暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能與節(jié)支優(yōu)化研究

章志紅

摘 要 隨著經(jīng)統(tǒng)來(lái)營(yíng)造一個(gè)舒適的工作、生活環(huán)境。暖通空調(diào)的大量使用造成了大量的能耗，如何減少暖通空調(diào)能耗、節(jié)約資源成為空調(diào)生產(chǎn)商和使用者最為關(guān)注的問(wèn)題之一。本文將提出幾條暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能與節(jié)支優(yōu)化的策略。

關(guān)鍵詞 暖通空調(diào);節(jié)能;節(jié)支

1 M暖通空調(diào)系統(tǒng)介紹

暖通空調(diào)系統(tǒng)作為建筑功能的一部分，起到了供暖、通風(fēng)以及空氣調(diào)節(jié)的作業(yè)，亦被運(yùn)用于汽車(chē)制造中。暖通空調(diào)系統(tǒng)類(lèi)別很多，按照不同的分類(lèi)方法我們可以將暖通空調(diào)系統(tǒng)分為以下幾類(lèi)：

（1）根據(jù)負(fù)擔(dān)室內(nèi)熱濕負(fù)荷所用的介質(zhì)來(lái)分，暖通空調(diào)系統(tǒng)可主要分為全空氣空調(diào)系統(tǒng)、空氣-水式空調(diào)系統(tǒng)和全水式空調(diào)系統(tǒng)。

①全空氣空調(diào)系統(tǒng)中，由經(jīng)過(guò)加熱或冷卻處理的空氣來(lái)負(fù)擔(dān)空調(diào)房間的室內(nèi)負(fù)荷全部。②空氣-水式空調(diào)系統(tǒng)中，由經(jīng)過(guò)處理的空氣和水共同負(fù)擔(dān)空調(diào)房間的室內(nèi)全部負(fù)荷。③全水式空調(diào)系統(tǒng)，由經(jīng)過(guò)加熱或冷卻處理的水負(fù)擔(dān)空調(diào)房間的室內(nèi)負(fù)荷。

（2）根據(jù)暖通空調(diào)空氣處理裝置末端的不同，暖通空調(diào)系統(tǒng)通常分為定風(fēng)量系統(tǒng)、變風(fēng)量系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)-盤(pán)管系統(tǒng)。

①定風(fēng)量系統(tǒng)和變風(fēng)量系統(tǒng)都屬于全空氣空調(diào)系統(tǒng)的范疇，不同的是定風(fēng)量系統(tǒng)的送風(fēng)量恒定，當(dāng)空調(diào)負(fù)荷減小時(shí)，系統(tǒng)風(fēng)機(jī)仍以恒定的轉(zhuǎn)速工作，這勢(shì)必造成能量的浪費(fèi)。②變風(fēng)量系統(tǒng)可以利用變風(fēng)量末端裝置調(diào)整房間送風(fēng)量，從而達(dá)到控制房間溫度的目的。系統(tǒng)風(fēng)機(jī)采用變頻器進(jìn)行控制，當(dāng)空調(diào)負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，變頻器可控制系統(tǒng)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行相應(yīng)變化，因此變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)具有很好的節(jié)能效果。③風(fēng)機(jī)-盤(pán)管系統(tǒng)是一種比較常用的空調(diào)系統(tǒng)形式，它將冷凍水輸送到空調(diào)濟(jì)的發(fā)展、生活水平的提高，人們?cè)絹?lái)越愿意花錢(qián)安裝暖通空調(diào)系房間，風(fēng)機(jī)將室內(nèi)空氣或室外混合空氣通過(guò)表冷器進(jìn)行冷卻或加熱后送入室內(nèi)，使室內(nèi)氣溫降低或升高，以滿足人們的舒適性要求。

（3）根據(jù)暖通空調(diào)系統(tǒng)水量特性，暖通空調(diào)系統(tǒng)可分為定水量系統(tǒng)和變水量系統(tǒng)。

①定水量系統(tǒng)是指空調(diào)系統(tǒng)的冷凍水量恒定，當(dāng)空調(diào)負(fù)荷減小時(shí)，冷凍水泵仍以恒定的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，這樣便出現(xiàn)了小溫差、大流量的現(xiàn)象，勢(shì)必造成能量的浪費(fèi)。②以提高冷、熱源機(jī)器的效率為目的的變水量空調(diào)系統(tǒng)，通過(guò)供應(yīng)不同溫度的水給空調(diào)機(jī)，避免了小溫差、大流量等現(xiàn)象出現(xiàn)。變水量空調(diào)系統(tǒng)的水泵利用變頻控制，可以根據(jù)負(fù)荷情況實(shí)時(shí)改變冷凍水送水量，這樣不但可以提高空調(diào)機(jī)組的效率，而且能夠達(dá)到節(jié)約水泵用電的效果。在上述的空調(diào)系統(tǒng)中，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)和變水量空調(diào)系統(tǒng)是現(xiàn)階段比較先進(jìn)、比較節(jié)能的空調(diào)類(lèi)型，一般探討暖通空調(diào)節(jié)能與節(jié)支優(yōu)化說(shuō)的就是變風(fēng)量和變水量空調(diào)系統(tǒng)[1]。

2研究暖通空調(diào)節(jié)能的意義

（1）暖通空調(diào)是建筑能耗中最重要的部分，通過(guò)對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化，尋找各個(gè)設(shè)備的最佳工作點(diǎn)，可以降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗，從而降低建筑能耗。研究表明，采用節(jié)能措施的空調(diào)能達(dá)到降低最多45%能耗的效果。

（2）在分時(shí)電價(jià)和用電高峰時(shí)段的環(huán)境下，優(yōu)化暖通空調(diào)系統(tǒng)不僅可以減少空調(diào)使用者的電費(fèi)，而且能夠緩解電網(wǎng)用電高峰期的總負(fù)荷，避免高峰期的電量浪費(fèi)，減少總發(fā)電量，增強(qiáng)電力系統(tǒng)運(yùn)行的持續(xù)性、可靠性和穩(wěn)定性。

（3）暖通空調(diào)的優(yōu)化運(yùn)行不但能夠提高精密儀器、設(shè)備的工作效率，起到節(jié)能減排的作用，而且能夠更加合理地控制室內(nèi)熱濕環(huán)境，給人們營(yíng)造一個(gè)舒適安逸的生活、工作環(huán)境，提高了人們的生活品質(zhì)和工作效率。

3節(jié)能與節(jié)支優(yōu)化策略

3.1 要想實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)的節(jié)能與節(jié)支，必須從多個(gè)方面下手

本文從以下幾個(gè)方面提出幾點(diǎn)暖通空調(diào)的節(jié)能與節(jié)支優(yōu)化策略。

（1）合理地設(shè)計(jì)安裝暖通空調(diào)系統(tǒng)。暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須秉持著節(jié)能環(huán)保、舒適安逸的理念，尤其是復(fù)雜的中央空調(diào)系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)直接關(guān)系到空調(diào)的使用與能耗。暖通空調(diào)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)要滿足部分負(fù)荷運(yùn)行的要求，根據(jù)空調(diào)安裝區(qū)域面積、房間朝向、人口量以及溫濕條件等設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)，這樣才能達(dá)到空調(diào)節(jié)能的第一步。

（2）在暖通空調(diào)正式安裝使用以前必須對(duì)其進(jìn)行能耗分析，只有在正常工作狀態(tài)下能耗達(dá)標(biāo)的系統(tǒng)才能進(jìn)行投入使用。而要分析暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗之前必須先建立一個(gè)完善的功率計(jì)算模型，這個(gè)模型涉及冷卻水泵功率、系統(tǒng)送風(fēng)量、冷卻塔水流量及水溫、制冷劑出水溫度等。

（3）安裝過(guò)程中也要考慮設(shè)計(jì)水利平衡裝置，它可以有效地減少能耗。水力平衡裝置設(shè)置在空調(diào)水系統(tǒng)和供暖系統(tǒng)中。對(duì)于定流量的系統(tǒng)，水利平衡應(yīng)通過(guò)靜態(tài)水力平衡閥來(lái)實(shí)現(xiàn);對(duì)于變流量系統(tǒng)而言，采用的是動(dòng)態(tài)水力平衡閥。

3.2 提高建筑的保溫性能

一般說(shuō)來(lái)，保溫性好的建筑其能耗都較小，因此提高建筑的保溫性能在一定程度上能減少暖通空調(diào)的能耗。建筑的保溫性能主要與建材、房間設(shè)計(jì)、室內(nèi)外溫度等因素有關(guān)。我們可以通過(guò)選擇隔熱性能好的建材作為建筑材料，在建筑設(shè)計(jì)室盡量控制建筑物體的形態(tài)系數(shù);在房間設(shè)計(jì)上可以合理地控制窗墻比，盡可能減少外窗的面積，防止熱能流失;窗戶、房間的朝向盡可能避開(kāi)濕冷向。

3.3 采用變頻技術(shù)

將變頻技術(shù)運(yùn)用到暖通空調(diào)系統(tǒng)中可以改善系統(tǒng)中原本存在的工藝問(wèn)題，到達(dá)能耗降低的效果。變頻技術(shù)可以根據(jù)暖通空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)際負(fù)荷變化來(lái)調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)的輸出效率，從而達(dá)到能耗降低效果。在變風(fēng)量系統(tǒng)和變水量系統(tǒng)中，變頻技術(shù)通過(guò)控制風(fēng)量和水量的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)省電節(jié)能。

3.4 使用可再生能源

隨著地?zé)帷⑻?yáng)能、海洋能等可再生能源的開(kāi)發(fā)，采用這些能源作為動(dòng)力的空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。太陽(yáng)能空調(diào)通過(guò)儲(chǔ)藏太陽(yáng)能進(jìn)行制冷工作;地源熱泵空調(diào)吸收大自然的天然能源對(duì)城市進(jìn)行供暖。這些新型空調(diào)的出現(xiàn)都會(huì)在一定程度上緩解供電壓力、改善能源消耗結(jié)構(gòu)。

3.5 熱回收技術(shù)

通過(guò)回收空調(diào)系統(tǒng)釋放出多余的熱能，進(jìn)行二次供暖，從而達(dá)到減少能耗的效果。該技術(shù)在排風(fēng)口處進(jìn)行熱回收處理，將機(jī)組放排的熱能轉(zhuǎn)入室內(nèi)使用，不僅能降低能耗，還能減少熱污染，防止城市熱島效應(yīng)。

4結(jié)束語(yǔ)

節(jié)能減排備受關(guān)注，如何在暖風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)上進(jìn)行能耗減少是我們暖通行業(yè)的重點(diǎn)之一。除了現(xiàn)有的節(jié)能節(jié)支技術(shù)外，我們還應(yīng)該結(jié)合新技術(shù)提出更有效的節(jié)能策略。

參考文獻(xiàn)

[1] 魚(yú)劍琳，王洋浩.建筑節(jié)能應(yīng)用新技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，

2006：307.