暖通空調(diào)節(jié)能分析研究

徐雪

【摘要】本文首先闡述了暖通空調(diào)節(jié)能存在的具體問題，然后提出了降低暖通空調(diào)能耗的對策。望能夠?qū)档徒ㄖ傮w能耗有所幫助。

【關(guān)鍵詞】 暖通空調(diào)； 能耗； 節(jié)能

隨著建筑業(yè)的迅速發(fā)展，暖通空調(diào)的使用越來越廣泛，空調(diào)耗能的問題成為人們共同關(guān)注的問題，空調(diào)設(shè)計人員對暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能性能給予很大的重視。暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能情況直接關(guān)系到人們的健康、日常生活質(zhì)量，更重要的是直接關(guān)系到國家能源資源的消耗利用以及環(huán)境污染。

一、暖通空調(diào)節(jié)能存在的具體問題

1、設(shè)計管理方面的問題

空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果直接受暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計質(zhì)量的影響，但在設(shè)計過程中，設(shè)計人員并未對空調(diào)節(jié)能予以足夠的重視，并且我國的建筑設(shè)計的理念仍是以業(yè)主為中心，這里的業(yè)主是指的房屋開發(fā)商，而不是具體的使用者，業(yè)主通常為追求經(jīng)濟效益，盲目趕工期，從而縮短了設(shè)計周期，再加上有的設(shè)計單位只求數(shù)量，忽視質(zhì)量，使得部分設(shè)計問題沒有得到有效細(xì)致的處理，不僅增加了暖通空調(diào)系統(tǒng)的施工安裝的投資，同時也增大了其運行過程中的能耗量。

2、設(shè)計計算方面的問題

冷熱負(fù)荷是空調(diào)與供暖工程設(shè)計的重要數(shù)據(jù)，設(shè)計中都是依據(jù)冷熱負(fù)荷來確定空氣處理設(shè)備能力，供暖與空調(diào)冷、熱源容量，以及輸送管道的尺寸等。但在實際中有的設(shè)計人員在設(shè)計過程中，直接用設(shè)計手冊中單位建筑面積冷、熱負(fù)荷指標(biāo)來確定施工圖設(shè)計階段空調(diào)與供暖冷、熱負(fù)荷，并且沒有根據(jù)具體的工程實際情況來加以區(qū)別，最后可能造成冷熱源設(shè)備裝機容量偏大、水泵配置偏大、管道直徑偏大、末端設(shè)備偏大等問題，不僅提高了工程的直接投資額，也增大了運行過程中的能耗。此外，在室內(nèi)設(shè)計計算溫度的取值這一問題上，往往由于設(shè)計人員設(shè)計過于保守，或者業(yè)主對室內(nèi)溫度標(biāo)準(zhǔn)要求過高，導(dǎo)致計算熱負(fù)荷時設(shè)計計算溫度取值標(biāo)準(zhǔn)過高，這就直接增大了空調(diào)系統(tǒng)運行的能耗量。有研究表明，夏季供冷工況下室內(nèi)計算溫度每升高1℃，可使空調(diào)系統(tǒng)降低8%～10%左右的能耗，而在冬季供暖工況下每室內(nèi)計算溫度每降低1℃，可降低5%～10%左右的能耗，可見，室內(nèi)設(shè)計計算溫度的取值不當(dāng)會造成嚴(yán)重的能耗浪費。

3、圖紙審查方面的問題

暖通空調(diào)的設(shè)計過程中常常會出現(xiàn)各種錯誤或疏漏，并且這些問題是設(shè)計者本人難以意識到的，這就要求圖紙審核人員認(rèn)真審核，及時發(fā)現(xiàn)并指出圖紙中存在的問題。但實際過程中有的審核只是走過程，未能真正起到把關(guān)作用，從而留下了質(zhì)量隱患，增大了后期運行的能耗。

4、運行管理方面的問題

一些大型的建筑缺乏能耗監(jiān)控和分析功能，不利于建筑內(nèi)部暖通空調(diào)系統(tǒng)的運營管理，容易造成能耗的浪費。還有一些大樓實行了節(jié)能改造，只要對系統(tǒng)進行反復(fù)的調(diào)試，使之達(dá)到最佳運行工況，就能夠降低其能耗，但這種改造對于商業(yè)化運作的能源服務(wù)公司來說，為其帶來的經(jīng)濟效益較小，所以他們往往不愿意這種“軟”改造。

二、降低暖通空調(diào)能耗的對策

1、 改變暖通空調(diào)工作參數(shù)

暖通空調(diào)可以實現(xiàn)的功能主要是對溫度和相對濕度的控制，在對人體舒適度影響不明顯的情況下，可以適當(dāng)調(diào)節(jié)溫度、濕度設(shè)定。暖通空調(diào)在進行溫度濕度調(diào)節(jié)時會消耗電能，如果降低暖通空調(diào)的室內(nèi)設(shè)定值，會使得空調(diào)系統(tǒng)中的水泵和風(fēng)機的工作功率降低，從而達(dá)到節(jié)能的目的。對暖通空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)供給量參數(shù)設(shè)定適當(dāng)更改，也可以實現(xiàn)節(jié)能的效果，由于新風(fēng)的能耗約占空調(diào)系統(tǒng)的三分之一，過大的新風(fēng)量雖然會提供富余的新鮮空氣，但是會造成大量電能的消耗，在滿足衛(wèi)生健康要求的前提下可以適當(dāng)減小新風(fēng)風(fēng)量設(shè)定值，節(jié)約能量。

2、 合理選用空調(diào)系統(tǒng)

（1）采用變頻技術(shù)，當(dāng)室內(nèi)溫度與設(shè)定溫度相差較大時，空調(diào)的風(fēng)扇、壓縮機等器件處于全速工作狀態(tài)，能耗較大，當(dāng)室內(nèi)溫度接近設(shè)定溫度時，可以降低空調(diào)轉(zhuǎn)速，減小能耗。

（2）提高自動化水平，利用傳感技術(shù)和自動控制理論，對建筑內(nèi)溫度、濕度實時監(jiān)測，動態(tài)調(diào)整空調(diào)設(shè)定參數(shù)，使空調(diào)處在高效率工作區(qū)段。

（3）選擇合理的冷熱源，充分利用建筑周邊豐富的冷熱能資源，如火電廠中的熱蒸汽等。

3、改善建筑維護結(jié)構(gòu)的保溫性能，減少冷熱損失

根據(jù)暖通空調(diào)系統(tǒng)來說，空調(diào)負(fù)荷中占比例較大的就是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的維護，同時對于結(jié)構(gòu)的保溫性的維護在很大程度上決定了系統(tǒng)總傳熱系數(shù)，也就說空調(diào)負(fù)荷的大小是由維護結(jié)構(gòu)來決定的。因此，國家在建筑節(jié)能設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中的第一個要求就是提高結(jié)構(gòu)的保溫性能?！耙?guī)范”中還規(guī)定：冬季采暖負(fù)荷還要包括建筑圍護結(jié)構(gòu)的保溫性，屋頂和地面熱量的保持，對于侵的冷空氣對于室內(nèi)的熱量的消耗，但是通常設(shè)計者在計算熱負(fù)荷時會將這些方面的熱損失忽略了，這就造成熱負(fù)荷值計算明顯存在很大的偏離性，這就需要通過減小窗口面積，采取遮陽措施來實現(xiàn)能源的保持。

4、合理控制新風(fēng)量

在室內(nèi)環(huán)境中污染物發(fā)生源是存在的，所以就需要從室外攝入新風(fēng)，這樣就必然會出現(xiàn)能源的消耗。在暖通空調(diào)系統(tǒng)的總冷（熱）負(fù)荷中新風(fēng)冷（熱）負(fù)荷就會消耗部分的能量。根據(jù)大量的工程實例來看，新風(fēng)能耗要占到大約25%的總能源消耗，然而在豪華酒店和辦公樓空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗比例還會增加。所以，就要以保證室內(nèi)人員的需求的情況下，通過減少新風(fēng)冷（熱）負(fù)荷來實現(xiàn)整個空調(diào)系統(tǒng)的能源損耗。新鮮空氣的需求量和室內(nèi)人員的數(shù)量有很大的關(guān)系。根據(jù)室內(nèi)人員的變化來調(diào)節(jié)攝入室內(nèi)的新鮮空氣量，盡量減少空調(diào)系統(tǒng)的能耗。通過在風(fēng)道上設(shè)置二氧化碳檢測儀，來控制攝入室內(nèi)的新風(fēng)的量。

5、 加強冷熱回收利用的運用

家用暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的另一個切入點是開發(fā)和利用新能源。目前采用的熱回收技術(shù)主要是在系統(tǒng)中安裝能量回收裝置，將排風(fēng)中的能量用于新風(fēng)的處理，這樣可以大大減少新風(fēng)處理所需的能量，有效降低機組的負(fù)荷，從而達(dá)到節(jié)能的目的。選擇熱回收裝置時要因地制宜，結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和住宅建筑的實際情況以及排放風(fēng)中的悠哈氣體含量等因素綜合選擇一種實用性雖高的裝置， 達(dá)到降低成本、回收冷熱能、節(jié)省能源的目的。

6、 建筑空調(diào)節(jié)能中太陽能的利用

現(xiàn)階段來看，太陽能的熱利用是建筑中太陽能的一種非常重要的利用形式，它可分成被動式與主動式兩種。被動式太陽能房的結(jié)構(gòu)比較簡單，且造價成本不高，無需其他輔助能源，重要合理布置建筑方位及建筑構(gòu)件。通過交換自然熱的方式，即可將太陽能利用起來。主動式太陽房的結(jié)構(gòu)相對來說更復(fù)雜，且其成本也比被動式的要高，必須利用電能這一輔助能源方可正常運行。采暖降溫系統(tǒng)主要包含太陽集熱器、泵、散熱器、風(fēng)機等多個組成部分。此外，在建筑節(jié)能領(lǐng)域中，太陽能集熱板、光電板發(fā)電技術(shù)等也得到了普遍應(yīng)用。

夏季氣溫越高，空調(diào)的負(fù)荷便也越大，它所需要的制冷量也會相應(yīng)增加。這一季節(jié)里的太陽輻射強度很大，能提供大量熱能。相應(yīng)的，太陽能空調(diào)中的冷量也比較多。

冬季的太陽能輻射較弱，需要的制熱循環(huán)水溫度也較低。在適應(yīng)制冷工況的集熱面積的基礎(chǔ)上，還能達(dá)到實際的制熱負(fù)荷要求。

三、結(jié)語

綜上所述，暖通空調(diào)系統(tǒng)不僅為人們的生活提供了舒適的環(huán)境，而且也是關(guān)系著國家環(huán)境污染、資源消耗、能源安全以及可持續(xù)發(fā)展的重要行業(yè)之一。因此我們應(yīng)高度重視暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能問題，不斷豐富自己的專業(yè)知識，不斷提高自己的工作能力，與我國的暖通事業(yè)共同進步、共同成長。

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