暖通空調(diào)節(jié)能及新技術(shù)分析

欒厚強(qiáng)

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程速度加快，人均住宅面積不斷增加，所以暖通空調(diào)的使用量不斷的增加，在暖通空調(diào)使用時(shí)需要消耗大量的能源，暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能對建筑的整體節(jié)能有重要意義，怎樣提高系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)利用，成為暖通空調(diào)技術(shù)人員關(guān)注的重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào);節(jié)能技術(shù);應(yīng)用;分析

一、暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能現(xiàn)狀分析

現(xiàn)在我國暖通空調(diào)耗能占建筑能源消耗總量的一半，使得能源大量的被浪費(fèi)，這加劇能源供求矛盾激化，所以導(dǎo)致暖通空調(diào)的節(jié)能降耗問題已經(jīng)成為技術(shù)人員研究的重點(diǎn)。

1.設(shè)計(jì)部門和人員不重視暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)

我國大多數(shù)的建筑設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的時(shí)候，沒有意識到建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性，使得暖通空調(diào)運(yùn)行時(shí)消耗能源過大，還有就是設(shè)計(jì)人員脫離現(xiàn)實(shí)，沒有對現(xiàn)場進(jìn)行勘察工作，只是憑借自身的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，導(dǎo)致暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能效果無法發(fā)揮，影響暖通空調(diào)系統(tǒng)的使用性能，使得人們的生活帶來很多不便。

2.缺乏對暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的有效管理

建筑使用單位沒有對暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行管理，使得暖通空調(diào)系統(tǒng)在使用過程中受到外界因素的影響，出現(xiàn)無法估測的問題出現(xiàn)，對于不同暖通空調(diào)系統(tǒng)，采取管理方式也有很大的差別。

3.忽視能源管理要求不合理

雖然建筑行業(yè)取得快速的發(fā)展，但是暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)方面還有很多問題，由于建筑暖通空調(diào)工程施工人員專業(yè)素質(zhì)很差，沒有按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，使得暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能低碳性能無法發(fā)揮，導(dǎo)致能源的浪費(fèi)。

4.運(yùn)行方面的問題

暖通空調(diào)的運(yùn)行管理對節(jié)能性、經(jīng)濟(jì)性有重要的影響，暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過程中存在問題，還有就是空調(diào)管理人員對運(yùn)行系統(tǒng)缺乏了解，忽略空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行管理，施工單位不重視施工人員的培訓(xùn)，無法進(jìn)行室內(nèi)外參數(shù)的變化做出合理的調(diào)節(jié)，暖通空調(diào)的正常期及高峰期設(shè)置的數(shù)據(jù)相同，導(dǎo)致系統(tǒng)節(jié)能性降低，增加運(yùn)行成本。

二、 暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)

1.設(shè)計(jì)、計(jì)算的合理性

就目前而言，暖通空調(diào)設(shè)計(jì)是基于典型設(shè)計(jì)工況進(jìn)行的，所得到的所有與能源有關(guān)的參數(shù)都是指的設(shè)計(jì)狀態(tài)下的參數(shù)，這些參數(shù)對于空調(diào)系統(tǒng)能源的意義在于對能源負(fù)荷的影響。如果以電能來評價(jià)，這些參數(shù)尤其對城市供電負(fù)荷的影響起到了較大的作用，夏季許多城市電力緊張?jiān)谝欢ǔ潭壬弦彩且驗(yàn)榭照{(diào)需求所做的“貢獻(xiàn)”，因此，合理而有目的的控制這些參數(shù)，對于緩解能源緊張有著非常積極的意義。（1）合理選擇室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)。室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇，首先必須符合規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。從能耗角度來說，核心思想是：設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用的需要，不要隨意提高標(biāo)準(zhǔn)。這是因?yàn)椋涸诙?，室?nèi)空氣溫度每降低1℃，將節(jié)約10%～12%的供熱能耗;在夏季，空氣溫度每升高1℃，將節(jié)約8%的空調(diào)供冷能耗。（2）合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)?？照{(diào)系統(tǒng)形式、空調(diào)方式、系統(tǒng)服務(wù)范圍及劃分原則的不同，會帶來不同的建筑空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗。比如：如果風(fēng)系統(tǒng)負(fù)擔(dān)范圍較大，就很難滿足輸送能耗的限制要求;如果不同參數(shù)要求的空調(diào)區(qū)域合在一個(gè)全空氣系統(tǒng)之中，對于定風(fēng)量系統(tǒng)也將存在區(qū)域參數(shù)失控或者采用末端再熱方式造成能耗不合理的情況。

2. 設(shè)備配置

設(shè)備總?cè)萘康倪x擇計(jì)算要求與設(shè)計(jì)參數(shù)的確定有相同之處，即：設(shè)備參數(shù)的確定，應(yīng)該以符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求為基本原則，不應(yīng)該無原則增加所謂“安全系數(shù)”和富裕量。設(shè)備選擇還有一個(gè)容量和臺數(shù)的搭配問題。在總?cè)萘看_定合理的前提下，不同的冷、熱源設(shè)備臺數(shù)和不同的容量搭配，對于實(shí)際運(yùn)行的能耗效果可能存在一定的區(qū)別。

3.實(shí)時(shí)控制與全年運(yùn)行的節(jié)能

（1）實(shí)時(shí)控制。由于全年室外氣候呈周期性變化，而目前的空調(diào)設(shè)計(jì)目標(biāo)首先是以滿足設(shè)計(jì)狀態(tài)下的正常運(yùn)行來確定設(shè)備裝機(jī)容量和進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，因此對于全年來說，在絕大部分時(shí)間段，建筑的冷、熱量需求都處于低負(fù)荷狀態(tài)。如果設(shè)備還按照滿負(fù)荷來運(yùn)行，必然造成大量不必要的能耗增加，室內(nèi)所需的空氣參數(shù)也得不到保證（過冷或過熱）。因此，必須有目的、有針對性地對相關(guān)系統(tǒng)和設(shè)備采取必要的控制措施。（2）全年運(yùn)行節(jié)能?？照{(diào)系統(tǒng)全年運(yùn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，與典型設(shè)計(jì)日的空調(diào)設(shè)計(jì)是不一樣的。它既是對上述節(jié)能設(shè)計(jì)的最終運(yùn)行效果的評價(jià)，也與空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行管理密切相關(guān)。因此，空調(diào)設(shè)計(jì)不但要關(guān)注典型設(shè)計(jì)日的負(fù)荷，更要關(guān)注年能耗量的情況。

三、暖通空調(diào)新技術(shù)的應(yīng)用

1. 變頻技術(shù)

變頻空調(diào)是通過變頻調(diào)節(jié)器來改變壓縮機(jī)供電頻率，從而實(shí)現(xiàn)制冷功率的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)低速的運(yùn)轉(zhuǎn)，避免了壓縮機(jī)的頻繁啟動，實(shí)現(xiàn)了高效節(jié)能。

從公式中可以看出，無論是活塞式壓縮機(jī)，還是螺桿式壓縮機(jī)，其產(chǎn)生的制冷量都與頻率成正比，只要電源頻率確定，在某一工況下壓縮機(jī)產(chǎn)生冷量就基本確定了。

變頻技術(shù)在現(xiàn)代空調(diào)中的應(yīng)用越來越廣泛，在日本變頻空調(diào)的應(yīng)用已超過80%，相關(guān)研究表明，通過對壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)以及泵上使用變頻調(diào)速裝置，可以達(dá)到節(jié)電30%以上。

2.蓄冷技術(shù)

蓄冷技術(shù)是一種利用晝夜電力負(fù)荷差異，在夜間或電力不緊張時(shí)用制冷機(jī)組制冰，使水的潛熱以冰的形式存貯起來，在白天電力緊張時(shí)，進(jìn)行融冰釋放冷量，從而達(dá)到削峰填谷的目的。雖然整個(gè)制冷過程并不能節(jié)能，但是在一定程度上可以有效緩解用電高峰時(shí)期電力緊張的狀況，在地區(qū)電力價(jià)格為階梯電價(jià)時(shí)，可以節(jié)約用電費(fèi)用。

3.數(shù)字化管理節(jié)能控制技術(shù)

運(yùn)行管理對于暖通空調(diào)具有重要的作用，系統(tǒng)的運(yùn)行節(jié)能控制可以彌補(bǔ)能源設(shè)計(jì)或管理模式存在的缺陷，通過對設(shè)備的運(yùn)行控制，可以促進(jìn)能源精確合理的消耗。最理想的狀態(tài)是通過數(shù)字化自動控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制。自動控制系統(tǒng)主要的功能是進(jìn)行監(jiān)測、管理和測量建筑物內(nèi)的各種設(shè)備以保證設(shè)備可靠安全運(yùn)行，節(jié)省人力和能源。因此，實(shí)現(xiàn)建筑智能化，加強(qiáng)空調(diào)的自控系統(tǒng)管理，對空調(diào)節(jié)能有著重要的作用。

4.熱泵技術(shù)

熱泵是把處于低溫位的熱量輸送至高溫位的設(shè)備，其工作原理與制冷原理相同，與普通制冷空調(diào)系統(tǒng)相比較，增加了1個(gè)四通閥。如果說電加熱產(chǎn)生的熱能為1，那么熱泵可以產(chǎn)生的熱能為3～4，由此可以看出熱泵是非常節(jié)能且環(huán)保的產(chǎn)熱方式。由于煤電的轉(zhuǎn)化效率約為30%，這就意味著，熱泵的效率系數(shù)COP大于3，才具有真正的節(jié)能價(jià)值。熱泵技術(shù)是一項(xiàng)成熟技術(shù)，其真正難點(diǎn)在于提高效率系數(shù)COP大于3。即使這樣，熱泵技術(shù)在許多場合應(yīng)用都能起到節(jié)能作用，如：有電無集中供暖的地區(qū);對燃煤限制的地區(qū)等。

結(jié)語

暖通空調(diào)可以給千家萬戶帶來便利，只有發(fā)揮出暖通空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、節(jié)能性、安全性、舒適性和美觀性的作用，更好的響應(yīng)國家的環(huán)保政策，使得居民獲得更好的生活。高度重視暖通節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用和推廣，對建筑行業(yè)的發(fā)展有積極的作用。

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