暖通空調(diào)節(jié)能減排問題淺探

高長運

摘要：暖通空調(diào)能耗是建筑能耗中的大戶，但其節(jié)能潛力巨大，而且節(jié)能的途徑與方法眾多，本文對暖通空調(diào)領(lǐng)域節(jié)能的重要性和可行性進(jìn)行了分析，對暖通空調(diào)能耗的影響因素及節(jié)能的途徑與方法進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào);節(jié)能減排

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人居環(huán)境和能源問題日益嚴(yán)峻，據(jù)統(tǒng)計，建筑能耗在我國能源總消耗中所占的比例已經(jīng)達(dá)到27.6%，而建筑能耗又尤其以建筑空調(diào)能耗較大，在我國一般賓館、辦公樓空調(diào)能耗約占建筑總能耗的30～40%，大中型商場空調(diào)能耗則高達(dá)50%，有的空調(diào)系統(tǒng)能耗占建筑總能耗的60%或更多。

一、暖通空調(diào)領(lǐng)域節(jié)能的重要性和可行性

能源為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了動力，但是由于各種原因，能源的發(fā)展往往滯后于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?，F(xiàn)有的暖通空調(diào)系統(tǒng)所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源，其中電能占了絕對比例。對這些能源的大量使用，使得地球資源日益匱乏，同時也帶來嚴(yán)重的環(huán)境問題，如在我國的一些地區(qū)酸雨、飄塵問題呈日益嚴(yán)重之勢，對生態(tài)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展帶來了很大影響。

二、暖通空調(diào)能耗的影響因素及節(jié)能的途徑與方法

雖然說暖通空調(diào)能耗的影響因素眾多，但隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，暖通空調(diào)領(lǐng)域新的技術(shù)不斷出現(xiàn)，我們可以通過多種方法實現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能。

1、影響空調(diào)能耗的因素

暖通空調(diào)系統(tǒng)特別是中央空調(diào)系統(tǒng)龐大復(fù)雜，而且影響空調(diào)能耗的因素眾多，例如，室內(nèi)溫濕度設(shè)定值、室外空氣量、空調(diào)方式、空調(diào)系統(tǒng)的控制運行和維護(hù)管理等。建筑物的朝向和平面布置、建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能、窗戶隔熱和建筑遮陽等也對空調(diào)能耗產(chǎn)生很大影響，因此，在空調(diào)設(shè)計運行時應(yīng)綜合考慮各個因素的影響，力求在最大程度上降低空調(diào)能耗。

2、建筑物及其圍護(hù)結(jié)構(gòu)對節(jié)能的影響主要有如下方面：

（1）我們知道同樣形狀的建筑物，南北朝向比東西朝向冷負(fù)荷小，因此，合理的建筑物朝向的選擇是一項重要的節(jié)能措施。

（2）對于相同體積的建筑物，建筑物體形系數(shù)（S=F/V）越大，則其外表面積越大，通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱越多，空調(diào)冷負(fù)荷也越大。為節(jié)能起見，在建筑設(shè)計時應(yīng)盡量控制建筑體型系數(shù)S，如果出于造型和感觀的要求需要采用較大S時，應(yīng)盡量增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻，減少傳熱量。

（3）從建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)（窗、墻、樓板、屋面、地板等）傳入室內(nèi)的熱量中，外窗的傳熱量和太陽輻射占圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總傳熱量比例很大。因而在滿足建筑和防排煙規(guī)范的情況下要盡量減少外窗面積，并采取有效的遮陽措施，如選用特種玻璃、雙層玻璃和窗簾或遮陽板等。

（4）對于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言，通過維護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)負(fù)荷占有很大比例，而維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能決定維護(hù)結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)的大小，亦即決定通過維護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)負(fù)荷的大小。因此，提高建筑物保溫性能是減少空調(diào)系統(tǒng)能耗的重要措施之一。

3、減少輸送系統(tǒng)的動力能耗

動力能耗主要是指空調(diào)系統(tǒng)運行中風(fēng)機(jī)和水泵所消耗的電能，采用科學(xué)的方法使之降低對整個空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能有十分重要的意義。在工程設(shè)計與實踐中常采用以下方法減少動力能耗：

（1）水系統(tǒng)采用大溫差。加大空調(diào)冷凍水系統(tǒng)及冷卻塔水系統(tǒng)的工作溫差，可以減少水量，以降低其輸送能耗，同時可以減小管徑，節(jié)約初投資。但要注意影響冷凍機(jī)換熱面積的大小，冷凍機(jī)COP的高低，冷卻塔造價的變化以及AHU（空氣處理機(jī)組）內(nèi)盤管排數(shù)的變化。提高送風(fēng)系統(tǒng)的溫差。與水系統(tǒng)一樣，當(dāng)采用冰蓄冷技術(shù)時，由于供水溫度低，送風(fēng)溫度也下降，使送風(fēng)的溫差增加，即低溫送風(fēng)方式。通過專門的誘導(dǎo)型風(fēng)口直接送風(fēng)或利用末端裝置內(nèi)風(fēng)機(jī)混合，以滿足入室送風(fēng)溫度。國內(nèi)已有很多實踐經(jīng)驗，低溫送風(fēng)可以減小風(fēng)管及輸送動力，但風(fēng)管的保溫應(yīng)予加強，末端送風(fēng)裝置亦應(yīng)防止結(jié)露。

（2）低流速。水泵和風(fēng)機(jī)的功耗與管路系統(tǒng)中流速的平方成正比，采用低流速能取得較好的節(jié)能效果，且有利于提高水力工程的穩(wěn)定性。

（3）采用輸送效率高的載能介質(zhì)。一般情況下，用水輸送冷（熱）量的耗能量比空氣輸送要小，且輸送相同的冷（熱）量所用水管管徑要小于風(fēng)管，所占空間相應(yīng)也小得多。

（4）建筑節(jié)能減排技術(shù)主要的目的就是降低能源的消耗，如可以節(jié)約使用的能源，并對自然資源進(jìn)行合理的節(jié)約，這也是暖通空調(diào)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)的規(guī)定要求在最低的能耗的基礎(chǔ)上再降低百分之三十左右，主要的節(jié)能的位置就是采暖、通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)等等，如果所需要的能耗越來越少，所使用的綠色建筑技術(shù)越先進(jìn)。對能源的利用進(jìn)行合理的優(yōu)化，使用可再生的能源，如太陽能技術(shù)、地源熱泵、生物沼氣等等，這樣就可以合理的使用有效的資源。在選擇空調(diào)產(chǎn)品時，要選擇高效節(jié)能的產(chǎn)品，要求空調(diào)產(chǎn)品的設(shè)計進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性能的優(yōu)化，并且保證其使用的周期，在使用節(jié)能技術(shù)時，可以采用能源儲備技術(shù)，并且要根據(jù)實際的情況進(jìn)行充分的使用，節(jié)約用水，采用合理的措施，在空調(diào)系統(tǒng)補水的方面可以使用回收水。

4、通過新型節(jié)能舒適健康的空調(diào)方式，調(diào)整室內(nèi)熱濕環(huán)境參數(shù)空調(diào)系統(tǒng)特別是舒適性空調(diào)系統(tǒng)對人體的作用是通過空氣溫度、濕度、風(fēng)速、環(huán)境平均輻射溫度進(jìn)行的，人體對環(huán)境的冷熱感覺是這些環(huán)境因素綜合作用的結(jié)果。要想滿足標(biāo)準(zhǔn)的暖通空調(diào)設(shè)計，就需要合理利用綠色建筑技術(shù)，能夠合理地對相關(guān)的部分進(jìn)行組合，并綜合考慮多種因素，選擇最佳的組合方式。如，減少外窗的面積可以從根本上使空調(diào)的能耗降低，但是可能會加大照明的能耗，并且會對自然通風(fēng)產(chǎn)生影響，使得能耗全面地增加，也會影響建筑的立面，這就需要對其進(jìn)行全面的考慮。

三、總結(jié)

雖然暖通空調(diào)能耗是建筑能耗中的大戶，但其節(jié)能潛力巨大。就新建建筑而言，應(yīng)該在設(shè)計階段，合理確定好室內(nèi)設(shè)計參數(shù)，準(zhǔn)確動態(tài)地計算建筑冷熱負(fù)荷，積極采用一些節(jié)能技術(shù)，提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的能效。對于既有建筑則應(yīng)重點加強對設(shè)備運行的控制能力，使能源更加合理、精確地消耗，針對每個建筑我們應(yīng)制定符合該建筑的用能管理制度，提高運行管理人員的節(jié)能意識，培養(yǎng)有強烈的責(zé)任心的運行管理人員。

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