谈述暖通暖通空调系统节能措施

摘要：采用合理的措施和策略来节约空调能耗，可以节约资源、保护环境，对用户来说则可减少空调运行费用的开支，其经济性是显而易见的。在某种程度上

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，综合利用各种技术措施达到空调节能，有利于国民经济的可持续发展，是一件利国利民的好事。本文探讨了暖通空调系统的节能措施。
关键词：暖通；空调系统；节能；措施
随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善, 暖通空调系统得以广泛应用, 用于暖通空调系统的能耗也将进一步增大, 这势必造成能源供求矛盾的进一步激化。此外, 现有的暖通空调系统所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源, 其中电能占绝大比例。对这些能源的大量使用, 使得地球资源日益匮乏, 同时也带来严重的环境问题, 随着二氧化碳、氮氧化物、硫化物、烟尘等的排放增加, 酸雨现象频繁发生, 对生态环境和可持续发展造成了很大影响。根据暖通空调行业的研究成果, 现有空调系统的能耗是惊人的, 如果采用节能技术, 现有空调系统节能20%~ 50%是完全可能的。因此, 在暖通空调系统中考虑节能意义重大。

一、改变公众对空调系统的理解观念, 增强公众节能意识

对于舒适性空调系统, 从专业的角度来讲就是使人体有好的冷热舒适性。而在社会上常常发现一种这样的观念: 认为空调在夏季是越冷效果越好, 冬季越热效果越好。这显然与舒适性空调的出发点相违背。事实上, 这样不仅大大增大了空调系统的能耗, 同时由于室内外温差的增大, 也使人体对不同环境的适应性下降, 身体免疫力降低。

二、精心设计暖通空调系统, 使其在高效经济的状况下运行

系统设计的优劣直接影响到系统的使用性能。由于系统往往都是按最大负载且有一定的余量设计的，但是在绝大部分时间内实际负载远远比设计负载低。一年中负载在50%以下的运行小时数约占全部运行时间的50%以上。导致制冷机长时间处于低负载率的工况下，甚至时开时停，造成了一定的能源浪费。制冷机的COP 值随冷量的变化非常明显，因此，改进和提高机组部分负荷运行时的效率就成为空调系统节能的重要途径。根据全年逐时动态负荷计算所得的空调、供暖的冷、热负荷和全年负荷，以及能耗系统的准确计量，选择合理的运行策略，尽量使制冷机运行在较高的负荷下，以获得较高的COP，达到节能的目的。特别是过渡季和冬季充分利用室外新风作为自然冷源，随着室外气象参数的变化改变新风量，以最大限度地缩短主机的开启时间，有效提高舒适性并实现节能。可以说空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。

三、改善建筑维护结构的保温性能, 减少冷热损失

1、控制窗墙面积比。由于外窗的耗热量占建筑物总耗热量的35% 一45% , 因此, 在保障室内采光的前提下, 合理确定窗墙面积比十分重要。一般规定各朝向的窗墙比不得大于下列数字：北向25% 东、西向30% 南向35%。
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2、为提高门窗气密性和保温性能。应采用密闭性和保温性能良好的门窗。

3、外墙采用节能保温墙体。经过多年的实际应用, 证明采用该类保温系统的建筑, 无论是从节能效果和减轻楼体自重还是居住的舒适程度, 都是一项值得在全球范围内推广应用的节能新技术。
4、加强施工管理。除了按设计和规范要求做好墙窗等围护结构的保温施工外, 还应重点加强窗或玻璃幕墙与墙、墙与屋顶等相互结合部位的保温施工管理工作。尤其应注意采取相应的措施切断钢筋硷或钢构件、门窗钢附框等热的良导体形成的热桥作用。

四、提高系统控制水平, 调整室内热湿环境参数, 尽可能降低空调系统能耗

空调系统特别是舒适性空调系统对人体的作用是通过空气温度、湿度、风速、环境平均辐射温度进行的, 人体对环境的冷热感觉是这些环境因素综合作用的结果。以往的空调控制方式仅仅是测控空气的温度湿度, 甚至仅是空气温度。这显然是不全面的, 势必带来许多问题, 如空调系统对人体的作用不直接、当环境变化时对环境的调控不迅速、人体感到不舒适、空调系统的这种调控方式不节能。热湿环境研究成果的应用, 为人们采用新的控制方式方法提供了理论基础。如果采用舒适性评价指标即体感指标作为空调系统的调控参数, 如采用PMV 或SET指标对空调系统进行调控, 不仅可以解决传统控制方法存在的弊病, 而且可以实现大幅度的节能, 据初步研究表明, 采用这种控制方法可使空调系统在人体舒适的条件下节能30%左右。

五、采用新型节能舒适健康的空调方式

影响人体热舒适性的环境参数众多, 不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果, 但不同的热湿环境参数组合空调系统的能耗是不相同的。例如在冬季, 如果我们采用传统的空调方式, 把整个室内的空气加热, 通过空气实现人体与环境的热湿交换, 就需要较高的空气温度,此时通过维护结构的热损失和加热新风的热损失都比较大。如果我们根据热湿环境的研究成果, 改变传统的空调方式,增加辐射热( 如低温地板辐射采暖), 此时所需要的空气温度显著下降, 一般可达到12℃~ 14℃, 而传统方式一般在18℃ ~ 20℃ , 显然后者比前者具有显著的节能效果。在夏季也有类似的结果。

六、天然及可再生能源的利用

1、自然通风

自然通风是对自然条件的最充分的利用，也是改善热环境的有效措施。当室外空气干球温度
和焓值低于室内空气干球温度和焓值时，自然通风可以在不消耗能源的情况下降低室内空气温度，带走潮湿气体，从而达到人体热舒适。即使是室外空气温湿度已超过舒适区的标准，需消耗能源进行降温降湿处理，也可利用自然通风输送处理后的新风，省去风机能耗，且无噪声。既减少能耗又降低污染，符合可持续发展的思想。

2、太阳能供暖与制冷

太阳能供暖主要采用被动式太阳能和主动式太阳能供暖系统。太阳能制冷有两种方法：一是利用太阳能驱动机械装置，机械装置再驱动压缩制冷循环；另一种方法是从太阳直接获得热量来驱动吸收式制冷机，从而降低室内温度。这两种制冷技术均不采用对臭氧层有破坏作用的氟里昂，并且二者都采用较低等级的能源，在节能与环保方面有着光明的前景。

3、地热能的利用

利用地热供热供冷,有很好的应用前景。图2所示为地热水直接供暖或做空调热源的系统形式。 除此之外，常见的还有地热水间接供热，地热供暖加调峰锅炉，地热泵加热供热，地偶冷却等方式。目前全国已有越来越多的地热工程，不但可以用于供热，也可用于供冷（以热制冷）。设计管理得当，不仅节能，且有明显的经济效益。

4、污水的热利用

自石油危机以来，随着污水热能利用技术的进步和发展，目前污水热能已成为新的能源，利用污水为热源的污水热能利用空调系统，有着很大的节能潜力。据有关资料介绍，对集中空调系统，以处理水为热源时，可节能40％～44％；以未处理水为热源时，可节能30％～32％；对分散空调系统，上述两种情况都可节能13％左右[8]。另外，污水热能利用空调系统排入环境的CO2 和氮氧化物比传统空调系统要少。因此，污水被认为是一种稳定可靠、节能和清洁的新能源。

5、江水冷却

具有较大流量的江河水用于水冷式制冷装置，在江河沿岸地区使用有节能效果，并且不会引起水源的热污染。另外利用地表水（10m 以内）送入风机盘管机组进行空调，有一定的冷却效果。目前已在沿江部分地区推广使用。

七、开展冷热回收利用的研究运用工作, 实现能源的最大限度利用

目前许多空调系统冷热回收利用研究也在蓬勃发展, 并取得了一些可喜的成果, 如空调系统排风的全热回收器, 夏季利用冷凝热的卫生热水供应等, 都是对系统冷热的回收利用, 显著提高了空调系统能源利用率。
综上所述，暖通空调系统的节能占建筑节能的重要部分,暖通空调系统的节能不仅关系到人们的冷暖、健康、安全工作效果和产品质量, 还关系到国计民生和国家可持续发展的重要行业。因此,有必要对暖通空调系统在节能方面存在的问题给予重视, 使暖通空调系统具有并发挥经济性、节能性、安全性、舒适性和美观性的作用, 使其对国民经济的发展和人民生活的提高带来正面效应。
参考文献：
彭慧,崔宝珠,李静.建筑围护结构节能与暖通空调系统节能[J]. 煤气与热力. 2006(09)
何金刚,王磊,吴杨.节能环保技术在暖通空调系统中的应用[J]. 建筑节能. 2008(07)
[3] 叶继群.基于暖通空调系统节能的分析[J]. 中国新技术新产品. 2010(07)
[4] 吕立锋.暖通空调系统节能途径及未来的设计方向[J]. 中国新技术新产品. 2010(23)
[5] 龚怡殷.自来水计量系统改造工程存在问题及解决方案[J]. 广东建材. 2009(06)
[6] 黄海洋.暖通空调在建筑节能中的应用探讨[J]. 技术与市场. 2010(08)