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

程永勝 張偉光

1.青島海田設(shè)計事務(wù)所有限公司，中國·山東 青島 266000

2.中鐵一院集團(tuán)山東建筑設(shè)計院有限公司，中國·山東 青島 266000

1 引言

隨著國民生活質(zhì)量的不斷提高，建筑耗能也越來越大，特別是空調(diào)的普遍應(yīng)用，使電能的消耗越來越大。建筑耗能中空調(diào)系統(tǒng)耗能占比較大，空調(diào)的運(yùn)作對于能源的消耗非常巨大，雖然中國能源儲備豐富，但是人均不足，能源還是較為緊張，因此耗能巨大的特點使之與能源緊張的形式之間產(chǎn)生了不對等的情況?？照{(diào)的節(jié)能問題成為社會普遍關(guān)注的問題，如何降低空調(diào)的能耗對于生態(tài)環(huán)境有著深遠(yuǎn)的意義。降低空調(diào)的能耗不僅可以減輕民眾的費用，還可以緩解能源緊張的局勢。

2 暖通空調(diào)的概念

2.1 暖通空調(diào)對人體健康的影響

根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)的顯示，人們一天24h 時間中有大部分的時間都待在室內(nèi)，因此室內(nèi)的設(shè)施關(guān)乎著人們的身體健康。隨著中國的快速發(fā)展，城市化腳步的推進(jìn)，城市的各種設(shè)施、建筑物越來越齊全，密集程度也較高，再加上室內(nèi)裝修的多種多樣，使得室內(nèi)的氣體不易排出到室外。因此室內(nèi)空調(diào)的選用對于人體的健康有著重要影響[1]。

2.2 改善室內(nèi)空氣質(zhì)量

空調(diào)的主要作用就是改善室內(nèi)的空氣，使人們在一個空氣質(zhì)量較好的空間內(nèi)工作、生活。提高室內(nèi)空氣質(zhì)量的根源就是空氣的循環(huán)凈化，首先室內(nèi)通風(fēng)可以將室內(nèi)的污染物及時排出，因此在室內(nèi)通風(fēng)方面可以作為研究的重點問題，室內(nèi)增加通風(fēng)量后室內(nèi)有污染的空氣可以及時排出，所以在設(shè)計空調(diào)排風(fēng)問題時，排風(fēng)量的大小和排出方式的目的就是要實現(xiàn)室內(nèi)空氣的持續(xù)循環(huán)，以此來改善室內(nèi)空氣的質(zhì)量[2]。

3 暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計要點

3.1 冷熱源的選擇

對于空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計問題，從基本上來講就是對空調(diào)在運(yùn)行時對于其整體狀態(tài)、整個過程進(jìn)行綜合分析，尋找出最優(yōu)的方案。使空調(diào)不論在任何外界環(huán)境或室內(nèi)環(huán)境下都可以進(jìn)行最經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)行，并可以達(dá)到最好的效果。空調(diào)進(jìn)行設(shè)計時對于其主要設(shè)備的選擇尤為重要，目前市場上有多種冷熱源，常用的三種冷熱源為熱泵型機(jī)組、溴化鋰吸收式機(jī)組、電制冷冷水機(jī)組。三種機(jī)組各有所長：熱泵型機(jī)組相對于溴化鋰吸收式機(jī)組具有較優(yōu)秀的節(jié)能和環(huán)保效果，適宜夏季制冷；溴化鋰吸收式機(jī)組在運(yùn)行過程中能耗較低，能有效地節(jié)約電能，適用于室內(nèi)有廢熱、余熱的環(huán)境中使用；電制冷冷水機(jī)組是目前市場上一種常規(guī)并且成熟高效的冷源系統(tǒng)。

3.2 蓄冷系統(tǒng)的選擇

對于空調(diào)而言，蓄冷系統(tǒng)可以有效節(jié)約能耗，還可以節(jié)約費用，優(yōu)勢在于在用電高峰期電力供應(yīng)不足或電力供應(yīng)過剩的情況蓄冷系統(tǒng)可以根據(jù)供需關(guān)系來進(jìn)行調(diào)整，在不降低空調(diào)運(yùn)行質(zhì)量的前提最大程度節(jié)約能耗。目前中國各大空調(diào)生產(chǎn)商大部分使用的是蓄冷系統(tǒng)，蓄冷系統(tǒng)在整體的運(yùn)行過程中在低電荷時將水制成冰儲存冷量，以供應(yīng)高電價時段的需求，然后釋放冷量，蓄冷系統(tǒng)在實際應(yīng)用中創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟(jì)效益以及社會效益。

4 暖通空調(diào)系統(tǒng)中新型能源的應(yīng)用

4.1 增大天然氣使用范圍

天然氣是21世紀(jì)最佳的清潔能源，并且天然氣氣在地球上的儲量非常大，而且天然氣然燃燒的污染物非常少，暖通空調(diào)在未來的設(shè)計中應(yīng)該將天然氣作為暖通空調(diào)的動力資源。中國現(xiàn)階段天然氣的使用范圍已經(jīng)非常廣泛，基礎(chǔ)的設(shè)備已經(jīng)非常齊全，中國天然氣的管道鋪設(shè)已經(jīng)遍布中國絕大多數(shù)城市。如果未來可以將天然氣作為空調(diào)的驅(qū)動資源，首先使用清潔能源—天然氣可以緩解目前能源緊張的現(xiàn)狀，另外天然氣燃燒產(chǎn)生的污染很少可以最大程度上保護(hù)環(huán)境[3]。

4.2 各種再生資源的積極采用

如今能源問題是各個國家關(guān)注的重點，能源關(guān)乎著國家的發(fā)展，人民的安居樂業(yè)，因此近些年中國在能源領(lǐng)域有了很多突出的成就。對于可再生資源的建設(shè)方面大力支持，減少不可再生資源的消耗。目前可再生資源的種類很多，如太陽能、核能、潮汐能、地?zé)崮堋L(fēng)能等。利用太陽能轉(zhuǎn)換來的電能來驅(qū)動空調(diào)實現(xiàn)制冷的工作，可以很大程度減少電力的消耗，并且更加環(huán)保。傳統(tǒng)空調(diào)的使用會因余熱問題導(dǎo)致城市熱島效應(yīng)，然而太陽能空調(diào)就會避免這種情況的出現(xiàn)，在使用過程中不會出現(xiàn)氟利昂等對大氣有破壞性的氣體，是最為綠色的能源。

5 暖通空調(diào)系統(tǒng)新型技術(shù)的應(yīng)用

5.1 蓄冷空調(diào)

蓄冷空調(diào)的運(yùn)作原理就是通過夜間谷電蓄能，白天峰電使用，實現(xiàn)節(jié)能。由于城市白天用電量大供應(yīng)較為緊張因此電價較晚上而言高，蓄冷空調(diào)可以在晚上電價低，供電充足的情況下進(jìn)行工作，進(jìn)行冰凍作業(yè)儲存冰塊，到白天電量緊張時融化冰塊，已達(dá)到制冷的目的，實現(xiàn)暖通空調(diào)最佳節(jié)能的效果。并且可以很大程度上緩解城市白天用電緊張的問題，還可以降低用戶的電力成本。

5.2 熱回收技術(shù)

熱回收技術(shù)就是通過對空調(diào)機(jī)組運(yùn)行時所排出的熱量進(jìn)行回收利用，使空調(diào)達(dá)到最佳的工作效率，熱回收可以有效減少或避免排風(fēng)系統(tǒng)將室內(nèi)空氣全部排出，將熱量回收再利用。熱回收技術(shù)一方面提高了空調(diào)的工作效率，另一方面還可以有效減少熱量擴(kuò)散帶來的污染。熱回收技術(shù)是目前暖通空調(diào)新技術(shù)當(dāng)中應(yīng)用前景最大的技術(shù)，非常值得市場進(jìn)行更深的研究開發(fā)。

5.3 低溫地板輻射采暖技術(shù)

低溫地板輻射采暖技術(shù)主要是針對冬季室內(nèi)制熱所研發(fā)的，其主要原理是在室內(nèi)地板中鋪設(shè)水管然后加熱器將熱水循環(huán)流通，通過地面的熱輻射來提升室內(nèi)空氣的溫度。采用低溫地板輻射采暖技術(shù)在冬季就可以代替暖通空調(diào)在冬天使用。低溫地板采暖技術(shù)的溫度應(yīng)小于45℃的熱水循環(huán)來傳遞媒介，然后將熱量輻射至室內(nèi)。低溫地板輻射的制熱效果會增加人體舒適度，讓人感覺到溫暖，也會使人頭腦保持舒適和冷靜[4]。

6 結(jié)語

暖通空調(diào)使人們生活的環(huán)境更舒適，但是對于環(huán)境也產(chǎn)生了不利影響，空調(diào)對于電力資源的消耗非常大，中國電力系統(tǒng)常年處于超負(fù)荷的運(yùn)行當(dāng)中。面對日益枯竭的資源，空調(diào)行業(yè)要積極改革創(chuàng)新，使暖通空調(diào)不僅節(jié)能減排，還可以高質(zhì)量提升空氣質(zhì)量。降低空調(diào)的能耗不僅可以減輕民眾的費用，還可以一定程度上緩解能源緊張的局勢。