分析建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

李淼

（廣州建設(shè)工程質(zhì)量安全檢測中心有限公司，廣東 廣州 510440）

0 引言

隨著居民對生活水平要求的提高，日常能源消耗也越來越大，節(jié)能成為當下建筑工程中最為緊迫的問題之一。暖通空調(diào)是建筑工程中重要的項目之一，也是建筑工程中能源消耗的主要項目之一，因此暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。

1 暖通空調(diào)系統(tǒng)概述

暖通空調(diào)系統(tǒng)是主要調(diào)節(jié)周圍環(huán)境中的濕度和溫度機械工程組合，主要具有三大方面的功能性職能，分別為空氣中的調(diào)節(jié)工作、提供暖氣以及輸通空氣。在早期的生產(chǎn)運用過程之中，整體的能源消耗量隨著人們生活水平的提高導(dǎo)致資源消耗觀念的轉(zhuǎn)變，越加重視節(jié)能技術(shù)運用中的所扮演的成分，因此調(diào)節(jié)裝置不斷創(chuàng)新優(yōu)化，更加高效高質(zhì)，可以更好地達到實現(xiàn)節(jié)能這一生產(chǎn)理念的目標。

2 高層建筑暖通空調(diào)中融入節(jié)能技術(shù)的必要性

隨著技術(shù)的發(fā)展，暖通空調(diào)在技術(shù)和性能上都得到非常大的進步，滿足用戶需求的同時，也在不斷向更環(huán)保、節(jié)能的目標邁進。從“降低能耗、實現(xiàn)環(huán)保”的角度思考，將節(jié)能環(huán)保技術(shù)融入暖通空調(diào)系統(tǒng)是非常有必要的。具體可以體現(xiàn)在以下兩個方面：①降低耗能?？照{(diào)系統(tǒng)在建筑總能耗占比中占有相當大的比重，要實現(xiàn)降低建筑運行的總體能耗，降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗是重中之重。將節(jié)能的理念及技術(shù)應(yīng)用在實際的暖通空調(diào)系統(tǒng)中，提升效率的同時，也能夠減少電能的消耗率，提升運行效果，為實現(xiàn)建筑的節(jié)能環(huán)保理念提供一定支持；②改善環(huán)境。當前各種新型的空調(diào)系統(tǒng)開始在高層建筑中不斷的應(yīng)用，這也代表著未來用戶的使用環(huán)境、舒適度體驗都會有更明顯的提升。這種發(fā)展不僅促使建筑行業(yè)在科技上的改革和進步進程，同時由于暖通空調(diào)集合了空氣調(diào)節(jié)、通風(fēng)等核心功能為一體，因此能夠滿足不同用戶對環(huán)境的需求。同時，就暖通空調(diào)自身來說，系統(tǒng)實現(xiàn)優(yōu)化和升級，也可以一定程度減少對環(huán)境造成的不良影響，真正將環(huán)保、節(jié)能落實到實處。

3 建筑工程中的暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用原則

3.1 經(jīng)濟原則

暖通空調(diào)系統(tǒng)新技術(shù)的應(yīng)用所遵循的經(jīng)濟原則主要從設(shè)備本身的經(jīng)濟性及系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性考慮。節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用要考慮到設(shè)備運行時的節(jié)能高效，同時應(yīng)當結(jié)合設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)符合經(jīng)濟、通用的原則。

3.2 環(huán)保原則

在未奉行節(jié)能環(huán)保理念進行暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的情況下，往往會忽視對周邊環(huán)境的保護，因此導(dǎo)致環(huán)境污染現(xiàn)象嚴重。改善這一現(xiàn)象的有效手段就是在暖通空調(diào)設(shè)計中堅持環(huán)保原則，重視對各種污染物質(zhì)排放的有效控制和凈化，借此促使暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保功能得到實現(xiàn)。

3.3 節(jié)能原則

節(jié)能原則具體就是減少對各種能源耗用，但是節(jié)能不可局限于某些環(huán)節(jié)或某個方面，應(yīng)做到對暖通空調(diào)系統(tǒng)整體運行過程的全面覆蓋。對此，要從設(shè)計環(huán)節(jié)入手，在有效節(jié)約施工原材料的基礎(chǔ)上開展設(shè)計工作，注意對節(jié)能技術(shù)的充分利用。新技術(shù)的應(yīng)用在較傳統(tǒng)就空調(diào)技術(shù)運行的情況下能實現(xiàn)更高效、更低能耗的特點，從而實現(xiàn)實實在在的節(jié)能。

4 節(jié)能技術(shù)

4.1 變制冷劑流量技術(shù)

對于采用多聯(lián)機、制冷劑模塊式空調(diào)主機等空調(diào)系統(tǒng)形式的建筑來說，最常用的節(jié)能技術(shù)就是變制冷劑流量技術(shù)，這項技術(shù)根本上利用變頻空調(diào)進行調(diào)控，它的應(yīng)用原理是在普通空調(diào)的基礎(chǔ)上增加變頻壓縮機技術(shù)，該技術(shù)通過操作系統(tǒng)根據(jù)空調(diào)區(qū)域的實際負荷對壓縮機的控制，可以實現(xiàn)對系統(tǒng)的荷載動態(tài)控制，以此達到節(jié)能的效果，這種技術(shù)實際上應(yīng)當貼合實際情況使用，根據(jù)需求有效調(diào)整設(shè)備荷載，實現(xiàn)設(shè)備荷載根據(jù)建筑實際負荷變化而變化調(diào)節(jié)，這樣的技術(shù)可以減少人力消耗，降低人工成本的同時，達到空調(diào)溫度自動調(diào)節(jié)的高效，并提高舒適性。

4.2 熱泵技術(shù)

熱泵空調(diào)技術(shù)是現(xiàn)時應(yīng)用比較廣，同時也比較成熟的一種技術(shù)。依據(jù)熱源類型的不同，可以將熱泵劃分為如下類型：①空氣源（風(fēng)冷）熱泵，采用這一熱泵的常見設(shè)施即熱泵冷熱水機組、單元式熱泵空調(diào)機組等等。不過這一熱泵具備一定局限性，即在冬季供熱期間，因為室外氣溫相對偏低，那么此時就要采用除霜手段，及時清理室外換熱器翅片表層存在的霜；②合理應(yīng)用地下水水源熱泵，它的基本原理就在于從地下抽水，通過熱泵進一步吸收掉地下水內(nèi)的熱量，然后再讓地下水回流到地下；③合理應(yīng)用土壤源熱泵，該熱源泵常常被埋置在地下土壤內(nèi)，接著再通到循環(huán)工質(zhì)，將管作為主要的換熱器，讓循環(huán)工質(zhì)和土壤進行充分的能源交換。在冬季，通過這一熱泵到地下進行取熱，將地下熱當作熱泵熱源。而在夏季，通過這一熱泵到地下取冷，將地下冷當作主要的熱泵冷源。進而有效實現(xiàn)夏存冬用和冬存夏用的目標；④在污水源熱泵方面，這一工藝技術(shù)能夠直接性地提取城市污水內(nèi)的熱量。根據(jù)有關(guān)資料顯示，若將城市污水全都應(yīng)用當作熱源，那么大概就能夠處理好20%的城市供暖用熱。

4.3 變流量調(diào)節(jié)技術(shù)

對于現(xiàn)時大部分公共建筑來說，由于負荷較大，為了滿足建筑的空氣調(diào)節(jié)需求，基本都是采用水冷式集中空調(diào)系統(tǒng)。由于這些建筑都可能有空調(diào)面積大、建筑高度高、空調(diào)系統(tǒng)復(fù)雜等特點，在建筑負荷時刻變化的情況下，室內(nèi)溫度的調(diào)控就變得十分費力，進而也會造成系統(tǒng)的能源利用率低而不節(jié)能?，F(xiàn)實中空調(diào)負荷實時都在發(fā)生著變化，而根據(jù)有關(guān)資料可知，空調(diào)設(shè)施的制冷系統(tǒng)在滿負荷條件下的運作時長大概是總運作時長的2～3成，通常狀況之下，空調(diào)設(shè)備的制冷系統(tǒng)均是在非滿負荷情況下運作的。為了有效契合空調(diào)負荷需求，需要積極合理地規(guī)劃主機、壓縮機、變頻風(fēng)機等裝置，相應(yīng)地調(diào)控冷熱媒，其基礎(chǔ)上采用變流量調(diào)節(jié)技術(shù)就可大大提高系統(tǒng)的能效及能源利用效率。在系統(tǒng)輸配上實現(xiàn)了變流量控制后，想要進一步提高效率，可在變水量空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)相應(yīng)的末端繼續(xù)安裝若干電動二通閥，接著再伴隨室溫變化而實時把控所流經(jīng)末端的水流量，由此實現(xiàn)流量變化及布局環(huán)路阻力優(yōu)化的效果，不僅如此，通過變頻手段合理地把水泵運行的頻率及臺數(shù)進行自動控制，也可以進一步減少整體系統(tǒng)的能源耗損。

4.4 熱回收技術(shù)

熱回收是一種節(jié)能環(huán)保技術(shù)，是指回收建筑物內(nèi)外的余熱（冷）或廢熱（冷），并把回收的熱（冷）量作為供熱（冷）或其他加熱設(shè)備的熱源而加以利用。在運用大型集中供冷空調(diào)的建筑中，冷熱源機組經(jīng)冷凝器放出的熱量通常被冷卻塔或冷卻風(fēng)機排向周圍環(huán)境中，這種熱量對于一些有熱源需求的場所來說就是一種巨大的浪費，同時也會給周圍環(huán)境帶來一定的廢熱污染。熱回收技術(shù)就是通過一定的方式將建筑內(nèi)外或者大型設(shè)備，如冷水機組，運行過程中排向外界的大量廢熱回收再利用，從而成為用戶的初級或最終熱源。例如，對于制冷機組而言，壓縮機排出的高溫高壓氣態(tài)制冷劑先進入熱回收器，放出熱量加熱生活用水（或其他氣液態(tài)物質(zhì)），再經(jīng)過冷凝器和膨脹閥，在蒸發(fā)器吸收被冷卻介質(zhì)的熱量，成為低溫低壓的氣態(tài)制冷劑，返回壓縮機，這就實現(xiàn)了制冷機的余熱回收利用過程。

4.5 可再生能源的替代技術(shù)

4.5.1 運用太陽能制冷和供暖

隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和對新技術(shù)的設(shè)想，人們開始嘗試利用太陽能作為建筑暖通空調(diào)的冷暖調(diào)節(jié)輔助手段，當下利用太陽能控溫大致有兩種，一種是主動式太陽能系統(tǒng)進行空氣調(diào)節(jié)，另一種被動太陽能調(diào)節(jié)。我國目前應(yīng)用最多的仍是依靠太陽能進行制冷，太陽能制冷主要可以通過太陽能轉(zhuǎn)化為機械能。再由機械裝置提供制冷功能，也可以利用太陽能本身的能量驅(qū)動制冷劑進行降溫，達到對房間的溫度控制，利用太陽能的做法，不但提高了環(huán)境利用率，而且減少對氟利昂的利用，維護大氣層穩(wěn)定，減少對環(huán)境的危害。

4.5.2 自然通風(fēng)的有效利用

高層建筑可以利用自然空氣流動形成的自然通風(fēng)，實現(xiàn)對周圍自然資源的利用，夏季充分利用夏季風(fēng)，冬季應(yīng)增加光照時間，并避免冬季風(fēng)的影響。自然通風(fēng)受到多方面的影響，很難做到有組織的自然通風(fēng)，有組織的自然通風(fēng)就是借助計算機技術(shù)、相關(guān)軟件以及現(xiàn)代化自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)自然通風(fēng)的效果。在春、秋兩個季節(jié)，利用有組織的自然通風(fēng)，可充分提高建筑室內(nèi)溫度的舒適度，使室內(nèi)有足夠的新鮮空氣。在天氣炎熱的情況下，可通過晚間自然通風(fēng)，消減建筑室內(nèi)家具和維護結(jié)構(gòu)的蓄熱量，以便有效降低白天的空調(diào)啟動負荷。

5 結(jié)語

當前建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)質(zhì)的飛躍，不僅能夠為人們提供更好的生活環(huán)境，同時也具備良好的節(jié)能環(huán)保功能。為了讓暖通空調(diào)系統(tǒng)能更高效、更節(jié)能，相關(guān)的節(jié)能技術(shù)應(yīng)當逐漸在建筑中得到有效的大量應(yīng)用，同時也應(yīng)當積極進行技術(shù)完善與創(chuàng)新，為建筑行業(yè)真正實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保貢獻。