淺談節(jié)能環(huán)保技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用

周強(qiáng)

（煤炭工業(yè)合肥設(shè)計(jì)研究院 安徽 合肥 230001）

淺談節(jié)能環(huán)保技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用

周強(qiáng)

（煤炭工業(yè)合肥設(shè)計(jì)研究院 安徽 合肥 230001）

雖然我國(guó)資源總量大，但實(shí)際資源存量卻嚴(yán)重不足，屬于能源短缺國(guó)。并且我國(guó)是能源消耗大國(guó)，是世界能源主要消耗國(guó)之一，消耗總量?jī)H次于美國(guó)。在我國(guó)能源消耗中建筑能耗占據(jù)了很大比例，發(fā)達(dá)國(guó)家建筑能耗僅占社會(huì)總能耗的15～20%左右，而我國(guó)建筑能耗卻占總能耗量的30%以上，并且近些年呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)。高能耗代表著高排放，因此環(huán)境污染問(wèn)題也會(huì)隨之而來(lái)，這十分不利于我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，我國(guó)應(yīng)在現(xiàn)代建筑工程中積極推廣和應(yīng)用節(jié)能保護(hù)技術(shù)。暖通空調(diào)系統(tǒng)在建筑能耗中占據(jù)著很大比例，將節(jié)能環(huán)保技術(shù)應(yīng)用到暖通空調(diào)系統(tǒng)中有著一定必要性。本文將針對(duì)節(jié)能環(huán)保技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用展開(kāi)研究。

節(jié)能環(huán)保；暖通空調(diào)系統(tǒng)；節(jié)能技術(shù)；能耗

引言

暖通空調(diào)系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)建筑采暖、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)功能的主要暖通設(shè)備。暖通空調(diào)系統(tǒng)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用大大提高了建筑舒適性，改善了居民生活品質(zhì)，但暖通空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用中存在著嚴(yán)重的能耗問(wèn)題和污染問(wèn)題。近些年，隨著全球生態(tài)環(huán)境破壞的日益嚴(yán)重，人們環(huán)保節(jié)能意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)，這使得暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗和污染問(wèn)題受到了廣泛關(guān)注。因此，在暖通空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用節(jié)能環(huán)保技術(shù)顯得尤為重要。只有通過(guò)環(huán)保節(jié)能技術(shù)才能有效降低暖通空調(diào)系統(tǒng)能源消耗，緩解暖通空調(diào)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)環(huán)保運(yùn)行。

1　暖通空調(diào)系統(tǒng)的基本類(lèi)型和作用

暖通空調(diào)系統(tǒng)直接影響著建筑內(nèi)部環(huán)境、控制質(zhì)量，隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，暖通空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用越來(lái)越頻繁，不論商業(yè)建筑中，還是民用建筑，或是工業(yè)建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)都必不可少。暖通空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用的目的是：為人們提供舒適的生活、辦公、學(xué)習(xí)環(huán)境，通過(guò)對(duì)室內(nèi)空氣濕度、氣流速度、空氣溫度的調(diào)節(jié)，改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，使人體保持熱平衡，滿(mǎn)足人們對(duì)舒適感和室內(nèi)溫度的需求?，F(xiàn)代建筑密集度越來(lái)越高，且室內(nèi)封閉性也在不斷增加，室內(nèi)污染源多樣化，這無(wú)疑增加了室內(nèi)煙塵濃度和細(xì)菌含量，并且許多建筑裝修材料都使用了化學(xué)物質(zhì)，也會(huì)嚴(yán)重污染室內(nèi)空氣[1]。暖通空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用恰恰有利于降低室內(nèi)空氣污染程度，提高空氣質(zhì)量。暖通空調(diào)系統(tǒng)種類(lèi)繁多功能和性能有著明顯差異。根據(jù)熱濕負(fù)荷所用的介質(zhì)可分為：全水式空調(diào)系統(tǒng)、空氣-水式空調(diào)系統(tǒng)、全空氣空調(diào)系統(tǒng)。根據(jù)空氣處理裝置的不同可分為：定風(fēng)量系統(tǒng)、變風(fēng)量系統(tǒng)、盤(pán)管系統(tǒng)。定風(fēng)量系統(tǒng)、變風(fēng)量系統(tǒng)能耗問(wèn)題突出，盤(pán)管系統(tǒng)具有較好的節(jié)能效果。根據(jù)水量特性可分為定水量系統(tǒng)和變水量系統(tǒng)。定水量系統(tǒng)冷凍水泵恒定運(yùn)轉(zhuǎn)，能耗嚴(yán)重。雖然變水量系統(tǒng)也存在能耗問(wèn)題，但可通過(guò)變頻控制技術(shù)達(dá)到節(jié)能目的。暖通空調(diào)系統(tǒng)使用中的能耗問(wèn)題和污染問(wèn)題一直制約著暖通空調(diào)系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。隨著我國(guó)能源供應(yīng)的日益緊張，暖通空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用中必須要充分對(duì)節(jié)能、環(huán)保問(wèn)題進(jìn)行考慮，從而降低能耗和污染，真正意義上改善人們生活質(zhì)量。

2　暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗的影響因素

現(xiàn)如今能耗問(wèn)題越來(lái)越受到國(guó)家重視，節(jié)能問(wèn)題已被列入“十一五”規(guī)劃綱要中，節(jié)能問(wèn)題關(guān)系著國(guó)際經(jīng)濟(jì)發(fā)展和建設(shè)，影響著我國(guó)未來(lái)發(fā)展方向。我國(guó)建筑能耗中暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗占著很大比例，是影響建筑能耗的主要因素，暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保值得研究。影響暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗的因素有很多，建筑熱工特性會(huì)對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗產(chǎn)生影響[2]。以圍護(hù)結(jié)構(gòu)為例，圍護(hù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱損失占總的熱損失比例較大，是全部熱損失的77%，而通過(guò)門(mén)窗、縫隙滲透的熱損失僅占23%，可見(jiàn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的影響之大。熱損失是提高暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗的主要原因之一。此外，建筑規(guī)劃、布局、方位朝向、建筑間隔、風(fēng)主導(dǎo)方向、太陽(yáng)輻射都會(huì)對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗產(chǎn)生影響。因此，優(yōu)化建筑規(guī)劃，充分重視對(duì)太陽(yáng)能和風(fēng)主導(dǎo)方向、地形地貌等自然因素的利用，是降低暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗的最有效，最環(huán)保的方式。暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)工程具體情況和當(dāng)?shù)貙?shí)際情況進(jìn)行全面分析，找出科學(xué)的方案，合理選擇系統(tǒng)類(lèi)型，明確技術(shù)要點(diǎn)，使暖通空調(diào)系統(tǒng)能夠在不同環(huán)境下經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)行。高能耗代表著高排放、高成本，降低能耗不僅能夠減少污染，更能夠降低成本，實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源。當(dāng)前我國(guó)能源緊張問(wèn)題突出，暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能勢(shì)在必行。

3　節(jié)能環(huán)保技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用

暖通空調(diào)系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑中非常重要的系統(tǒng)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，建筑行業(yè)的快速發(fā)展暖通空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用范圍將越來(lái)越大，如果不做好暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能必然會(huì)加快我國(guó)能源消耗，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生更大的破壞，給我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)阻礙，我國(guó)想要緩解日益嚴(yán)重的污染問(wèn)題和能源緊缺問(wèn)題，必須將節(jié)能環(huán)保技術(shù)融入到暖通空調(diào)系統(tǒng)中。下面通過(guò)幾點(diǎn)來(lái)詳細(xì)分析節(jié)能環(huán)保技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用：

3.1采用新型清潔能源

暖通空調(diào)系統(tǒng)最大的能耗是電能消耗，想要降低電能消耗，建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)充分利用自然資源，合理選擇建筑位置、朝向。另外，為了控制暖通空調(diào)系統(tǒng)的CO2和SO2排放量，降低暖通空調(diào)系統(tǒng)排放對(duì)環(huán)境污染。應(yīng)選用新型清潔、可再生能源作用暖通空調(diào)系統(tǒng)能源。例如，天然氣、地源熱、風(fēng)力等等。這些新型能源能夠?yàn)榻ㄖw節(jié)能做出巨大貢獻(xiàn)。以地源熱為例，地源熱空調(diào)冬季能夠?yàn)榻ㄖ峁崮?，夏季向地下釋放熱量，為建筑提高冷空氣，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、濕度，是理想的節(jié)能環(huán)保技術(shù)。

3.2變頻技術(shù)

目前暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中有變頻和定頻兩種。定頻冷凍泵持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，能耗問(wèn)題突出，暖通空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用變頻技術(shù)已成為暖通空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展的主流方向。變頻技術(shù)優(yōu)勢(shì)十分明顯，能夠最大限度降低暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗水平。通過(guò)變頻技術(shù)可根據(jù)不同需求選擇暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行模式，來(lái)實(shí)現(xiàn)降低能耗，減少排放。變頻技術(shù)的應(yīng)用不僅能降低能耗，減少運(yùn)行成本，更能提高暖通空調(diào)系統(tǒng)靈活性，滿(mǎn)足不同用戶(hù)需求，彌補(bǔ)了暖通空調(diào)系統(tǒng)先天不足問(wèn)題，使整個(gè)暖通空調(diào)系統(tǒng)得到了優(yōu)化。但在變頻技術(shù)的應(yīng)用中要注意設(shè)計(jì)方面要留有一定設(shè)計(jì)冗余，要充分結(jié)合室內(nèi)外環(huán)境和當(dāng)?shù)貧夂驐l件變化，考慮實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷以及使用基本情況，以保障設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性，以滿(mǎn)足使用需求提高暖通空調(diào)系統(tǒng)整體性能。

3.3蓄冷技術(shù)

不同地區(qū)、不同城市、不同地理位置、不同建筑用，電負(fù)荷情況和暖通空調(diào)系統(tǒng)使用情況有著明顯差異。用電高峰期時(shí)，供電壓力較大，供電不足問(wèn)題突出，暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗嚴(yán)重。而用電低谷時(shí)期，卻存在著供電過(guò)剩情況，供電系統(tǒng)能力并沒(méi)有發(fā)揮的情況。蓄冷技術(shù)則充分利用了用電低谷，實(shí)現(xiàn)降低暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗[3]。蓄冷技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用不僅實(shí)現(xiàn)了暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能，更緩解了用電高峰電力壓力。蓄冷技術(shù)在用電低谷時(shí)，通過(guò)冰蓄冷系統(tǒng)將水冷凍成冰，在將冰的低溫能量存儲(chǔ)起來(lái)。在用電高峰時(shí)蓄冷系統(tǒng)便可把低溫能量釋放出來(lái)，進(jìn)而降低室內(nèi)溫度，調(diào)節(jié)空氣質(zhì)量。蓄冷技術(shù)的應(yīng)用有效規(guī)避了用電高峰，充分利用了電能優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。

4　結(jié)束語(yǔ)

近些年，我國(guó)能耗問(wèn)題日益突出，我國(guó)是世界能耗消耗大國(guó)，僅次于美國(guó)，居于世界第二。嚴(yán)重的能源消耗，十分不利于我國(guó)持續(xù)發(fā)展。并且高能耗就代表著高排放，也就意味著將帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。隨著環(huán)境污染和能耗問(wèn)題的日益突出，使得暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能受到了廣泛關(guān)注，我國(guó)應(yīng)積極在暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能中應(yīng)用節(jié)能環(huán)保技術(shù)，降低暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能能耗，增強(qiáng)暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能社會(huì)效益。

[1]聶清珍.暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能與節(jié)支優(yōu)化策略研究[J].湖北建筑工程學(xué)院，2013，13（11）：119～124.

[2]王瑞.圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造與暖通空調(diào)系統(tǒng)生命周期評(píng)價(jià)方法研究[D].湖南大學(xué)，2014，13（11）：119～124.

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1673-0038（2015）36-0075-02

2015-8-19