節能環保技術在暖通空調系統中的應用

陳高凱 任楠

摘 要：空調作為能耗嚴重的電器設備之一，對環境造成了一定的影響。需要遵循可持續發展理念，從設計和管理水平上不斷提高，達到節省能源的目的。本文對暖通空調的必要性、產生的效果、環保節能技術、未來發展趨勢等進行了詳細分析，旨在為暖通行業的從業者提供參考。

關鍵詞：暖通空調系統;節能環保;技術

自從上世紀20年代壓縮機飛速發展以來，暖通空調系統已經在各種公共建筑及普通居民家庭中得到廣泛使用，大大調節了室內溫度質量，提供高品質的生活環境，極大地提高了人們的生活質量。目前來說，越來越多的工業建筑和民用建筑采用中央空調，中央空調的普及程度也可以象征著一個地區的發展程度。然而，隨著空調在各種各樣的環境中被普遍使用，一系列的環境問題也成為了人們亟待解決的難點之一。

1 暖通空調的作用及運用節能環保技術的必要性

暖通空調是空調的一種，是現代科技發展和人們生活水平進步的共同產物。其主要作用有兩個：首先通過對室內的空氣溫度、空氣濕度及空氣流速等進行調節，使室內溫度等到達讓人舒服的目的，且暖風空調具有保證室內熱平衡的功能。其次，除去戶外運動時間、交通時間，人類的大部分時間都在室內，因此室內空氣質量對人的健康有很大影響。當今社會多數室內修裝飾復雜造成了室內污染物增加，而建筑物密封性更強，反而影響室內空氣的流通，因此室內空氣質量較差。要保證身體健康，必須保證通風。因此需要利用空調的進出氣功能實現室內空氣交換。這種交換方式不僅可以達到外排渾濁空氣的目的，還可以降低空調制造新風時的能源消耗，達到節能的目的。

2 影響暖通空調的不利因素

1）圍護結構的作用。按是否同室外空氣接觸，圍護結構可分為外圍護結構和內圍護結構。外圍護結構是指同室外空氣直接接觸的圍護結構，如外墻、屋頂、外門和外窗等;內圍護結構是指不同室外空氣直接接觸的圍護結構，如隔墻、樓板、內門和內窗等。外圍護結構的熱阻和熱穩定性對暖通空調系統有著顯著的影響，室內熱量或冷量通過外圍護結構向外界傳遞造成部分能量損失，通過門窗等結構的冷風滲透以及室內空間太大也會造成一部分能量的流失。由此可見，改變建筑結構，提高圍護結構的保溫作用，對暖通空調系統有很大的意義。

2）規劃設計的作用。建筑的規劃設計是在建筑開始建造以前，充分預想到所有導致熱量流失的情況以此避免，所以規劃設計在建筑建成以前起到很大的指導作用。采用熱阻高和熱穩定性好的建筑材料，考慮建筑構造和房屋朝向，結合地區地貌，充分的利用大自然的能源，諸如太陽能、風能等能量，多方面分析研究，盡可能利用自然的饋贈充分滿足節能設計規劃。

3 暖通空調系統中的環保節能技術

1）改善系統設計。在設計過程中對暖通空調系統加以改善實現其在高校經濟的狀況下運行，系統設計優劣直接影響到系統的使用性能，對整個建筑的節能也起到重要作用，因此在設計過程中應進行改善，如采用新風系統設計，研究表明，一個系統的新風量若能從最小新風量到全新風變化則系統在春秋季節可節約近60%的能耗，全年累計供冷量可減少近20%，可以說充分利用室外低溫新風可實現明顯的節能效果。

2）提高系統控制水平。空調系統通過調節空氣溫度、濕度、風速以及環境平均輻射溫度對人體進行調節，而傳統的空調系統僅測控空氣的溫度和濕度甚至僅測控空氣溫度，這種片面的控制模式勢必會導致系統對人體作用不直接、環境變化時對環境調控不迅速、人體感覺不適和系統不節能的后果。而熱濕環境下空調系統的應用可實現用舒適性評價（體感指標）作為系統的調控參數，不僅可徹底解決傳統控制模式中存在的弊病，并可實現大幅節能，數據顯示，采用該方法可在保證人體舒適感的前提下節能30%。

3）采用新的調節方式。影響人體舒適性感覺的環境參數較多，不同的參數組合可提供不同的舒適性效果，同時不同的參數組合的能耗也存在較大差異。如傳統的空調方式是將整個室內空氣加熱后通過空氣實現人體與環境的熱濕交換，因此需要較高的空氣溫度，該模式下由于維護結構的熱損失和對新風加熱所造成的熱損失均較大，而若采取增加輻射熱則所需的空氣溫度顯著下降，因此具有更為顯著的節能效果。

4）改變維護結構性能。暖通空調系統通過圍護結構的負荷占很大比例，而維護結構的保溫性能決定著其綜合傳熱系數的大小，因此在現代建筑中首先應通過提高圍護結構的保溫隔熱性能來實現系統節能，建筑冬季采暖熱負荷包括四周圍護結構散熱量、屋頂和地面散熱量、存在溫差的相鄰房間的傳熱量以及門窗和縫隙內進入室內的冷空氣耗熱量等，而該部分往往在設計中往往被忽視而增大了供暖熱負荷值的出入，因此，在現代建筑中盡量減小外門窗面積并采取高效的遮陽措施可在一定程度上實現系統節能。

5）拓展利用可再生能源。目前可再生能源在暖通空調的應用中主要有風能技術、太陽能技術、地下水技術、海洋技術等。其中風能暖通空調是在室外溫度低于室內溫度時，利用室外自然風來降低室內溫度。一般在晚上利用風能比常規空調系統更能節約電能。而現代發明的地源熱泵空調、太陽能空調等做到了對地源熱、太陽光的充分利用，利用這些可再生資源作為制冷能源進行制冷工作。這些能源的利用不僅能夠有效地節約電能的損耗，而且避免了耗電空調造成的熱島效應，更不會因為釋放氟利昂而破壞臭氧層，既能達到節能效果，又能達到環保效果。

4 對于制暖裝置的環保設計

1）蓄冷裝置的開發利用。全國各地對于電負性的使用情況有著很大的差異，這也就使得在某些時段上會出現供電不足的現象。尤其是針對現在的中國經濟發展較快的東部地區來說，用電情況更是非常緊張，采用蓄冷裝置可以很好的解決這種問題的發生，因為在高峰用電階段可以用先前儲存好的冷量釋放，這樣就能很大程度的減輕整體對于用電方面的壓力。冰蓄冷裝置在現在的用電高峰社會中具有很強的發展前景。

2）冷熱源的正確選擇。系統中對于空調節能的要求是非常高的，因此，在最初的設計方面要考慮的因素就更加繁瑣，對于中央空調來說，其中的冷熱源的選擇尤為重要，因為它涉及到能源的利用效率以及相關的使用問題等。中央空調作為現在公共場所最為普及的空調種類，所涉及的人群范圍也是最大的，所以對于其中的冷熱配置要求也就更加苛刻，方式大多采用水冷冷水機組十鍋爐、熱泵型機組和溴化鋰吸收式機組的形式。這種配置方式在能源的利用方面有著很強的優勢所在，其中的利用率更是能高達50%，其次采用冷熱源即熱泵型機組的方式，在能源的使用方面并不如上一種那樣，但是卻具有環保的超前特點。

3）新風預處理系統。該系統主要分為以下兩種：（1）除濕式系統。該系統的精密程度較高，主要是通過減少制冷量來控制和調節溫度以及濕度，兩種環境特征被分別控制，并且該系統可以使工業廢熱等能源充分利用，從而大大節省能源廢棄，由于其精密程度較高，所以往往被應用在對環境控制程度要求較高的地點。（2）熱回收式系統。該系統的精密程度相對于除濕式系統低一些，該系統工作原理是將儲存在排風中的能量回收處理以后再進行重新利用，從而預處理新風，主要應用于相對要求較低的場合。

5 結束語

目前暖通空調領域中的節能環保技術正在不斷擴大和普及，在綠色環保理念的影響下，暖通空調的設計將變得越來越規范嚴格。必須把握當前的實際情況，積極創新技術，提高從業人員的技術和綜合素質，降低能源的消耗，設計出質量更加優良的空調，提高空調在使用時的節能水平，為社會的綠色環保做出應有的貢獻。

參考文獻

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