新形勢下暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中的節(jié)能問題分析

【摘要】 隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和國民生活水平的不斷提高，城市化進(jìn)程不斷得到推進(jìn)，國家十三五規(guī)劃的重點就是提高我國城市化進(jìn)程，使更多的人能夠進(jìn)入到城市中生活，享受現(xiàn)代化生活帶來的便利，城市對能源資源的需求量大。我國目前的能源能源使用方面存在著能源儲存量少、能源利用效率低的問題，因此，作為家庭主要耗電電器的暖通空調(diào)應(yīng)當(dāng)更快的向節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】 新形勢 暖通空調(diào)系統(tǒng) 環(huán)保節(jié)能 節(jié)能設(shè)計

暖通空調(diào)的大量普及和使用極大的方便了人們了人們的生活，與此同時，使用暖通空調(diào)帶來的能源浪費問題也逐漸顯現(xiàn)出來，與我國綠色發(fā)展的工業(yè)發(fā)展理念相矛盾，因此發(fā)展環(huán)保節(jié)能型暖通空調(diào)成為當(dāng)今空調(diào)發(fā)展的迫切需要。本文通過分析暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中的節(jié)能問題，探究了暖通空調(diào)節(jié)能在設(shè)計和制造中的具體途徑，為暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計的更好發(fā)展提供借鑒。

一、暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的節(jié)能原則

人們使用暖通空調(diào)是為了提高自身的生活質(zhì)量，但使用時的能源消耗也不可忽視，目前市場上的暖通空調(diào)都已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)制冷和供暖的基本需求，因此，暖通空調(diào)使用時的舒適度、人們的個性化要求、暖通空調(diào)的節(jié)能程度成為暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計時需要考慮的問題。首先，在工程制造領(lǐng)域，可以用PMV指標(biāo)實現(xiàn)對室內(nèi)溫度、濕度、風(fēng)速以及輻射溫度的調(diào)控。其次，在實際空調(diào)系統(tǒng)時應(yīng)考慮到人們的個性化需求，適度的滿足人們對生活品質(zhì)的追求，因此，暖通空調(diào)的設(shè)計應(yīng)當(dāng)滿足人們對空調(diào)的外觀、照明等方面的要要求；最后，暖通空調(diào)的設(shè)計要能夠抑制室內(nèi)的微塵、異味等。

二、我國暖通空調(diào)節(jié)能發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，我國空調(diào)產(chǎn)品更新?lián)Q代較快，消費者的節(jié)能意識與不斷提高，節(jié)能型暖通空調(diào)越來越受到消費者的歡迎，特別是國家近年來不斷出臺了“家電下鄉(xiāng)”“以舊換新”等財政補(bǔ)貼活動，更是推動空調(diào)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級和產(chǎn)業(yè)進(jìn)步，但與此同時，目前節(jié)能空調(diào)市場存在的一些問題也不能忽視，我國節(jié)能空調(diào)市場存在的問題有：（1）在技術(shù)方面，我國空調(diào)市場的空調(diào)能效比有待進(jìn)一步提高。空調(diào)機(jī)組能效比是空調(diào)生產(chǎn)技術(shù)水平的重要指標(biāo)，空調(diào)的能效比越大，空調(diào)的整體性能就越好，空調(diào)的節(jié)能水平也就越高。（2）市場方面，高效節(jié)能暖通空調(diào)的市場份額不大，特別是廣大的農(nóng)村地區(qū)，根據(jù)調(diào)查顯示，我國農(nóng)村的兩億多用戶，家電普及率沒提高一個百分點，每種家電的需求至少增加一百八十多萬臺，因此，不可忽視我國農(nóng)村存在的消費大軍。（3）需要國家政策方面更多的扶持，我國的暖通空調(diào)能效水平整體較低，因此，需要不斷提高能效標(biāo)準(zhǔn)，這對我國節(jié)能暖通空調(diào)行業(yè)的不斷良性發(fā)展，節(jié)能暖通空調(diào)能效比的提升，節(jié)能技術(shù)的不斷發(fā)展具有重要作用。

三、暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)中建筑節(jié)能的分析

我國各個地區(qū)的氣候條件差異較大，所產(chǎn)生的電能消耗主導(dǎo)方向也有所不同，寒冷氣候的區(qū)域主要是采暖，而炎熱地區(qū)就主要是利用暖通空調(diào)來進(jìn)行制冷。通過大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)觀察來看，炎熱時間段較長的區(qū)域，其空調(diào)的電能消耗在夏季占了整個建筑工程消耗的55%，甚至其空調(diào)的電能消耗已經(jīng)占到了全社會電能消耗的20%。所以，加大暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)研究已經(jīng)成為了迫在眉睫的問題，減少空調(diào)系統(tǒng)自身的消耗有著極其重要的意義，并且能夠切實有效的緩解我國所出現(xiàn)的電能緊張問題。

1.建筑節(jié)能與暖通空調(diào)節(jié)能的關(guān)系分析

為提高室內(nèi)的生活質(zhì)量，現(xiàn)代建筑物內(nèi)都會采用冷暖暖通空調(diào)來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，在使用暖通空調(diào)的過程中必然會消耗一定的能量。其消耗的能力可分為有效利用的能量和在使用過程中浪費的能量，有效利用的能力即為在暖通空調(diào)使用過程中能夠?qū)㈦娔苋哭D(zhuǎn)化為內(nèi)能的那部分能量（不包括暖通空調(diào)運(yùn)行過程中在電線中電阻通電產(chǎn)熱生成的內(nèi)能）和水泵運(yùn)輸水的有效能量，在使用過程中浪費的能量建筑物因外部環(huán)境溫差等影響而導(dǎo)致的能耗、建筑物通風(fēng)導(dǎo)致空氣溫度溫差的消耗、室內(nèi)人員體溫的冷熱交換、電機(jī)和電線的電阻通電時產(chǎn)生的內(nèi)能消耗。因此，建筑節(jié)能中消耗能量特點為：（1）暖通空調(diào)系統(tǒng)自身的設(shè)計水平和標(biāo)準(zhǔn)、暖通空調(diào)的各參數(shù)指標(biāo)是影響暖通空調(diào)能量使用效率的最主要因素。（2）由于季節(jié)變化，建筑物室內(nèi)所需的能量也在發(fā)生著變化，在一定條件下，可以利用地?zé)?、太陽能、沼氣等其他能源來降低暖通空調(diào)的能耗，提高能源的使用效率和質(zhì)量。（3）暖通空調(diào)的運(yùn)行通常是通過冷熱量的交換來實現(xiàn)室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)，因此，可將排出的冷熱量再利用，從而提高能源使用效率。

2.提高暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能水平的建筑節(jié)能措施

由以上的分析中可以看到，建筑物節(jié)能水平的高低對暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能水平緊緊相關(guān)，因此，必須要出節(jié)能型建筑設(shè)計的角度出發(fā)提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能水平。建筑節(jié)能是一項系統(tǒng)性較大的綜合性工程，必須對建筑物的地點、建筑物方向、建筑物的材料、建筑物的裝修情況等因素做全面的考慮。根據(jù)相關(guān)研究表明，提高建筑物節(jié)能水平的措施有：

2.1建筑物的地點和方位

建筑建筑物的地點和方位是影響建筑物能量消耗多少的主要因素之一。為了盡量減少建筑能量的損耗，建筑物的建設(shè)方向應(yīng)盡量朝向南，這樣，在北方可以以最大的限度吸收熱量，減少暖通空調(diào)供暖的需求，夏天時，房間的北面接受到的陽光也少，不會使房間太熱，減少了空調(diào)的制冷，從而在一定程度上減少了能量的消耗量；在南方可以以最大的限度減少熱量的吸收，使空調(diào)的制冷時間得到減少，這在一定程度上減少了能耗。此外，在建筑物的四周可以盡量多植樹、建綠化帶，這樣可以減少太陽輻射。最后，有條件的話，可以在建筑物的周圍設(shè)置水池，水的比熱容較大，可以起到夏天水池吸熱，冬天水池放熱的效果，從而減少空調(diào)的能耗。

2.2建筑物材料的選擇

建筑物圍墻結(jié)構(gòu)的材料是影響空調(diào)系統(tǒng)能量消耗的關(guān)鍵因素。我國建筑物材料選擇上一直以實心的黏土紅磚為主要的筑墻材料，這種墻保溫隔熱效果不良，傳熱系數(shù)比較大。面對現(xiàn)代節(jié)能環(huán)保的新要求，需要用傳熱阻大的新型環(huán)保材料來替代以往的實心紅磚。最新的黏土空心磚和多孔磚可以滿足需求，這些磚體傳熱系數(shù)較小，保溫隔熱效果好，在一定程度上可以減少空調(diào)系統(tǒng)能量的浪費。

2.3建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)方面的選擇

對于屋頂和外部墻體，可以選用熱阻小、隔熱性能較好的聚苯板或加巖棉等材料減少能量損失，降低暖通空調(diào)使用時的能量消耗。

四、暖通空調(diào)系統(tǒng)的總體節(jié)能設(shè)計

暖通空調(diào)系統(tǒng)的總體節(jié)能設(shè)計是一個系統(tǒng)工程，需要從設(shè)計參數(shù)、暖通空調(diào)設(shè)備、室內(nèi)參數(shù)、室外環(huán)境等多因素來考慮。

1.暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)的選擇

暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)的選取，不僅對暖通空調(diào)系統(tǒng)的造價成本有著重要影響，也影響著系統(tǒng)的運(yùn)行效率和運(yùn)行時的能量消耗。在滿足治理制熱水平、暖通空調(diào)外觀、照明狀況等因素的情況適當(dāng)?shù)慕档驮O(shè)計參數(shù)，可以在一定程度上降低能量消耗。

2.暖通空調(diào)設(shè)備的選擇

在多種暖通空調(diào)設(shè)備中，制冷機(jī)是主要的耗能設(shè)備，其消耗的能量占暖通空調(diào)系統(tǒng)消耗總能量的百分之五十五到百分之六十，因此，制冷機(jī)的設(shè)計是暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的重要因素，在制冷機(jī)的選擇中，應(yīng)當(dāng)選擇能效比較高、容量大小適中的暖通空調(diào)系統(tǒng)，這樣的暖通空調(diào)系統(tǒng)所消耗的電量較少。在暖通空調(diào)數(shù)量的選擇上，以適中為宜，不可選用過多。

3.室內(nèi)參數(shù)的選擇

在基于舒適的基礎(chǔ)上，合理的室內(nèi)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置可以在一定程度上起到節(jié)能的效果，根據(jù)有關(guān)研究表明，夏天沒提高一攝氏度，可以節(jié)約百分之十到百分之十五的電量。可以看到，夏季時適當(dāng)?shù)恼{(diào)高室內(nèi)溫度，冬天時適當(dāng)?shù)慕档褪覂?nèi)溫度可以起到很好的節(jié)能效果。

結(jié)束語

通過敘述國內(nèi)節(jié)能暖通空調(diào)系統(tǒng)的現(xiàn)狀，在對暖通空調(diào)系統(tǒng)的各個節(jié)能因素分析的基礎(chǔ)上，筆者提出了合理的建議。發(fā)現(xiàn)在我國資源拮據(jù)的現(xiàn)狀下，暖通空調(diào)節(jié)能刻不容緩，每個設(shè)計者應(yīng)當(dāng)負(fù)起相應(yīng)的責(zé)任，為我國的節(jié)約資源保護(hù)環(huán)境建設(shè)作出貢獻(xiàn)。

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【作者簡介】曾德軍（1985-），男，漢族，湖南永州人，碩士研究生，職稱：工程師，主要研究方向：暖通空調(diào)設(shè)計