試論暖通空調系統中環保節能技術的應用

林秀娟 王宏新

摘要：資源是有限的，開發利用是無限的，減少暖通空調系統能耗意義重大，應從設計和系統運行本身充分考慮各種節能措施，以有效地達到節能環保的目的。

關鍵詞：暖通空調、環保、節能、應用

引言

我國幅員遼闊，地域寬廣。從北到南分為嚴寒地區、寒冷地區、夏熱冬冷地區、夏熱冬暖地區和溫和地區。我國嚴寒地區、寒冷地區以及夏熱冬冷地區的部分城鎮都需要采暖，采暖燃煤對大氣造成嚴重污染。與此同時，我國大部分地區夏季炎熱，空調又日益普及，建筑空調能耗正在迅速增加。據統計，空調能耗占建筑能耗的55%左右，約占社會總能耗的20%。因此空調系統的節能不容忽視，降低空調系統的能耗對減少建筑系統總能耗的意義重大，同時對緩解用電緊張局面，優化能源結構和提高能源利用率也具有十分重要的意義。當前我國致力于要打造能源節約型國家，如何才能在生活中合理高效的利用能源同時又不至使能源消耗排出后給環境帶來破壞，是每一個工程師要考慮的，那么暖通空調可以說是關系民生和我國能源可持續發展的大事，如何合理選擇能源資源，如何充分高效的利用能源，起到環保節能，這些問題都應該在設計方案中體現，解決好源頭問題。因此，怎樣設計建筑節能工程中的采暖通風已經成為現今建筑業炙手可熱的研究課題之一，接下來，筆者針對建筑環保節能應用，以及在應用過程中存在的問題做詳細的分析和說明

1暖通空調的作用及產生的效果

1.1暖通空調的作用

安裝暖通空調是為室內提供舒適的工作和生活環境。其作用主要包括控制空氣溫度、濕度、氣流速度和潔凈度等。在正常的舒適性空調中，以能夠使人體保持熱平衡而滿足舒適感為目標，在恒溫恒濕或有清潔要求的工藝性空調室內，主要以滿足生產工藝為標準。

1.2暖通空調對人體的影響

由于建筑物的密閉性逐漸增加，裝修檔次也越來越高，從而導致室內污染物的滯留量增加及延長停留時間。如煙霧、病菌及從家具、墻面、地毯和油性漆中散發出的多種致病化學物質，加上通風換氣量的明顯不足，空氣在室內循環造成室內空氣品質嚴重不合格。

如何才能有效地解決空調房間存在的空氣品質問題，已引起人們的廣泛關注。通過通風換氣向室內提供大量新鮮空氣，是改善空氣質量的有效措施。但同時意味著增加新風負荷。利用增加新風量和排風進行熱交換可以解決這一問題，從而減少空調的運行耗能。

2影響暖通空調的不利因素

在房屋建筑熱工設計時，為了能達到房間內有舒適的微氣候，需要恰當地利用房屋圍護結構的熱工特性以抵御室外氣候的變化。除此之外，還有規劃設計、太陽輻射、空氣溫濕度等。圍護結構的作用， 圍護結構包括外圍護結構和內圍護結構。外圍護結構包括屋面、外墻和窗戶等;內圍護結構系指室內地面、天棚、內隔墻等。在北方采暖建筑中，圍護結構的傳熱損失占總熱損失的比例很大，如北京地區，通過圍護結構的傳熱損失占全部熱損失的77%，在沈陽地區，占65%左右。由此可見，改善圍護結構的熱工性能對暖通空調節能有著很重要的作用。

3建筑節能產業的現狀

當前，我國面臨十分嚴峻的能源形勢，能源消耗巨大，尤其是建筑能耗已占總能耗的30%以上，建筑單位面積采暖能耗是國際上氣候條件相近的發達國家的2至3倍，使得建筑節能成為我國節能的一個重點。另外，我國城鎮化正處于高速期，我國人均GDP已接近2000美元，這正是居民消費進入結構升級階段，生活條件進一步改善，對建筑的熱舒適性的要求越來越高，采暖和空調使用越來越普遍，人均能耗將迅速增加。因此，建筑節能是刻不容緩的。

所謂建筑節能，就是在改善建筑舒適性的前提下，節約能源，提高能源的利用率。在建筑設計上，充分利用自然資源設計朝向、通風性能好的房屋;在屋面、墻體和門窗等建筑外圍護結構上，使用具有隔熱和保溫性能良好的材料;在采暖供熱、空調制冷、采光照明等建筑工程上盡量使用能耗較低的產品，同時盡可能開發利用太陽能和地熱資源。

4暖通空調的節能設計

空調節能系統的設計必須根據工程具體情況，對空調運行季節進行全方位、全過程的分析，找出一個合適的方案，使空調系統在不同的室外氣候參數或室內狀況下都可以經濟、合理、正常地運行。

4.1采用合理的冷熱源

對系統設計中的設備進行合理選型是影響空調節能的關鍵因素，合理配置中央空調系統的冷熱源對節能和能源合理利用關系重要。中央空調系統常用的冷熱源配置方式有水冷冷水機組加鍋爐、熱泵型機組和澳化鏗吸收式機組。比如：浪化鏗機組的能效比（制冷量/消耗的熱量）比較低，省電但并不節能適用于有廢熱和余熱的地方，如熱電廠等附近。

4.2采用蓄冷系統

各地區經濟發展不平衡，但程度不同地存在著電負荷峰谷差較大的實際，在用電高峰時電力供應不足，而在低谷用電時供應過剩的浪費。在實施電力峰谷電價的地區，就可以采取低電價時段采用冰蓄冷系統將水制成冰來儲存冷量，高電價時段再將冷量釋放出去，這會對整個電力負荷的移峰補谷工作起到很好的效果，并能產生較好的經濟社會效益。

4.3采用變頻應用系統

變頻技術在現在空調系統的使用中成為一種必然性，不僅能有效地改造空調系統的某些不足，還能較大地降低能耗、節省運行費用。采取變頻技術的原因是：

4.3.1設計人員在進行設備選型時，通常會預留一定的富裕量，事實上設備很少會在全負荷下運行，甚至不可能出現全負荷運行的情況。

4.3.2建筑物由于使用環境的變化，負荷也會發生相應的變化。

4.3.3建筑物的實際負荷會隨著室外氣候的變化而產生波動。正常情況下，空調設備只能按設備的額定功率運行。當負荷降低時，設備仍以額定功率全負荷輸出運行。這就必然造成能量的浪費。如果使用變頻技術，使空調設備的輸出功率隨著負荷的增減而變化，就會起到明顯的節能效果。根據空調負荷狀況，改變水流量或風流量能有效地實現節能。變風量（ VAV）空調系統是通過末端裝置來補償室內負荷的變動，調節室內送風量以維持室溫。變水量系統（風機盤管）是通過水量控制的方法來調控溫度的。通過對水量、風量及主機的變頻控制調節，可以實現所需空調負荷的用時匹配，使其達到節能的目的。

5再生能源在暖通空調中的應用

可再生能源具有資源豐富、無污染、清潔安全、資源取之不盡可再生的優勢，因此在能源日益短缺的今天，盡量利用再生能源是很有必要的。再生能源在暖通空調中的應用方式有以下幾種： a）太陽能的利用 b）自然風的利用 c）地下水的利用 d）土壤能的利用 e）風能和海洋能的利用

結語

通過上述分析，環保節能技術在暖通空調領域的應用正在擴大和普及，而空調的耗能又是巨大的，應從設計、運行方面考慮節能，提高空調系統的節能總體水平。在節省能源、保護環境的大環境下，要采取各種節能措施，降低空調系統的運行能耗和費用。只要通過暖通空調專業人士的不懈努力，空調系統的節能降耗終會為社會做出有益的貢獻。

參考文獻：

1、楊曉平;暖通空調優化控制技術研究[D];沈陽工業大學;2005年

2、劉靖;建筑環境設備與景觀藝術的融合性研究[D];西安建筑科技大學;2007年

遼寧都市建設有限公司 遼寧沈陽 110031;歐馳曼新能源科技有限公司 遼寧沈陽 110031