節(jié)能環(huán)保技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用

陳高凱 任楠

摘 要：空調(diào)作為能耗嚴(yán)重的電器設(shè)備之一，對環(huán)境造成了一定的影響。需要遵循可持續(xù)發(fā)展理念，從設(shè)計和管理水平上不斷提高，達(dá)到節(jié)省能源的目的。本文對暖通空調(diào)的必要性、產(chǎn)生的效果、環(huán)保節(jié)能技術(shù)、未來發(fā)展趨勢等進(jìn)行了詳細(xì)分析，旨在為暖通行業(yè)的從業(yè)者提供參考。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)系統(tǒng);節(jié)能環(huán)保;技術(shù)

自從上世紀(jì)20年代壓縮機飛速發(fā)展以來，暖通空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)在各種公共建筑及普通居民家庭中得到廣泛使用，大大調(diào)節(jié)了室內(nèi)溫度質(zhì)量，提供高品質(zhì)的生活環(huán)境，極大地提高了人們的生活質(zhì)量。目前來說，越來越多的工業(yè)建筑和民用建筑采用中央空調(diào)，中央空調(diào)的普及程度也可以象征著一個地區(qū)的發(fā)展程度。然而，隨著空調(diào)在各種各樣的環(huán)境中被普遍使用，一系列的環(huán)境問題也成為了人們亟待解決的難點之一。

1 暖通空調(diào)的作用及運用節(jié)能環(huán)保技術(shù)的必要性

暖通空調(diào)是空調(diào)的一種，是現(xiàn)代科技發(fā)展和人們生活水平進(jìn)步的共同產(chǎn)物。其主要作用有兩個：首先通過對室內(nèi)的空氣溫度、空氣濕度及空氣流速等進(jìn)行調(diào)節(jié)，使室內(nèi)溫度等到達(dá)讓人舒服的目的，且暖風(fēng)空調(diào)具有保證室內(nèi)熱平衡的功能。其次，除去戶外運動時間、交通時間，人類的大部分時間都在室內(nèi)，因此室內(nèi)空氣質(zhì)量對人的健康有很大影響。當(dāng)今社會多數(shù)室內(nèi)修裝飾復(fù)雜造成了室內(nèi)污染物增加，而建筑物密封性更強，反而影響室內(nèi)空氣的流通，因此室內(nèi)空氣質(zhì)量較差。要保證身體健康，必須保證通風(fēng)。因此需要利用空調(diào)的進(jìn)出氣功能實現(xiàn)室內(nèi)空氣交換。這種交換方式不僅可以達(dá)到外排渾濁空氣的目的，還可以降低空調(diào)制造新風(fēng)時的能源消耗，達(dá)到節(jié)能的目的。

2 影響暖通空調(diào)的不利因素

1）圍護結(jié)構(gòu)的作用。按是否同室外空氣接觸，圍護結(jié)構(gòu)可分為外圍護結(jié)構(gòu)和內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)。外圍護結(jié)構(gòu)是指同室外空氣直接接觸的圍護結(jié)構(gòu)，如外墻、屋頂、外門和外窗等;內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)是指不同室外空氣直接接觸的圍護結(jié)構(gòu)，如隔墻、樓板、內(nèi)門和內(nèi)窗等。外圍護結(jié)構(gòu)的熱阻和熱穩(wěn)定性對暖通空調(diào)系統(tǒng)有著顯著的影響，室內(nèi)熱量或冷量通過外圍護結(jié)構(gòu)向外界傳遞造成部分能量損失，通過門窗等結(jié)構(gòu)的冷風(fēng)滲透以及室內(nèi)空間太大也會造成一部分能量的流失。由此可見，改變建筑結(jié)構(gòu)，提高圍護結(jié)構(gòu)的保溫作用，對暖通空調(diào)系統(tǒng)有很大的意義。

2）規(guī)劃設(shè)計的作用。建筑的規(guī)劃設(shè)計是在建筑開始建造以前，充分預(yù)想到所有導(dǎo)致熱量流失的情況以此避免，所以規(guī)劃設(shè)計在建筑建成以前起到很大的指導(dǎo)作用。采用熱阻高和熱穩(wěn)定性好的建筑材料，考慮建筑構(gòu)造和房屋朝向，結(jié)合地區(qū)地貌，充分的利用大自然的能源，諸如太陽能、風(fēng)能等能量，多方面分析研究，盡可能利用自然的饋贈充分滿足節(jié)能設(shè)計規(guī)劃。

3 暖通空調(diào)系統(tǒng)中的環(huán)保節(jié)能技術(shù)

1）改善系統(tǒng)設(shè)計。在設(shè)計過程中對暖通空調(diào)系統(tǒng)加以改善實現(xiàn)其在高校經(jīng)濟的狀況下運行，系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)劣直接影響到系統(tǒng)的使用性能，對整個建筑的節(jié)能也起到重要作用，因此在設(shè)計過程中應(yīng)進(jìn)行改善，如采用新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計，研究表明，一個系統(tǒng)的新風(fēng)量若能從最小新風(fēng)量到全新風(fēng)變化則系統(tǒng)在春秋季節(jié)可節(jié)約近60%的能耗，全年累計供冷量可減少近20%，可以說充分利用室外低溫新風(fēng)可實現(xiàn)明顯的節(jié)能效果。

2）提高系統(tǒng)控制水平?？照{(diào)系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)空氣溫度、濕度、風(fēng)速以及環(huán)境平均輻射溫度對人體進(jìn)行調(diào)節(jié)，而傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)僅測控空氣的溫度和濕度甚至僅測控空氣溫度，這種片面的控制模式勢必會導(dǎo)致系統(tǒng)對人體作用不直接、環(huán)境變化時對環(huán)境調(diào)控不迅速、人體感覺不適和系統(tǒng)不節(jié)能的后果。而熱濕環(huán)境下空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用可實現(xiàn)用舒適性評價（體感指標(biāo)）作為系統(tǒng)的調(diào)控參數(shù)，不僅可徹底解決傳統(tǒng)控制模式中存在的弊病，并可實現(xiàn)大幅節(jié)能，數(shù)據(jù)顯示，采用該方法可在保證人體舒適感的前提下節(jié)能30%。

3）采用新的調(diào)節(jié)方式。影響人體舒適性感覺的環(huán)境參數(shù)較多，不同的參數(shù)組合可提供不同的舒適性效果，同時不同的參數(shù)組合的能耗也存在較大差異。如傳統(tǒng)的空調(diào)方式是將整個室內(nèi)空氣加熱后通過空氣實現(xiàn)人體與環(huán)境的熱濕交換，因此需要較高的空氣溫度，該模式下由于維護結(jié)構(gòu)的熱損失和對新風(fēng)加熱所造成的熱損失均較大，而若采取增加輻射熱則所需的空氣溫度顯著下降，因此具有更為顯著的節(jié)能效果。

4）改變維護結(jié)構(gòu)性能。暖通空調(diào)系統(tǒng)通過圍護結(jié)構(gòu)的負(fù)荷占很大比例，而維護結(jié)構(gòu)的保溫性能決定著其綜合傳熱系數(shù)的大小，因此在現(xiàn)代建筑中首先應(yīng)通過提高圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能來實現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能，建筑冬季采暖熱負(fù)荷包括四周圍護結(jié)構(gòu)散熱量、屋頂和地面散熱量、存在溫差的相鄰房間的傳熱量以及門窗和縫隙內(nèi)進(jìn)入室內(nèi)的冷空氣耗熱量等，而該部分往往在設(shè)計中往往被忽視而增大了供暖熱負(fù)荷值的出入，因此，在現(xiàn)代建筑中盡量減小外門窗面積并采取高效的遮陽措施可在一定程度上實現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能。

5）拓展利用可再生能源。目前可再生能源在暖通空調(diào)的應(yīng)用中主要有風(fēng)能技術(shù)、太陽能技術(shù)、地下水技術(shù)、海洋技術(shù)等。其中風(fēng)能暖通空調(diào)是在室外溫度低于室內(nèi)溫度時，利用室外自然風(fēng)來降低室內(nèi)溫度。一般在晚上利用風(fēng)能比常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)更能節(jié)約電能。而現(xiàn)代發(fā)明的地源熱泵空調(diào)、太陽能空調(diào)等做到了對地源熱、太陽光的充分利用，利用這些可再生資源作為制冷能源進(jìn)行制冷工作。這些能源的利用不僅能夠有效地節(jié)約電能的損耗，而且避免了耗電空調(diào)造成的熱島效應(yīng)，更不會因為釋放氟利昂而破壞臭氧層，既能達(dá)到節(jié)能效果，又能達(dá)到環(huán)保效果。

4 對于制暖裝置的環(huán)保設(shè)計

1）蓄冷裝置的開發(fā)利用。全國各地對于電負(fù)性的使用情況有著很大的差異，這也就使得在某些時段上會出現(xiàn)供電不足的現(xiàn)象。尤其是針對現(xiàn)在的中國經(jīng)濟發(fā)展較快的東部地區(qū)來說，用電情況更是非常緊張，采用蓄冷裝置可以很好的解決這種問題的發(fā)生，因為在高峰用電階段可以用先前儲存好的冷量釋放，這樣就能很大程度的減輕整體對于用電方面的壓力。冰蓄冷裝置在現(xiàn)在的用電高峰社會中具有很強的發(fā)展前景。

2）冷熱源的正確選擇。系統(tǒng)中對于空調(diào)節(jié)能的要求是非常高的，因此，在最初的設(shè)計方面要考慮的因素就更加繁瑣，對于中央空調(diào)來說，其中的冷熱源的選擇尤為重要，因為它涉及到能源的利用效率以及相關(guān)的使用問題等。中央空調(diào)作為現(xiàn)在公共場所最為普及的空調(diào)種類，所涉及的人群范圍也是最大的，所以對于其中的冷熱配置要求也就更加苛刻，方式大多采用水冷冷水機組十鍋爐、熱泵型機組和溴化鋰吸收式機組的形式。這種配置方式在能源的利用方面有著很強的優(yōu)勢所在，其中的利用率更是能高達(dá)50%，其次采用冷熱源即熱泵型機組的方式，在能源的使用方面并不如上一種那樣，但是卻具有環(huán)保的超前特點。

3）新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要分為以下兩種：（1）除濕式系統(tǒng)。該系統(tǒng)的精密程度較高，主要是通過減少制冷量來控制和調(diào)節(jié)溫度以及濕度，兩種環(huán)境特征被分別控制，并且該系統(tǒng)可以使工業(yè)廢熱等能源充分利用，從而大大節(jié)省能源廢棄，由于其精密程度較高，所以往往被應(yīng)用在對環(huán)境控制程度要求較高的地點。（2）熱回收式系統(tǒng)。該系統(tǒng)的精密程度相對于除濕式系統(tǒng)低一些，該系統(tǒng)工作原理是將儲存在排風(fēng)中的能量回收處理以后再進(jìn)行重新利用，從而預(yù)處理新風(fēng)，主要應(yīng)用于相對要求較低的場合。

5 結(jié)束語

目前暖通空調(diào)領(lǐng)域中的節(jié)能環(huán)保技術(shù)正在不斷擴大和普及，在綠色環(huán)保理念的影響下，暖通空調(diào)的設(shè)計將變得越來越規(guī)范嚴(yán)格。必須把握當(dāng)前的實際情況，積極創(chuàng)新技術(shù)，提高從業(yè)人員的技術(shù)和綜合素質(zhì)，降低能源的消耗，設(shè)計出質(zhì)量更加優(yōu)良的空調(diào)，提高空調(diào)在使用時的節(jié)能水平，為社會的綠色環(huán)保做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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