淺析暖通空調(diào)節(jié)能及新技術(shù)

農(nóng)立新

摘要：隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展、工業(yè)現(xiàn)代化步伐的加快，空調(diào)技術(shù)已經(jīng)在各行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，通過推廣暖通空調(diào)節(jié)能新技術(shù)，不僅可以有效地降低能耗，改善環(huán)境，而且可以有效保護自然資源，有著自然和社會的雙重意義，是社會發(fā)展的必然趨勢。本文主要分析了暖通空調(diào)節(jié)能及新技術(shù)。

關(guān)健詞：暖通空調(diào)；節(jié)能；技術(shù)

隨著城市化進程的加快和人民生活質(zhì)量的改善，暖通空調(diào)系統(tǒng)得以廣泛應(yīng)用.用于暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗也將進一步增大，這勢必造成能源供求矛盾的進一步激化。根據(jù)暖通空調(diào)行業(yè)的研究成果，現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)的能耗是驚人的.但如果采取相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)，使現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能20%～50%。完全可能。因此在暖通空調(diào)系統(tǒng)中考慮節(jié)能，意義十分重大。

一、暖通空調(diào)節(jié)能的思路

暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的真正目標(biāo)是以節(jié)能為原則，用熱舒適指標(biāo)指導(dǎo)系統(tǒng)中的節(jié)能設(shè)計，尋找溫度、濕度、平均輻射溫度、風(fēng)速和勞動強度這六種影響熱舒適指標(biāo)因素的合適比例，達到人們熱舒適指標(biāo)與節(jié)能降耗的穩(wěn)定協(xié)調(diào)。盡管在寒冷的冬季，影響人體舒適的主要因素是溫度變化，但生活環(huán)境中的聲、光、色同樣可以影響舒適指數(shù)，在建筑中采用暖色調(diào)提高人們的心理溫度，調(diào)低實際室內(nèi)溫度，避免能源消耗。同時通過選取合理的暖通設(shè)計參數(shù)，從溫度和濕度方面來確保室內(nèi)舒適的標(biāo)準(zhǔn)時，節(jié)能是負(fù)荷大小的重點因素。

二、影響暖通空調(diào)節(jié)能的因素

1、圍護結(jié)構(gòu)的影響。圍護結(jié)構(gòu)包括外圍護結(jié)構(gòu)和內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)。外圍護結(jié)構(gòu)包括屋面、外墻和窗戶等；內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)系指室內(nèi)地面、天棚、內(nèi)隔墻等。在空調(diào)能耗中，20%～50%能耗是為了滿足由于圍護結(jié)構(gòu)傳熱所帶來的能耗。圍護結(jié)構(gòu)的保溫性能和窗戶與墻壁所占面積，都決定了圍護結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)，決定通過圍護結(jié)構(gòu)空調(diào)負(fù)荷的高低。改善和提高圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能，降低熱負(fù)荷是我國考慮建筑節(jié)能的主線。

2、暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計管理方面的影響。暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計是空調(diào)節(jié)能的基礎(chǔ)，對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果有著重要的影響。然而，在實際工作中有些設(shè)計人員并未給予足夠的重視，一些設(shè)計問題并沒有得到細(xì)致有效的處理，使得按設(shè)計施工完成的系統(tǒng)不僅投資大，運行能耗也相當(dāng)驚人，大大超過了國家標(biāo)準(zhǔn)。

三、暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計

設(shè)計、計算的合理性，應(yīng)注重從節(jié)能的角度認(rèn)真進行設(shè)計方案的比較和優(yōu)選。例如對冷熱源系統(tǒng)的選擇，因為暖通空調(diào)系統(tǒng)所消耗的能量大部分是冷熱源系統(tǒng)中消耗掉的。選擇冷熱源系統(tǒng)不僅需要考慮它的初投資和運行費用。還應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)啬茉唇Y(jié)構(gòu)和建筑使用功能特點，對耗能指標(biāo)進行分析比較。在系統(tǒng)形勢選擇和劃分時應(yīng)注意考慮不同朝向、周邊區(qū)與內(nèi)區(qū)之間的差異，系統(tǒng)應(yīng)分開設(shè)置或分環(huán)，以便分系統(tǒng)或分環(huán)控制和調(diào)節(jié)。這樣可以避免某些區(qū)域出現(xiàn)夏季過冷或冬季過熱的現(xiàn)象。造成不必要的能量損耗。在設(shè)計中應(yīng)注意考慮節(jié)能效果.不能盲目地追求新技術(shù).認(rèn)為采用最新技術(shù)的設(shè)計方案就是最佳方案。實際上每種方案都有其適用條件和范圍。在確定暖通空調(diào)設(shè)計方案時。務(wù)必結(jié)合工程的具體情況。根據(jù)負(fù)荷特性、建筑使用功能要求和環(huán)境特點等多方面因素.注意從節(jié)能角度、全面技術(shù)經(jīng)濟分析比較后確定出最佳設(shè)計方案。確保系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性與節(jié)能性。

四、暖通空調(diào)的節(jié)能技術(shù)

1.熱源系統(tǒng)的優(yōu)化選擇

在暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計過程中，應(yīng)根據(jù)工程建筑的實際情況，合理選擇熱源系統(tǒng)。一般情況下，我國市場常見的熱源種類主要為：熱泵、熱電站、區(qū)域鍋爐房、小型鍋爐、直燃型溴化鋰吸收式熱水機組等。

2.推廣使用變頻技術(shù)

在現(xiàn)代化暖通空調(diào)系統(tǒng)中，變頻技術(shù)的應(yīng)用具有較強的必然性。通過變頻技術(shù)，既可彌補空調(diào)系統(tǒng)的工藝問題，也可減少能源消耗，降低運行成本。一般情況下，空調(diào)系統(tǒng)僅按照事先設(shè)計的額定功率運行，在負(fù)荷較低的情況下，如果設(shè)備仍以額定功率實行全負(fù)荷運行，那么必然產(chǎn)生能源浪費。通過在暖通空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用變頻技術(shù)，就可實現(xiàn)空調(diào)設(shè)備的輸出功率隨著負(fù)荷的變化情況而有所調(diào)節(jié)，發(fā)揮節(jié)能減排效果。

3.降低熱媒介的能耗

在暖通空調(diào)系統(tǒng)中，節(jié)能工程設(shè)計應(yīng)該注重各個環(huán)節(jié)的能源消耗。以具體設(shè)計及實際運行狀況為出發(fā)點，形成整體性的空調(diào)節(jié)能體系。其中熱媒介質(zhì)傳輸系統(tǒng)作為暖通空調(diào)的重要組成部分，其熱能輸送方式、材料選擇等，均對節(jié)能問題產(chǎn)生影響。

4.合理確定空調(diào)方式

隨著人們生活水平的提高，新型節(jié)能、舒適、健康的空調(diào)運行方式逐漸被推崇。對于暖通空調(diào)系統(tǒng)來說，其應(yīng)用的舒適程度主要取決于風(fēng)速、濕度、空氣濕度、環(huán)境平均輻射溫度以及人們對環(huán)境的感覺等綜合因素。

5.冷熱能回收的優(yōu)化

當(dāng)前，有關(guān)暖通空調(diào)系統(tǒng)的冷熱能回收問題正在進一步研究，以推動空調(diào)系統(tǒng)的冷熱能回收效率，在保障能源利用效率的前提下，實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。通過對排風(fēng)余熱的回收，可更好地應(yīng)用排風(fēng)能量，對新風(fēng)進行預(yù)冷或者預(yù)熱，減少負(fù)荷量，實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能；排風(fēng)余熱的回收可以分為全熱回收及顯熱回收兩大部分，回收設(shè)備一般為板翹式全熱交換器、轉(zhuǎn)輪式全熱交換器、板式顯熱交換器。

四、暖通空調(diào)新技術(shù)

1、空調(diào)水系統(tǒng)變頻變流量技術(shù)

中央空調(diào)的冷負(fù)荷隨環(huán)境溫度和使用面積的變化而變化，定流量水系統(tǒng)的水系的水泵電機基本是滿負(fù)荷運行，形成大流量小溫差的現(xiàn)象，針對這種效率低，能耗大的情況，采用空調(diào)水系統(tǒng)變頻器控制冷凍水泵電機運行，使冷凍水的流量與冷負(fù)荷成正比例的變化，收到良好的節(jié)能效果，經(jīng)濟效益顯著。選用變頻器時主要考慮到電機功率相匹配的容量，同時也要考慮可靠性高，操作簡便，價格適宜等因素。變頻器的發(fā)展大約經(jīng)過30年的技術(shù)創(chuàng)新，目前已成為電機調(diào)速轉(zhuǎn)動的主流，在各行業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用，而且隨著變頻器的全數(shù)字控制方式發(fā)展，其精度高，可靠性高，穩(wěn)定性好，存儲能力強，邏輯運算能力強等優(yōu)勢將更加突出，經(jīng)濟效益更加顯著，應(yīng)用范圍更加廣泛。

2、蓄冷蓄熱、低溫送風(fēng)和大溫差技術(shù)：

空調(diào)蓄冷，利用分時電價的不同，貯存電網(wǎng)低谷時段的“便宜的能源”，在需要冷量的峰值時段，將貯存的冷量釋放出來以滿足空調(diào)負(fù)荷的要求。以蓄冷介質(zhì)區(qū)分，有水蓄冷、冰蓄冷和共晶鹽蓄冷三種方式。冰蓄冷的優(yōu)勢：①冷水機組容量降低38%；②空調(diào)設(shè)備功率減少27%；③年運行費用節(jié)省37.1萬元。冰漿是含有懸浮冰粒子的固液兩相溶液，也稱流體冰，二元冰。其中冰粒子顆粒為毫米至厘米級別，通常為了降低凝固點加入醇類和鹽類抑制劑。

3、地源熱泵技術(shù)

地源熱泵空調(diào)是以水為載體，通過地源熱泵機組系統(tǒng)，冬季將地溫?zé)崮埽ǖ叵滤蛲寥罒崮埽﹤鬟f轉(zhuǎn)移到需要供暖的建筑物內(nèi)部，夏季又可以將建筑物內(nèi)熱量，通過熱泵機組系統(tǒng)，傳遞轉(zhuǎn)移到地球淺部地層中去，它是充分利用了地下水或地下土壤常年溫度保持恒定的一種空調(diào)設(shè)備。

五、結(jié)語

通過上述分析可以看出，暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計和新技術(shù)推廣上在整個建筑節(jié)能設(shè)計中占有重要地位，只有對暖通空調(diào)系統(tǒng)目前存在的問題給予重視，才能充分發(fā)揮它的經(jīng)濟性、節(jié)能性、安全性和舒適性。建筑節(jié)能尤其是暖通空調(diào)方面的節(jié)能，潛力還是很大的，可以通過多種途徑對系統(tǒng)進行節(jié)能，每一個暖通專業(yè)工作者，都有義務(wù)在暖通空調(diào)的節(jié)能領(lǐng)域里貢獻出自己的一份力量。

參考文獻：

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