對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的思考

摘要：對(duì)暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)研究、開(kāi)發(fā)與利用是暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的基礎(chǔ)，需要我們?nèi)w社會(huì)成員引起關(guān)注。本文通過(guò)對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)存在問(wèn)題的分析，提出了一系列合理化解決方案，找出暖通空調(diào)節(jié)能具體措施，降低暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗，提升能量使用效益。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào);系統(tǒng)設(shè)計(jì);環(huán)保節(jié)能

1.暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的意義

隨著時(shí)代的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)的建筑業(yè)迅速發(fā)展，建筑能耗不斷增加，建筑能耗已經(jīng)占據(jù)社會(huì)總能耗的1/3左右，有些地區(qū)高達(dá)40%，且其總量呈逐年上升趨勢(shì)，能源總消費(fèi)量的比例已從上個(gè)世紀(jì)70年末的10%上升到近年的28%左右，其中2/3為暖通空調(diào)系統(tǒng)所消耗。隨著城市化進(jìn)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(jìn)一步增大，這勢(shì)必造成能源供求矛盾的進(jìn)一步激化。此外，現(xiàn)有的暖通空調(diào)系統(tǒng)所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源，其中電能占絕大比例。能源的大量使用，使得地球資源日益匱乏，同時(shí)也帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，隨著二氧化碳、氮氧化物、硫化物、煙塵等的排放增加，酸雨現(xiàn)象頻繁發(fā)生，對(duì)生態(tài)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)了很大影響。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。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30%～50%完全可能。因此考慮暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能具有長(zhǎng)遠(yuǎn)意義。

2.暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)原則

2.1在節(jié)能的同時(shí)保持系統(tǒng)實(shí)際使用中的舒適度

這也就是要求設(shè)計(jì)者要綜合考慮暖通空調(diào)系統(tǒng)的溫度、風(fēng)速、功率以及輻射等影響實(shí)際使用舒適度的指標(biāo)間的相互影響，尋求合理的組合方式，調(diào)整適當(dāng)?shù)谋壤罱K達(dá)到節(jié)能與舒適二者間的平衡。為此，可以考慮盡可能的利用房屋的結(jié)構(gòu)與氣候環(huán)境的變化對(duì)房屋內(nèi)微氣候的影響，簡(jiǎn)化系統(tǒng)管路，在保證使用舒適度的基礎(chǔ)上進(jìn)一步減少管材的消耗量，同時(shí)也能方便系統(tǒng)的安裝，節(jié)省系統(tǒng)投資。

2.2統(tǒng)籌兼顧，實(shí)現(xiàn)整體到局部的全面調(diào)控

有些設(shè)計(jì)者考慮利用暖通空調(diào)系統(tǒng)實(shí)行集體供暖來(lái)降低能耗，雖然這樣能達(dá)到節(jié)能的目的，但并沒(méi)有考慮到空調(diào)使用過(guò)程中個(gè)人對(duì)環(huán)境的需求，不同人對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性差異較大，對(duì)空調(diào)的使用習(xí)慣也存在很大差別，因此集體供暖也并未在實(shí)質(zhì)上達(dá)到節(jié)能的效果。因此，設(shè)計(jì)者應(yīng)統(tǒng)籌兼顧，一方面利用系統(tǒng)保證每個(gè)房間內(nèi)部能夠?qū)崿F(xiàn)的溫度的獨(dú)立調(diào)控，另一方面也要實(shí)現(xiàn)分戶或分室熱量分?jǐn)偟墓δ堋?/p>

2.3與室內(nèi)環(huán)境協(xié)調(diào)作用

室內(nèi)的聲、光、色等因素直接影響著人體對(duì)環(huán)境舒適度的主觀感受，如果室內(nèi)裝修以暖色為主，且光線充足，無(wú)噪聲影響，那么即使環(huán)境溫度并不高，人們也很容易在心理上感覺(jué)到溫暖，從而避免能源的過(guò)度消費(fèi)。

3.暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能存在的問(wèn)題

3.1設(shè)計(jì)管理方面

空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能有一大部分的因素來(lái)自于暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，但是，在我們的實(shí)際工作過(guò)程中有一些設(shè)計(jì)部門和設(shè)計(jì)人員并未給予足夠的重視，加之工程設(shè)計(jì)周期普遍較短，以及一些技術(shù)性問(wèn)題沒(méi)有完全得到解決等原因，一些設(shè)計(jì)單位只求數(shù)量，忽視質(zhì)量，使得按設(shè)計(jì)施工完的系統(tǒng)不僅投資大，運(yùn)行能耗也相當(dāng)驚人，大大超過(guò)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，甚至有的公共建筑的暖通空調(diào)能耗占建筑總能耗達(dá)60%。

3.2能源管理的需求問(wèn)題

因?yàn)椤罢{(diào)整優(yōu)化”概念的缺乏，系統(tǒng)往往不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。很多大型的建筑缺乏基本的能耗監(jiān)控和分析功能，在一定程度上對(duì)運(yùn)營(yíng)管理是不利的。同時(shí)很多大樓的節(jié)能改造，其實(shí)只要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)真的調(diào)試使之達(dá)到設(shè)計(jì)功能、將系統(tǒng)的調(diào)節(jié)控制功能發(fā)揮出來(lái)，就可以將能耗降下來(lái)、但這種“軟”改造沒(méi)有多大的經(jīng)濟(jì)收益，所以商業(yè)化運(yùn)作的能源服務(wù)公司往往不愿意進(jìn)行這種改造。

4.節(jié)能設(shè)計(jì)的主要措施

4.1充分利用室內(nèi)環(huán)境對(duì)空調(diào)使用的影響

研究表明，室內(nèi)設(shè)定溫度變化1℃，暖通空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷則變化約10%左右，室內(nèi)濕度變化1%，暖通空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷則變化約2%左右，如果合理利用室內(nèi)溫度和濕度對(duì)空調(diào)使用功率的影響，其節(jié)能效果將是非常顯著的。因此，在選擇系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)之前，首先要對(duì)使用環(huán)境的溫度及、適度及其變化規(guī)律進(jìn)行精確的測(cè)量和科學(xué)的計(jì)算，在滿足使用舒適度和生產(chǎn)工藝的前提下，盡可能的降低系統(tǒng)的能耗。

4.2綜合考慮建筑物的整體能耗

在考慮暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能措施時(shí)，要將其與建筑物和周圍環(huán)境作為整體考慮，以提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能，減少熱負(fù)荷為主線，綜合降低建筑物的整體能耗。對(duì)于暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，則利用PDCA循環(huán)進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，與實(shí)際使用情況做實(shí)時(shí)對(duì)比，一方面可以尋求最佳的設(shè)計(jì)方式，另一方面在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)也可以及時(shí)采取措施進(jìn)行糾正。實(shí)際使用中，環(huán)境情況不斷變化，因此固定的設(shè)計(jì)工況顯然無(wú)法做到最大程度的節(jié)能，因此在設(shè)計(jì)前就要綜合分析建筑系統(tǒng)在使用中可能出現(xiàn)的典型狀態(tài)，有針對(duì)性的提出應(yīng)對(duì)方案，將建筑系統(tǒng)的整體能耗降到最低。

4.3開(kāi)發(fā)使用可再生能源或低品位能源為動(dòng)力的空調(diào)系統(tǒng)

設(shè)計(jì)人員應(yīng)密切關(guān)注可應(yīng)用的新技術(shù)，盡可能開(kāi)發(fā)使用可再生資源或低品位能源為動(dòng)力的空調(diào)系統(tǒng)，從而在根本上降低空調(diào)系統(tǒng)對(duì)能源的消耗量，同時(shí)減少空調(diào)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的影響。由于我國(guó)地?zé)豳Y源豐富，因此可推廣發(fā)展地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，目前這種空調(diào)系統(tǒng)已在發(fā)達(dá)國(guó)家得到了有效的應(yīng)用，且效果良好，對(duì)于我國(guó)暖通空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展具有借鑒意義。此外，太陽(yáng)能無(wú)疑是最潔凈且最具應(yīng)用前景的能源，設(shè)計(jì)人員可以此為研發(fā)重點(diǎn)，將太陽(yáng)能應(yīng)用到空調(diào)系統(tǒng)的動(dòng)力源，提高太陽(yáng)能的利用效率。

4.4提高設(shè)備系統(tǒng)的效率

隨著生活水平的提高，居民在生活中已不僅僅再滿足于溫飽的需求，而對(duì)生活品質(zhì)和質(zhì)量都有了更高的要求，其不僅需要具有良好的室內(nèi)環(huán)境，同時(shí)對(duì)居住的舒適性也有了更高的要求，這將導(dǎo)致居民在生活中為了滿足對(duì)環(huán)境及舒適度的要求，需要不斷的增加能耗來(lái)滿足自己的需求，從而使住宅建筑能耗呈不斷增長(zhǎng)的勢(shì)頭。由于全球氣候變暖，各地夏季氣溫逐年升高，從而將延長(zhǎng)空調(diào)器的使用時(shí)間，增加住宅的空調(diào)能耗。由此可見(jiàn)，提高住宅空調(diào)設(shè)備的效率，對(duì)于降低建筑能耗強(qiáng)度、減緩能耗量增長(zhǎng)速度有著重要意義。

4.5冷熱源回收也是重要節(jié)能途徑

最大限度地提高暖通空調(diào)系統(tǒng)能源利用率也是實(shí)現(xiàn)空調(diào)節(jié)能的主要途徑。空調(diào)冷熱回收利用主要是通過(guò)系統(tǒng)中安裝能量回收裝置，用排風(fēng)中的能量來(lái)處理新風(fēng)，就可以減少處理新風(fēng)所需的能量，降低機(jī)組負(fù)荷，達(dá)到節(jié)能的目的。在選擇熱回收裝置時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件、經(jīng)濟(jì)狀況、工程的實(shí)際狀況、排風(fēng)中有害氣體的情況等多種因素綜合考慮，選用合適的熱回收裝置，從而達(dá)到花較少的投資，回收較多熱（冷）量的目的。

4.6合理設(shè)計(jì)空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)

設(shè)計(jì)前對(duì)暖通空調(diào)供應(yīng)的所有房間的運(yùn)行時(shí)間、供暖面積以及人數(shù)等因素進(jìn)行充分調(diào)研，并將其劃分成幾個(gè)重點(diǎn)區(qū)域。全空氣空調(diào)系統(tǒng)易于改變新、回風(fēng)比例，可實(shí)現(xiàn)全新風(fēng)運(yùn)行，且易于集中處理噪聲、過(guò)濾凈化和控制空調(diào)區(qū)的溫、濕度，在面積較大、使用人數(shù)較多，或者需要集中控制溫度的房間中使用，可以獲得顯著的節(jié)能效益和環(huán)境效益;風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)可靈活調(diào)節(jié)各房間的溫度，根據(jù)房間的使用情況確定風(fēng)機(jī)盤管的啟停，容易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)分區(qū)控制，且設(shè)備體型小，在需要把系統(tǒng)分割為若干區(qū)域?qū)嵤┓謪^(qū)控制時(shí)可取得顯著的節(jié)能效益，但由于盤管內(nèi)細(xì)菌滋生及很難進(jìn)行二次過(guò)濾等問(wèn)題，會(huì)使室內(nèi)空氣品質(zhì)相對(duì)較差。但無(wú)論采取何種方式，都應(yīng)因地制宜，從節(jié)能、經(jīng)濟(jì)等多方面綜合合理的選擇空調(diào)系統(tǒng)。

5.結(jié)語(yǔ)

暖通空調(diào)系統(tǒng)在建筑行業(yè)也占據(jù)重要的位置，起著重要的作用，節(jié)能技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)和運(yùn)用是暖通空調(diào)系統(tǒng)、建筑系統(tǒng)節(jié)能的途徑和方法，是實(shí)現(xiàn)大幅度節(jié)能、產(chǎn)生顯著的環(huán)境和社會(huì)效益、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)科學(xué)發(fā)展前提。

參考文獻(xiàn)：

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