試析暖通空調(diào)系統(tǒng)中環(huán)保節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展

鐘宇彤

摘 要：低碳經(jīng)濟(jì)、節(jié)能環(huán)保是目前國(guó)家新經(jīng)濟(jì)模式發(fā)展的重點(diǎn)，而面對(duì)目前日益嚴(yán)重的能源問題和環(huán)境問題，節(jié)能減排也是社會(huì)各個(gè)行業(yè)必要之舉。作為能源消耗巨大的暖通空調(diào)也應(yīng)該從自身出發(fā)，尋找出切實(shí)有效的措施進(jìn)行合理的節(jié)能減排，節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境。文章首先介紹了暖通空調(diào)目前的使用現(xiàn)狀和存在的問題，進(jìn)而分析了目前暖通空調(diào)系統(tǒng)中的節(jié)能環(huán)保措施，最后對(duì)現(xiàn)階段暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能措施中應(yīng)用的新興能源和新興技術(shù)進(jìn)行了分析探討，旨在促進(jìn)今后暖通空調(diào)系統(tǒng)更好進(jìn)行節(jié)能減排，節(jié)約國(guó)家能源和保護(hù)國(guó)家環(huán)境。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào) 環(huán)保節(jié)能 應(yīng)用發(fā)展

中圖分類號(hào)：TU83 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）09（b）-0050-02

從20世紀(jì)20年代起，隨著壓縮式制冷機(jī)的快速發(fā)展，暖通空調(diào)開始在建筑中廣泛使用，暖通空調(diào)的使用也在很大程度上提升了人們的生活質(zhì)量，然而暖通空調(diào)的運(yùn)行對(duì)于能源的消耗巨大，在21世紀(jì)面對(duì)能源枯竭和環(huán)境污染的情況下，研究暖通空調(diào)系統(tǒng)中的節(jié)能環(huán)保技術(shù)有著現(xiàn)實(shí)的意義。文章以暖通空調(diào)系統(tǒng)中環(huán)保節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展為中心，從4個(gè)方面展開了細(xì)致的探討，以下是具體內(nèi)容。

1 暖通空調(diào)的使用現(xiàn)狀與問題

1.1 使用現(xiàn)狀

發(fā)明暖通空調(diào)和制作暖通空調(diào)是為了人民在工作生活中擁有更為舒適的環(huán)境。暖通空調(diào)可以對(duì)空氣溫度、濕度以及氣流的速度進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)，通過對(duì)這些方面的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)對(duì)人體以及周圍環(huán)境的恒熱，進(jìn)而滿足人體感官對(duì)于舒適度的要求。而大型的企業(yè)使用的空調(diào)系統(tǒng)則主要是為了滿足企業(yè)生產(chǎn)所需要的溫度，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)的高工藝[1]。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，暖通空調(diào)的使用提高了人們的生活質(zhì)量，但是長(zhǎng)期使用也對(duì)人身體的健康造成危害。近年來隨著我國(guó)建筑物建筑密度和密封性的不斷增加，加之各種類型的裝飾品在房屋中的大量使用，這些因素很大程度地導(dǎo)致了室內(nèi)空氣污染物的增加，而使用暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行環(huán)境調(diào)控，由于其運(yùn)作原理的影響，對(duì)于室內(nèi)的空氣是進(jìn)行循環(huán)式的利用，導(dǎo)致房屋的新風(fēng)量進(jìn)入嚴(yán)重不足，進(jìn)而很大程度上使得空調(diào)系統(tǒng)的室內(nèi)環(huán)境其空氣污染物的含量較之國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)處于嚴(yán)重的污染情況，影響著人們的身體健康。

1.2 存在問題

隨著暖通空調(diào)的使用范圍不斷擴(kuò)大，也逐漸產(chǎn)生一些問題，例如，空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理、空調(diào)系統(tǒng)對(duì)于房間參數(shù)分析不足以及熱回收技術(shù)不足等都在很大程度上加大了暖通空調(diào)的資源消耗；另一方面由于目前空調(diào)對(duì)于新能源的使用仍存在起步階段，以及蓄冷技術(shù)和低溫地板輻射采暖技術(shù)的普及度較低，這都在很大程度上增加了暖通空調(diào)的資源消耗。

2 解決目前暖通空調(diào)使用中存在問題的有效措施分析

2.1 合理設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)，提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性

暖通空調(diào)的中央空調(diào)系統(tǒng)屬于一個(gè)十分龐大和復(fù)雜的系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)的質(zhì)量和使用的性能，在很大程度上影響著整個(gè)暖通空調(diào)的運(yùn)作經(jīng)濟(jì)性。例如，暖通空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)階段往往會(huì)按照空調(diào)運(yùn)作的最大功率設(shè)計(jì)，然而在實(shí)際的空調(diào)運(yùn)行中并不會(huì)一直處于滿負(fù)荷的狀態(tài)，往往只能是部分系統(tǒng)在工作，如果在暖通空調(diào)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不能滿足部分負(fù)荷運(yùn)作時(shí)只啟用部分系統(tǒng)，而是仍舊滿負(fù)荷運(yùn)作，那么系統(tǒng)浪費(fèi)的能耗會(huì)很大。因此合理地設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)，可有效地提升暖通空調(diào)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

2.2 增加建筑隔溫性能，提高空調(diào)工作效率

在暖通空調(diào)的使用中，由于熱能的散失而導(dǎo)致的空調(diào)運(yùn)作能效降低是影響空調(diào)工作效率的一個(gè)主要問題。墻體是熱能散失的主要通道，隔溫性能較差的墻體會(huì)散失很多的空調(diào)熱量，進(jìn)而增加空調(diào)的運(yùn)作。因此，提高建筑的隔熱性能，減少空調(diào)的熱量損失，就可以實(shí)現(xiàn)很大程度上的暖通空調(diào)工作效率的提升，進(jìn)而在達(dá)到同樣的調(diào)控效果下使用更少的能源，起到節(jié)能減排的作用[2]，不同保溫層厚廢墻體的保溫效果見表1。

2.3 提升系統(tǒng)室內(nèi)參數(shù)的綜合控制水平，降低系統(tǒng)能耗

暖通空調(diào)系統(tǒng)是通過對(duì)室內(nèi)的溫度、風(fēng)速和適度進(jìn)行綜合調(diào)整來實(shí)現(xiàn)提高人體舒適度的，這就意味著通過綜合考慮這3個(gè)因素對(duì)人體舒適度的影響以及達(dá)到這個(gè)效果所需能耗的大小，實(shí)現(xiàn)達(dá)到相同效果，通過采用最低能耗的3個(gè)因素的調(diào)控組合，可以有效地降低暖通空調(diào)的能耗，因此，提升暖通空調(diào)系統(tǒng)能夠提高對(duì)室內(nèi)參數(shù)進(jìn)行綜合調(diào)控的水平，也是降低暖通空調(diào)能耗的有用措施。

2.4 采用新型節(jié)能式空調(diào)方式

通過對(duì)室內(nèi)不同環(huán)境的因素進(jìn)行組合可實(shí)現(xiàn)人體相同的舒適度效果。這其中熱濕環(huán)境參數(shù)就是最為突出的，增加環(huán)境的濕度和改變環(huán)境的溫度，暖通空調(diào)的能耗是不同的。如果改變?cè)械目照{(diào)方式，在暖通空調(diào)運(yùn)行中增加空調(diào)的輻射熱，可以明顯地降低對(duì)于空氣溫度的需求，一般情況下最高可達(dá)12 ℃～14 ℃。因此，采用新型節(jié)能式空調(diào)方式也是有效降低暖通空調(diào)能耗的方式之一[3]。

2.5 研究空調(diào)的冷熱回收技術(shù)，實(shí)現(xiàn)資源最大化利用

實(shí)現(xiàn)對(duì)暖通空調(diào)的冷熱回收是對(duì)于資源最大化利用的最有效手段。目前，很多的空調(diào)冷熱回收技術(shù)都在研究中，一些技術(shù)已經(jīng)得到了應(yīng)用，例如，空調(diào)排風(fēng)全熱回收器，在夏季使用的冷凝熱衛(wèi)生熱水供應(yīng)等。對(duì)空調(diào)系統(tǒng)中的冷熱排放進(jìn)行有效回收是極大提高暖通空調(diào)資源利用率、降低能耗的措施[4]。

3 暖通空調(diào)系統(tǒng)中新興能源的應(yīng)用

3.1 增大天然氣使用范圍

天然氣在地球上的儲(chǔ)量非常大，而且其燃燒的污染物質(zhì)很少，暖通空調(diào)應(yīng)該在日后的設(shè)計(jì)中增加對(duì)天然氣的使用量，盡可能地實(shí)現(xiàn)天然氣作為暖通空調(diào)的消耗能源。目前我國(guó)天然氣的適用范圍已經(jīng)非常廣泛，具備強(qiáng)大的基礎(chǔ)設(shè)施，天然氣管道的鋪設(shè)也初具規(guī)模。若能夠?qū)⑻烊粴庾鳛榕照{(diào)的消耗能源，一方面可以緩解目前的資源缺乏現(xiàn)狀；另一方面天然氣燃燒產(chǎn)生的污染物很少也可以實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的目的。

3.2 各種再生資源的積極采用

目前在地球上存在的可再生資源種類有很多，例如：太陽能、地?zé)崮?、潮汐能、風(fēng)能、核能等。一些可再生資源已經(jīng)在暖通空調(diào)中得到了利用，如，地源熱泵空調(diào)、太陽能空調(diào)。太陽能空調(diào)可以使用太陽能來實(shí)現(xiàn)制冷的工作，其可以在一定程度緩解目前的電力緊缺狀況，同時(shí)其還具備環(huán)保的功能，在使用中不會(huì)出現(xiàn)傳統(tǒng)空調(diào)使用中導(dǎo)致的城市熱島效應(yīng)，并且在使用中還不會(huì)產(chǎn)生氟利昂等對(duì)大氣臭氧層有巨大破壞的氣體，是一個(gè)名副其實(shí)的天然綠色產(chǎn)品[5]。

4 暖通空調(diào)系統(tǒng)中新興技術(shù)的應(yīng)用

4.1 蓄冷空調(diào)

蓄冷空調(diào)主要是利用城市白天和夜間的電力需求和價(jià)格不一樣的特點(diǎn)，進(jìn)行水與冰之間的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。在城市中白天的電能供應(yīng)一般十分緊張，價(jià)格較之晚上也很貴。蓄冷空調(diào)即在晚上電力供需充足、電價(jià)較低的時(shí)段，啟動(dòng)一部分制冷劑進(jìn)行冰凍作業(yè)，并儲(chǔ)存冰塊，到了白天電力供應(yīng)緊張時(shí)，再將冰塊進(jìn)行融化，提供低溫水，在這個(gè)過程中釋放大量能量，實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)對(duì)電力資源的最優(yōu)化使用，同時(shí)降低電力成本。

4.2 熱回收技術(shù)

熱回收技術(shù)，即通過有效的措施對(duì)空調(diào)組所排出的熱量進(jìn)行有效回收，減少或避免排風(fēng)系統(tǒng)將空調(diào)工作房間內(nèi)空氣進(jìn)行完全排除，實(shí)現(xiàn)能量的回收利用。熱回收技術(shù)可以有效地增加空調(diào)的工作效率，同時(shí)減少熱量擴(kuò)散的污染，是目前暖通空調(diào)系統(tǒng)中節(jié)能減排新型技術(shù)中應(yīng)用前景最大的技術(shù)，值得進(jìn)一步研究和開發(fā)利用[6]。

4.3 低溫地板輻射采暖技術(shù)

低溫地板輻射采暖技術(shù)主要針對(duì)冬天暖通空調(diào)的制熱作用研發(fā)，采用低溫地板輻射采暖技術(shù)可以在很大程度上代替暖通空調(diào)在冬天使用。其原理是在地板中鋪設(shè)熱水的加熱板，通過地面的熱輻射來實(shí)現(xiàn)室內(nèi)空氣的溫度提高。通常低溫地板輻射采暖技術(shù)多使用溫度不超過45 ℃的熱水作為熱量傳遞媒介，采用熱對(duì)流的方式實(shí)現(xiàn)熱量的轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度的提高，較之暖通空調(diào)的制熱效果，低溫地板輻射采暖技術(shù)的制熱效果可以增加人體舒適度，讓人感覺到溫暖，使頭腦保持舒適和冷靜。

5 結(jié)語

綜上所述，暖通空調(diào)在為人們提供更高質(zhì)量的生活水平時(shí)，也在一定程度上影響著人們的健康，同時(shí)對(duì)于資源的使用過大，面對(duì)目前日益枯竭的資源，暖通空調(diào)積極地采用節(jié)能措施，減少自身的能耗是十分必要的。目前在市場(chǎng)上廣泛采用的暖通空調(diào)節(jié)能減排措施有合理設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)、增加建筑隔溫性能、提升系統(tǒng)室內(nèi)參數(shù)的綜合控制水平、采用新型節(jié)能式空調(diào)方式以及研究空調(diào)的冷熱回收技術(shù)等；而目前暖通空調(diào)在新能源的使用方面對(duì)于天然氣的使用量逐漸增加，同時(shí)也積極地使用各種新型可再生能源；在新型技術(shù)方面蓄冷空調(diào)、熱回收技術(shù)以及低溫地板輻射采暖技術(shù)已經(jīng)開始得到廣泛的應(yīng)用，對(duì)日后暖通空調(diào)更有效地實(shí)現(xiàn)自身節(jié)能減排、提高工作效率及保護(hù)國(guó)家環(huán)境有著重要的作用。

參考文獻(xiàn)

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