，目前，太陽能熱水器產(chǎn)品在市面上已經(jīng)非常普遍，在蓄冷蓄熱空調系統(tǒng)中，太陽能熱水可以作為空調系統(tǒng)的熱源補給，大大提高空調系統(tǒng)整體運行效率，太陽能光伏發(fā)電應用也十分廣泛，光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)增長迅猛，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大，目前，實現(xiàn)產(chǎn)品化的太陽能空調產(chǎn)品以小型空調機組為主，但是國內也已經(jīng)開發(fā)出可直接使用太陽能供電的離心冷水機組，這表示太陽能在暖通空調領域的發(fā)展將迎來一個新的時代。

3、中央空調自動控制系統(tǒng)優(yōu)化

在目前的空調設計工況下，中央空調系統(tǒng)在大部分時間內不會在滿負荷狀態(tài)下運行，中央空調系統(tǒng)中空調主機的負荷能隨季節(jié)氣溫變化自動調節(jié)負載，而與主機相匹配的冷凍泵、冷卻泵卻不能自動調節(jié)負載，幾乎長期在滿負載下運行，造成了能量的極大浪費，也惡化了中央空調的運行環(huán)境和運行質量。隨著控制技術的日益成熟，通過引進先進的空調系統(tǒng)自動控制技術，可以大幅降低中央空調系統(tǒng)能耗[3]，取得顯著的節(jié)能效益。機房設計時，空調冷熱水機組的設計需要以詳細的空調冷熱負荷計算為基礎，合理配置冷熱源設備的臺數(shù)和容量，并制定合理的運行策略。通過機房群控系統(tǒng)的設置，連鎖主機對應的冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔等裝置，實現(xiàn)自動調節(jié)，自動匹配。

空調末端的管理監(jiān)控對空調系統(tǒng)節(jié)能有非常重大的意義，它可以降低末端設備自身的運行能耗，對房間有人和無人的情況自動管理調節(jié)，實現(xiàn)真正意義上的“人走機?！?，而且還能降低空調主機的負荷，為整個空調系統(tǒng)帶來20%以上的節(jié)能。空調計費系統(tǒng)的設置，還能約束人們隨意浪費空調能源的行為，增強人們的節(jié)能意識。

總之，智能建筑是今后建筑業(yè)發(fā)展的方向，中央空調控制系統(tǒng)是樓宇自動化系統(tǒng)非常中央的組成部分之一，積極發(fā)展空調自控技術是未來節(jié)能發(fā)展的重要方向。

4、余熱回收技術

積極研究和改進熱回收技術是發(fā)展暖通空調系統(tǒng)節(jié)能技術的重要舉措。目前市面上大部分的螺桿機組和離心機組都具備有冷凝熱回收的功能，回收的熱量可以用來供給生活熱水，實現(xiàn)熱水的免費供應。回收鍋爐煙氣余熱是鍋爐節(jié)能的重要途徑，使用余熱回收技術，鍋爐的熱效率可以提高10%以上，多余的熱水也可以用來供給生活熱水，而且可以有效減少有害物質的排放，更加節(jié)能環(huán)保。

5、空調系統(tǒng)其它節(jié)能措施

在進行空調系統(tǒng)節(jié)能設計時，可以適當提高空調供回水溫差，降低空調系統(tǒng)的輸送能耗?？照{末端的設計應根據(jù)建筑的使用功能和空間布局綜合考慮，當空調系統(tǒng)負擔的各區(qū)負荷差異比較大，部分負荷運行時間較長并要求溫度獨立控制時，采用變風量空調系統(tǒng)，實現(xiàn)空調系統(tǒng)按需供應。新風量大的使用房間和區(qū)域需設置新風熱回收系統(tǒng)，同時在空調的過渡季可以充分利用室外的新風，縮短空調主機的運行時間。對于空調區(qū)散濕量較小且技術經(jīng)濟合理時，宜采用溫濕度獨立控制系統(tǒng)等等。

6、展望

隨著建筑節(jié)能技術的發(fā)展和綠色建筑的推廣，暖通空調行業(yè)的發(fā)展也將迎來新的契機，

我們不僅要重視核心技術的開發(fā)，還要在空調系統(tǒng)設計、施工、運行管理水平上不斷提高和改進。

參考文獻：

[1]王策.淺談建筑節(jié)能設計與節(jié)能建筑推廣[J].河南建材，2018（12）.

[2]趙維東.簡析地源熱泵技術在建筑節(jié)能體系中的應用[J].綠色環(huán)保建材，2018（04）.

[3]王羽.暖通空調系統(tǒng)的自動控制探討[J].中國設備工程，2018（09）.

作者簡介：

郭俊捷（1988-），男，湖南省常德市規(guī)劃建筑設計院有限責任公司，工程師。